Основы информационных технологий

Вопросы по темам (01-10)

Тема № 01

Назовите самое первое вычислительное устройство.

Счёты или Абак.

Назовите самое популярное механическое устройство для вычислений.

Арифмо́метр — настольная или портативная механическая вычислительная машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также — для сложения и вычитания.

Кто был первым в мире программистом?

Ада Лавлейс. Она известна прежде всего созданием описания вычислительной машины, проект которой был разработан Чарльзом Бэббиджем. Составила первую в мире программу (для этой машины). Ввела в употребление термины «цикл» и «рабочая ячейка», и считается первым программистом в истории.

Тема № 02

Как работает электромеханическое реле?

Реле управляет потоком электронов. Провод управления определяет открыта или закрыта цепь. При наличии тока в контуре управления, он проходя через катушку создаёт электромагнитное поле, которое притягивает часть реле замыкая основной контур. При отсутствии тока управления контур размыкается пружиной.

Какой компонент стал основой вычислительных машин после электромеханических реле?

Это были вакуумные трубки. В отличии от механических реле они не имели движущихся частей, что повышало их скорость и уменьшало износ.

Что такое транзистор ?

Транзистор - это радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала способный управлять током в выходной цепи. Изменяя электрический заряд затвора можно управлять проводимостью полупроводникового материала транзистора. В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем.

Тема № 03

Что такое алгебра логики и какие 3 основые её операции?

Алгебра логики — раздел математической логики, в котором изучаются операции над логическими выражениями, которые могут принимать 2 значения - истина и ложь. 3 базовые операции алгебры логики это отрицание, конъюнкция (логическое и) и дизъюнкция (логическое или).

Для 3 основых операций отрицания, конъюнкции и дизъюнкции нарисуйте таблицы истинности и схемы их создания из транзисторов.

Операция отрицания	Операция конъюнкции (логическое и)	Операция дизъюнкции (логическое или)
А не А ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ	А B А и В ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА	А B А или В ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА

Для операции исключающего или (xor) нарисуйте таблицу истинности и схему создания из трёх основных элементов.

А B А xor В ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ

Тема № 04

Напишите основную формулу для перевода из произвольной системы счисления в десятичную.

q - основание системы счисления из которой мы переводим число
n - количество цифр в числе
A1...An - цифры переводимого числа от младшего разряда к старшему

Число = An*q^(n) + An-1*q^(n-1) + ... + A2*q^1 + A1*q^0

Сложите 183 и 19 в десятичной и двоичной системах счисления.

Как дробные числа хранятся в памяти. Объясните на примере числа 625,9

Тема № 05

Нарисуйте таблицу вариантов и схему сложения 2-х однобитных чисел из логических элементов - половинного сумматора. В схеме должны быть 2 бита на входе и сумма и бит переноса на выходе.

Нарисуйте таблицу вариантов и схему сложения 2-х однобитных чисел с переносом - полного сумматора. В схеме должны быть на входе - 2 бита и возможный перенос из предыдущего разряда, на выходе - сумма и бит переноса.

Нарисуйте схему которая определяет равно ли 8-ми битное число нулю. На входе должны быть 8 бит, а на выходе 1 - если число равно 0, и 0 - если не равно.

Тема № 06

Нарисуйте из логических элементов 2 схемы

для хранения нуля, единицы.

Нарисуйте схему объединяющую схемы для хранения нуля и единицы в общую схему позволяющую хранить оба значения.

Как мы уменьшаем количество необходимых линий передачи сигналов при группировки ячеек памяти?

Мы используем общий канал передачи данных и с помощью мультиплексора выбираем нужную ячейку в которую должна происходить запись или из которой мы читаем данные.

Тема № 07

Как называются 3 этапа выполнения инструкций процессором?

Это этапы захвата, декадирования и выполнения инструкции.

Нарисуйте схему проверки соответствия кода операции значению 0010. На входе должно быть 4 бита, а на выходе 1 при коде 0010, и 0 при любом другом значении.

В каких единицах измеряется тактовая частота процессора?

В герцах. Это единица частоты периодических процессов. Через основные единицы СИ герц выражается следующим образом: 1 Гц = 1 с−1. 1 Гц означает одно исполнение (реализацию) такого процесса за одну секунду, другими словами — одно колебание в секунду.

Тема № 08

Назовите три признака компьютера с архитектурой фон Неймана.

1. Принцип однородности памяти. Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы.
2. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка.
3. Принцип программного управления. Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд.

Какие базовые виды инструкций могут использовать процессоры?

Инструкции присваивания (например загрузить значение в регистр процессора), арифметические инструкции (напрример инструкция сложения), инструкции перехода (например инструкции условного и безусловного перехода) и инструкции для работы с памятью (загрузка значений из памяти в регистр или операции между значениями в регистрах и в памяти).

Какая инструкци необходима в процессоре для создания циклов.

Инструкция перехода.