Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.119

32. В цифровой камере с разрешением 3000 х 2000 пикселов для передачи цветов модели RGB на каждый пиксел выделяется 3 байта. Производитель камеры хочет, чтобы изображение в формате JPEG с коэффициентом сжатия 5х можно было записать на карту флэш-памяти за 2 секунды. При какой скорости передачи данных это требование можно удовлетворить?

33. В профессиональной камере установлен формирователь сигнала изображения на 16 млн пикселов, причем для передачи цвета в каждом из пикселов выделяется по 3 байта. Сколько изображений можно сохранить на карте флэш- памяти емкостью 1 Гбайт при коэффициенте сжатия 5х? Допустим для упрощения вычислений, что 1 Гбайт равен 230 байт.

34. Оцените, сколько символов (включая пробелы) содержит обычная книга по информатике. Сколько битов нужно для того, чтобы закодировать книгу в коде ASCII с проверкой на четность? Сколько компакт-дисков нужно для хранения 10 000 книг по информатике? Сколько двухсторонних двухслойных DVD-дисков нужно для хранения такого же количества книг?

35. Напишите процедуру hamming(ascii, encoded), которая переделывает 7 последовательных битов ascii в И-разрядное целое кодированное число encoded.

36. Напишите функцию distance (code, n, к), которая на входе получает массив code из n символов по к бит каждый и возвращает статистическое отклонение символов.

Глава 3

Цифровой логический уровень

В самом низу иерархической схемы на рис. 1.2 находится цифровой логический уровень, или аппаратное обеспечение компьютера. В этой главе мы рассмотрим различные аспекты цифровой логики, что должно стать основой для изучения более высоких уровней в последующих главах. Предмет изучения находится на границе информатики и электротехники, но материал является самодостаточным, поэтому предварительного ознакомления с аппаратным обеспечением и электротехникой не требуется.

Основные элементы, из которых конструируются цифровые компьютеры, чрезвычайно просты. Сначала мы рассмотрим эти основные элементы, а также специальную двузначную алгебру (булеву алгебру), которая используется при конструировании этих элементов. Затем мы изучим основные схемы, которые можно построить из вентилей в различных комбинациях, в том числе схемы для выполнения арифметических действий. Следующая тема о том, как комбинировать вентили для хранения информации, то есть о том, как построить память. После этого мы перейдем к процессорам и к тому, как процессоры на одной микросхеме обмениваются информацией с памятью и периферийными устройствами. Затем мы рассмотрим различные примеры, взятые из компьютерной индустрии.

Вентили и булева алгебра

Цифровые схемы могут конструироваться из небольшого количества простых элементов путем сочетания этих элементов в различных комбинациях. В следующих подразделах описаны эти основные элементы, показано, как их можно сочетать, а также введен математический метод анализа их работы.

Вентили

Цифровая схема — это схема, в которой есть только два логических значения. Обычно сигнал от 0 до 1 В представляет одно значение (например, 0), а сигнал от 2 до 5 В — другое значение (например, 1). Напряжение за пределами указанных величин недопустимо. Крошечные электронные устройства, которые называются вентилями, позволяют получать различные функции от этих двузначных сигналов. Вентили лежат в основе аппаратного обеспечения, на котором строятся все цифровые компьютеры.