Понятие машинного слова и единицы данных

К основным типам данных (информации), с которыми оперирует ЭВМ можно отнести:

– числа;

– символы;

– логические значения;

– массивы (чисел, символьных строк, списочные);

– графика;

– звук;

– видео.

Вне зависимости от типа данных ЭВМ имеет дело исключительно с их двоичным представлением или кодированием. Т.е. в ЭВМ любые данные преобразуются в кодовые последовательности двоичных цифр.

Различные виды информации имеют свои правила кодирования. Коды отдельных значений, относящиеся к различным видам информации, могут совпадать. Поэтому расшифровка кодированных данных осуществляется по контексту при выполнении команд программы.

Во всех современных компьютерах важную роль играет представление данных группами по 8 бит называемых байтами. Байт содержит одну из 2 =256 комбинаций двоичных символов. По существу, байт стал стандартной базовой единицей, из которой образуются все остальные единицы машинных данных. В зависимости от того, как интерпретируется содержимое байта, оно может быть: числом, кодированным представлением символа внешнего алфавита, частью команды или более сложной единицей данных. Другими словами интерпретацию байта определяет программист в зависимости от контекста своей программы.

Основная или базовая единица данных, с которой оперирует процессор (микропроцессор), называется машинным словом. Практически во всех современных процессорах длина машинного слова кратна байту. Длина слова является важнейшей характеристикой процессора и в соответствии с ней процессоры подразделяются на 8-, 16-, 32-, 64-, 128-битные.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем принципиальное аналоговой информации от цифровой?

Почему происходит потеря информации при переходе от одной формы представления к другой?

В чем заключаются особенности двоичной арифметики.

Как формат представления чисел влияет на точность их представления?

Какие проблемы возникнут при несоответствии форматов представления данных в различных ЭВМ?

Как представить

Вопросы для самостоятельной работы

1. Основные логические элементы И, ИЛИ, НЕ.

2. Понятие информации и виды информации в ЭВМ.

Рекомендуемая литература: Максимов Н.В., Патырка Т.Л. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем.

Литература

1. Цилькер Б.Я. Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов.- СПб.:Питер, 2006.

Тема 3. Система команд процессора
Лекция № 4-5 (4 ч)

Цель лекции: рассмотреть понятие архитектура системы команд процессора и его роль в функциональных возможностях ЭВМ, изучить типы и форматы команд и операндов, способы адресации.

Изучаемые вопросы:

1. Понятие архитектуры системы команд процессора.

2. Структура и форматы команд процессора.

3. Типы команд процессора.

3. Типы и форматы операндов.

4. Способы адресации операндов в системе команд процессора.

5. Стандартный цикл команды.

6. Особенности RISC-архитектуры. Архитектура RISC-процессора на примере ARM7.