Основы вычислительной техники и организация вычислительных работ. Учеб. пособие для техникумов. М., «Энергия», 1971.
272 с. с ил.
В книге рассматриваются принципы построения и работы современных вычислительных машин, приводятся общие сведения об организации и основных функциях вычислительных центров, рассматриваются процессы подготовки, контроля и обработки информации, а также организации вычислительных работ в вычислительном центре.
Наряду с описанием основных элементов, блоков и устройств вычислительных машин, их математических и логических основ в книге рассматриваются вопросы организации современных машин с мультипрограммным управлением и разделением времени, вопросы передачи информации по каналам связи и связи машин с объектом, а также приводится описание и общий принцип работы современной вычислительной системы, являющейся последним достижением вычислительной техники.
Книга рассчитана на учащихся техникумов неэлектротехнического профиля, связанных по роду своей деятельности с работой на электронных вычислительных машинах. Кроме того, она может быть использована широким кругом читателей, интересующихся вопросами вычислительной техники.
3-3-13
185-71 6Ф7
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие «Основы вычислительной техники и организация вычислительных работ» — одно из серии согласованных между собой учебных пособий, подготавливаемых в различных издательствах для специальности «Прикладная математика» в средних специальных учебных заведениях. Обучение учащихся этой специальности было начато в 1967 г. в Московском математическом техникуме Министерства приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР и в настоящее время получает распространение на другие средние учебные заведения.
Содержание книги соответствует программе по дисциплине «Вычислительная техника и организация работ на вычислительном центре», рассчитанной для учащихся, окончивших как восьмилетнюю, так и десятилетнюю школу.
Курс «Вычислительная техника и организация работ на вычислительном центре» является неотъемлемой частью в системе подготовки специалистов по прикладной математике. Знания, полученные при изучении этого курса, используются учащимися при изучении ряда других дисциплин.
Автор пособия И. А. Орлов принимал участие в разработке содержания курса и провел экспериментальное преподавание в Московском математическом техникуме.
Пособие может оказаться полезным учащимся и других специальностей средних учебных заведений.
Член-корреспондент Академии педагогических наук СССР
С. И. Шварцбурд Доктор техн. наук М. П. Симою
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................................. 3
Предисловие автора.............................. 4
Введение.................................... 6
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН ... 12
Глава первая. Математические основы цифровых вычислительных
машин................................... 12
1-1. Системы счисления.......................... 12
1-2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую...... 17
1-3. Арифметические действия с двоичными числами......... 19
1-4. Формы представления чисел в машинах.............. 20
1-5. Изображение отрицательных чисел в прямом, обратном и дополнительном кодах........................... 23
1-6. Сложение чисел в машинах..................... 26
1-7. Умножение чисел в машинах.................... 30
1-8. Деление чисел в машинах...................... 32
Глава вторая. Логические основы цифровых вычислительных машин.................................... 34
2-1. Логические функции......................... 34
2-2. Логические функции как основа построения логических схем ... 37
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН.................... 40
Глава третья. Полупроводниковые и ферромагнитные элементы
вычислительных машин.......................... 40
3-1. Полупроводниковые элементы.................... 40
A. Полупроводниковый диод.................... 42
Б. Фотодиоды............................ 46
B. Полупроводниковый триод................... 47'
3-2. Ферромагнитные элементы ..................... 53
A. Магнитные сердечники...................... 53
Б. Элементы типа «биакс»...................... 57
B. Магнитные пленки........................ 59
3-3. Интегральные схемы ........................ 63
A. Микросхемы на дискретных элементах............. 64
Б. Тонкопленочные интегральные схемы............. 68
B. Полупроводниковые интегральные схемы........... 69
Г. Многофункциональные интегральные схемы.......... 71
Глава четвертая. Элементы схем вычислительных машин .... 74
4-1. Импульсные сигналы в вычислительных машинах........ 74
А. Импульсные сигналы и их характеристики.......... 74
Б. Представление двоичных цифр в машинах........... 76
270
4-2. Схема задержки импульсных сигналов............... 78
4-3. Ограничители............................. 79
4-4. Мультивибраторы . .'".......,................ 82
А. Мультивибратор в автоколебательном режиме......... 83
Б. Заторможенный мультивибратор................ 86
4-5. Симметричные триггеры....................... 87
А. Раздельный запуск триггера.................. 90
Б. Симметричный (счетный) запуск триггера........... 91
4-6. Феррит-диодные и феррит-транзисторные элементы........ 92
Глава пятая. Логические элементы цифровых вычислительных
машин................................... 95
5-1. Системы логических элементов................... 95
5-2. Элементы типа НЕ ......................... 99
5-3. Элементы типа И .......................... 101
5-4. Элементы типа ИЛИ......................... 106
5-5. Сложные логические элементы................... 109
5-6. Логические элементы на интегральных схемах.......... 111
Глава шестая. Узлы цифровых вычислительных машин ...... 116
6-1. Счетчики............................... 117
А. Многоразрядные двоичные счетчики.............. 117
Б. Десятичный счетчик....................... 119
6-2. Регистры............................... 120
A. Регистр параллельного действия................ 120
Б. Сдвигающий регистр....................... 121
B. Регистр последовательно-параллельного действия....... 123
6-3. Дешифраторы............................. 123
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. УСТРОЙСТВА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН 127
Глава седьмая. Арифметические устройства............ 127
7-1. Блок-схема арифметического устройства.............. 127
7-2. Сумматоры.............................. 128
A. Сумматоры комбинационного типа............... 129
Б. Сумматоры накапливающего типа ............... 131
B. Десятичные сумматоры ..................... 132
7-3. Алгебраическое суммирование и кодопреобразование в последовательных арифметических устройствах............... 136
7-4. Алгебраическое суммирование и кодопреобразование в параллельных арифметических устройствах.................. 138
Глава восьмая. Запоминающие устройства............. 140
8-1. Магнитные ленты и магнитные карты............... 143
8-2. Магнитные диски и магнитные барабаны............. 155
8-3. Запоминающие устройства на магнитных сердечниках...... 159
8-4. Другие виды запоминающих устройств.............. 164
A. Запоминающие устройства на ферритовых пластинах..... 164
Б. Запоминающие устройства на пленочных элементах..... 166
B. Запоминающие устройства на интегральных схемах .... 169 Г. Постоянные запоминающие устройства............. 170
Глава девятая. Устройства управления............... 172
9-1. Общие сведения и состав устройства управления......... 172
А. Устройство управления одноадресной машины........ 175
Б. Устройство управления трехадресной машины........ 177
9-2. Пульт машины............................ 181
271
Глава десятая. Устройства ввода — вывода............ 183
10-1. Общие сведения............,.............. 183
10-2. Перфокарты и перфоленты..................... 184
10-3. Печатающие устройства...................... 193
10-4. Другие типы внешних устройств................. 197
10-5. Передача дискретной информации по каналам связи..... 199
А. Системы без обратной связи .................. 201
Б. Системы с обратной связью................... 203
10-6. Устройства связи с объектом................... 205
А. Преобразователи типа аналог — код.............. 206
Б. Преобразователи типа код — аналог.............. 210
Глава одиннадцатая. Организация работы цифровых вычислительных машин во времени........................ 212
11-1. Микропрограммный способ управления операциями...... 212
11-2. Цифровые вычислительные машины с мультипрограммным управлением ................................ 214
11-3. Цифровые вычислительные машины с разделением времени . . . 217
Глава двенадцатая. Аналоговые вычислительные машины . . . 220
12-1. Аналоговые вычислительные машины как математические модели
исследуемых явлений........................ 220
12-2. Функциональные блоки аналоговых машин........... 222
А. Линейные решающие блоки................... 222
Б. Нелинейные блоки........................ 224
12-3. Использование аналоговых машин для решения дифференциальных уравнений............................ 226
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ЦЕНТРЫ И ОРГАт
НИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РАБОТ.......... 228
Глава тринадцатая. Вычислительные центры и обработка информации в вычислительном центре..................... 228
13-1. Цели создания и основные функции вычислительных центров 228
13-2. Организационная структура вычислительных центров..... 231
13-3. Технологический процесс обработки информации в вычислительном центре............................ 234
A. Прием входной информации................... 235
Б. Подготовка исходных данных.................. 235
B. Обработка информации..................... 238
Г. Подготовка выходной документации.............. 241
13-4. Порядок выполнения вычислительных работ в вычислительном
центре................................. 241
Глава четырнадцатая. Вычислительные системы — современный способ организации вычислительных работ............ 251
14-1. Организация современной вычислительной системы....... 251
A. Динамическое распределение памяти.............. 258
Б. Виртуальная память....................... 260
B. Язык общения с машиной.................... 261
Г. Защита памяти......................... . 262
14-2. Мультисистемная работа...................... 263
Приложение.................................. 267
Литература................................... 269
Цена: 150руб.
