Физическое представление информации в ЭВМ

В вычислительных машинах коды нуля и единицы представляются электрическими сигналами (рисунок 2.6), двух различных состояний:

- импульс или его отсутствие;

- высокий или низкий потенциал;

- высокий потенциал или его отсутствие.

Наиболее распространенными являются потенциальные коды. При котором код единицы – это высокий уровень напряжения, а код нуля – отсутствие сигнала или низкий его уровень. Потенциальный код характеризуется временем переднего фронта сигнала, уровнем амплитуды, длительностью и временем заднего фронта сигнала.

Длительность импульса должна быть меньше временного такта ЭВМ.

Рисунок 2.6− Способы представления цифровой информации

Для передачи двоичных машинных слов применяют последовательный и параллельный коды.

При последовательном способе, каждый временной такт используется для отображения одного разряда слова, все разряды которого

передаются по каналу последовательно, один за другим и фиксируются одним и тем же элементом.

При параллельном способе все разряды слова передаются в один временной такт, фиксируются отдельными элементами и проходят через отдельные каналы, каждый из которых служит для представления и передачи только одного разряда слова (рисунок 2.7).

При использовании последовательного кода все операции, в том числе передача слов из одного узла в другой, производятся поочередно для каждого разряда слова, и поэтому последовательные устройства работают медленнее, чем параллельные, но при этом используется меньше аппаратных средств.

Все современные ЭВМ для достижения максимального быстродействия, при внутрипроцессорной передачи данных и передачи на расстояния до 3 метров, строятся как параллельные. Причем параллелизм вводят не только в представлении данных, но в способах их обработки.

Лекция 4