Физические основы элементной базы современных ЭВМ




Скачать 55.91 Kb.
НазваниеФизические основы элементной базы современных ЭВМ
Дата публикации21.03.2013
Размер55.91 Kb.
ТипКонтрольные вопросы
vbibl.ru > Физика > Контрольные вопросы
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СОВРЕМЕННЫХ ЭВМ

Факультет ПМиИ, 3-й курс, 5-й семестр

Лекции 3 часа в неделю; семинары 1 час в неделю, ЗАЧЕТ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ



1. Поколения ЭВМ и их элементная база. Роль полупроводниковых материалов в современных ЭВМ. Преимущества интегральных схем перед дискретными элементами.
2. Технологическая база ЭВМ. Закон Мура. Степень интеграции элементов и минимальный топологический размер. Соединение элементов.
3. Основные направления развития интегральных схем: кремниевые биполярные и МОП структуры, арсенид - галлиевые и металл - полупроводниковые структуры. Перспективы развития микроэлектроники.
4. Спектр электронных состояний в атомах, молекулах и кристаллах. Разрешенные и запрещенные уровни энергии. Энергетические зоны и уровень Ферми.
5. Принципы разделения веществ на проводники (металлы), полупроводники и изоляторы (диэлектрики). Модель электронного газа. Оценка числа электронных уровней в единице объема проводника и полупроводника.
6. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Движение свободных носителей заряда в полупроводниках - диффузия и дрейф. Уравнение непрерывности.
7. Электронно-дырочные переходы и их характеристики. Барьерная и диффузионная емкости. Полупроводниковые диоды.
8. Быстродействие полупроводниковых диодов. Контакт металл - полупроводник. Диоды Шоттки.
9. Взаимодействие двух близкорасположенных электронно-дырочных переходов. Биполярные транзисторы.
10. Схемы включения биполярных транзисторов. Ключевой режим работы и быстродействие.
11. Полевые транзисторы. МОП структуры с изолированным затвором и их быстродействие.
12. Аналоговая и цифровая обработка информации. Физическое представление информации в ЭВМ. Двоичный код. Реализация элементарных логических функций.
13. Ключевой режим работы коммутирующего элемента. «Высокое» и «низкое» состояния логических схем. Позитивная и негативная логики.
14. Основные характеристики логических элементов. Потребляемая мощность, время задержки распространения сигнала, энергия переключения, напряжение питания, коэффициент разветвления по выходу.
15. Помехоустойчивость логического элемента. Семейства логических схем и их совместимость. Перспективные направления развития логической схемотехники.
16. Обобщенная структура системного блока: микропроцессор, память, системная и локальная шина.
17. Архитектура и внутренняя магистраль микропроцессора. Его основные характеристики: технология изготовления, напряжение питания, объем адресуемой памяти, разрядность шины данных, тактовая частота, количество и разрядность регистров.
18. Цикл микропроцессора (МП) и его фазы. Взаимодействие МП и оперативного запоминающего устройства. Обмен информацией между МП и внешними устройствами: синхронный, асинхронный и полусинхронный режимы. Мультиплексирование.
19. Режимы работы ЭВМ: основной, прерывания, прямой доступ к памяти, ожидание.
20. Мультипроцессорные конфигурации. Супер ЭВМ.
21. Триггер как элемент памяти. Ячейка памяти и ее адрес.
22. Статическое оперативное запоминающее устройство и его структурная схема.
23. Общая организация памяти. Характеристики памяти: стоимость, емкость, быстродействие, потребляемая мощность, возможность доступа.
24. Энергозависимая и энергонезависимая память. Динамическое оперативное запоминающее устройство и его принцип действия, структурная схема и основные параметры.
25. Характеристики и принципы работы памяти динамического типа. Методы ее регенерации. Применение статической и динамической памяти в ЭВМ. Их сравнительные характеристики.
26. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Масочные, программируемые и перепрограммируемые ПЗУ. Стирание информации УФ излучением и электрическим полем. Сравнительные характеристики ПЗУ и их применение. Flash-память.


  1. Роль и место различных типов памяти в ЭВМ.


28. Функции интерфейса ввода-вывода. Информационная, электрическая и конструктивная совместимость интерфейсов.
29. Устройство типичного интерфейса. Функциональная и управляющая части интерфейса. Внутренние регистры интерфейса ввода-вывода. Ошибки интерфейса. Контроль паритета.
30. Интерфейс последовательной связи. Дуплексная и полудуплексная связь. Асинхронная и синхронная связь. Интерфейс RS232. Скорость передачи информации и электрические параметры.
31. Модем. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция сигнала. Передача данных по телефонным линиям. Скорость передачи данных.
32. Магнетизм. Магнитные материалы: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Кривая намагниченности ферромагнетиков. Температура Кюри. Доменная структура.
33. Принципы записи и считывания информации на магнитных носителях. Типы магнитных носителей и магнитных головок. Предельная плотность записи и скорость доступа к записанной информации.
34. Использование оптических явлений для повышения плотности записи информации на магнитных носителях. Магнитооптика.
35. Оптическая память. Предельная плотность записи информации в оптике. CD и DVD диски.
36. Повышение предельной плотности записи информации. Многослойные оптические диски. Трехмерная оптическая память: фоторефрактивные и фотохромные материалы.
37. Принципы отображения визуальной информации. Алфавитно-цифровые и графические (аналоговые) мониторы.
38. Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Физические процессы в ЭЛТ: термоэлектронная эмиссия, отклонение, фокусировка, люминесценция.
39. Формирование изображения в ЭЛТ, строчная и кадровая развертки. Структура видеосигнала. Отображение цвета.
40. «Плоские» мониторы: жидкокристаллические (LCD) дисплеи и их типы, плазменные (газоразрядные PDP) мониторы, дисплеи на основе автоэлектронной эмиссии (FED), LEP дисплеи.
41. Ввод и вывод информации в ЭВМ. Цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразование. Принципы реализации. Разрядность и погрешности ЦАП и АЦП.
42. Понятие о цифровом методе хранения и передачи аналоговой информации.
43. Ввод оптического изображения в ЭВМ: приборы с зарядовой связью (ПЗС). Принцип действия ПЗС-камеры.
44. Принципы отображения информации на твердых носителях - принтеры и плоттеры. Алфавитно-цифровые и графические принтеры. Матричные, струйные, лазерные и светодиодные принтеры. Цветная печать.
45. Методы кодирования информации: амплитудная, фазовая и частотная модуляция.
46. Распределенные линии для разных диапазонов частот. Двухпроводная линия и радиоканал. Телеграфное уравнение. Скорость распространения сигналов в линии. Волновое сопротивление. Согласование линии с нагрузкой.
47. Линии передачи. Коаксиальный кабель и витая пара. Оптические волокна и волоконно-оптические кабели. Распространение света по оптическим волокнам.
48. Оптические моды, дисперсия мод, критическая длина волны. Градиентные волокна, волокна со ступенчатым профилем показателя преломления.
49. Оптические передатчики и приемники: свето- и фотодиоды, полупроводниковые лазеры. Предельная скорость передачи информации. Оптические солитоны.
50. Реализация устойчивых одно- и многоэлектронных состояний в различных системах. Предельные размеры, быстродействие и энергозатраты. Перспективы уменьшения размеров логических элементов.
51. Вычисления в «классических» и «квантовых» компьютерах. Биты и кубиты. «Квантовые» алгоритмы.
52. Как построить квантовый компьютер? Когерентность состояний. Особенности «квантовых» вычислений. Разрушение когерентности как источник ошибок при «квантовых» вычислениях и их коррекция.


Примечание:

Вопросы по курсу могут быть высланы по электронной почте в формате MS WinWord при поступлении запроса по электронному адресу b.usmonov@msu.uz

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Физические основы элементной базы современных ЭВМ icon1. Обзор и анализ источников питания 3
На сегодняшний день появляются все более сложные электронные системы, использующие в качестве элементной базы новейшие полупроводниковые...

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconДисциплины Основы дискретной
Предмет дискретной математики (ДМ). Значение дисциплины «Основы дм» в решении современных задач в области информационных технологий....

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconМетодические рекомендации по быстрому знакомству с программой 67
В связи с динамическим изменением элементной базы электроники, измерительной аппаратуры, электронный практикум должен своевременно...

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconАктуальность темы исследования. Переход к рыночной системе хозяйствования...
При этом обращают на себя внимание корпорации, опирающиеся на сложные наукоемкие системы предприятия химии, спецхимии, материалов...

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconИстория развития операционных систем и системного программирования
Огромное влияние на развитие операционных систем оказали успехи в совершенствовании элементной базы и вычислитель­ной аппаратуры,...

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconПлан лекции: Общие положения Классификация помех Основы операторного...
От правильного решения задачи обеспечения помехоустойчивости узлов ЭВМ зависит нормальное ее функционирование в процессе эксплуатации....

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconОсновы создания оконных приложений Особенности поведения оконных приложений
Большинство современных программ относятся к категории оконных. Это значит, что их интерфейс (внешний вид) и поведение соответствует...

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconФизические основы магнитной записи
Магнитные носители в настоящее время являются основным средством энергонезависимого хранения цифровой информации

Физические основы элементной базы современных ЭВМ iconЛитература
Устройство и принцип работы измерительных преобразователей Физические основы его работы

Физические основы элементной базы современных ЭВМ icon1. Понятие архитектуры ЭВМ. Языки, уровни и виртуальные машины ЭВМ
...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница