Podstawy arytmetyki w systemie 8051
47 Questions
2 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

W jakim rejestrze na przykładzie 8051 przechowywany jest rezultat operacji arytmetycznej?

  • Rejestr B
  • Rejestr C
  • Rejestr A (akumulator) (correct)
  • Rejestr D

Jakie są podstawowe typy reprezentacji liczb w komputerach?

  • Całkowitoliczbowa, ułamkowa, logiczna
  • Całkowitoliczbowa, stałoprzecinkowa, zmiennoprzecinkowa (correct)
  • Binarna, dziesiętna, zmiennoprzecinkowa
  • Zmiennoprzecinkowa, logiczna, konwencjonalna

Jakie podstawowe operacje arytmetyczne można wykonywać z liczbami całkowitymi?

  • Mnożenie, dzielenie, konwersja
  • Dodawanie, potęgowanie, mnożenie
  • Dodawanie, odejmowanie, pierwiastkowanie
  • Dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie (correct)

Jak odbywa się dodawanie w naturalnym kodzie binarnym?

<p>Dodawanie zaczyna się od najmłodszej pary bitów z uwzględnieniem przeniesienia (D)</p> Signup and view all the answers

Co oznacza przeniesienie w operacji dodawania binarnego?

<p>Oznacza, że wynik przekracza wartość maksymalną możliwą do zapisania (A)</p> Signup and view all the answers

Co determinuje stopień złożoności jednostki centralnej (CPU)?

<p>Liczba tranzystorów (C)</p> Signup and view all the answers

Jakie są nowoczesne techniki poprawiające wydajność CPU?

<p>Zmniejszenie poboru energii i przetwarzanie równoległe (A)</p> Signup and view all the answers

Jakie rozmiary technologiczne są obecnie stosowane w produkcji układów scalonych?

<p>14 nm, 10 nm, 7 nm (D)</p> Signup and view all the answers

Jaką architekturę miało pierwsze komputery IAS?

<p>Architektura von Neumanna (B)</p> Signup and view all the answers

Jaką rolę odgrywa liczba tranzystorów w kontekście CPU?

<p>Wskazuje na złożoność jednostki (B)</p> Signup and view all the answers

Jakia była charakterystyka trendy w rozwoju CPU?

<p>Dążenie do energooszczędności (A)</p> Signup and view all the answers

W jakich latach powstał komputer IAS?

<p>1945-1951 (A)</p> Signup and view all the answers

Jakie aspekty poprawiają wydajność CPU?

<p>Stosowanie wielordzeniowych konstrukcji (D)</p> Signup and view all the answers

Jakie etapy składają się na cykl wykonywania instrukcji?

<p>Pobranie instrukcji, wykonanie instrukcji, zapis danych (D)</p> Signup and view all the answers

Co śledzi licznik programu (PC) w procesorze?

<p>Jaką instrukcję wykonać następnie (C)</p> Signup and view all the answers

Jakie może być działanie procesora wykonujące rozkaz typu 101b?

<p>Dodaj do AC operand z pamięci (B)</p> Signup and view all the answers

Co następuje po pobraniu instrukcji przez procesor, jeżeli nie ma innego polecenia?

<p>Inkrementacja licznika programu (C)</p> Signup and view all the answers

Co to jest rejestr rozkazu (IR) w kontekście cyklu wykonywania instrukcji?

<p>Rejestr, w którym ładowana jest pobrana instrukcja (C)</p> Signup and view all the answers

Jakie działanie jest związane z cyklem zapisu danych do pamięci?

<p>Zapisanie danych do wskazanej komórki pamięci (A)</p> Signup and view all the answers

Jakie są różne rozmiary komórki pamięci wspomniane w materiałach?

<p>8-bity, 16-bity, 32-bity (A)</p> Signup and view all the answers

Które z poniższych stwierdzeń dotyczących nowoczesnych CPU jest prawdziwe?

<p>Mogą wykonywać instrukcje potokowo (C)</p> Signup and view all the answers

Co oznacza złożoność algorytmu eksponencjalnego?

<p>Czas działania rośnie w tempie wykładniczym wraz ze wzrostem rozmiaru zadania. (B)</p> Signup and view all the answers

Jaką liczbę ustawień ma ciąg n elementów?

<p>n! (C)</p> Signup and view all the answers

Kto jest uważany za autora pierwszego algorytmu?

<p>Euklides (D)</p> Signup and view all the answers

Jaką operację wykonuje GCD w pierwszym kroku, gdy b jest większe od 0?

<p>c = a modulo b (B)</p> Signup and view all the answers

Jakie jest rozwiązanie GCD dla pary liczb (12, 9)?

<p>3 (C)</p> Signup and view all the answers

Co wskazuje czas działania algorytmu rosnący wolniej niż n!?

<p>Problemy wielomianowe. (B)</p> Signup and view all the answers

Jakie są kroki do wykonania w algorytmie GCD?

<p>Oblicz resztę, wymień liczby i zakonserwuj zmienną. (C)</p> Signup and view all the answers

Kto był pierwszym, który podał zasady dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia liczb dziesiętnych?

<p>Abu Ja'far Mohammed ibn Müsâ al Khowârizmî (D)</p> Signup and view all the answers

Jakie są możliwe wyniki odejmowania dwa bity w kontekście pożyczki?

<p>-1, 0, 1 (A)</p> Signup and view all the answers

Jakie wartości są przypisane do różnicy, gdy oba bity są równe i wynoszą 1?

<p>0 (B)</p> Signup and view all the answers

Co oznacza pożyczka w kontekście odejmowania binarnego?

<p>Zdarzenie, gdy odjemna jest mniejsza od odjemnika (A)</p> Signup and view all the answers

Jaki wynik otrzymamy przy odejmowaniu 0 - 1 w binarnym systemie liczenia?

<p>-1 z pożyczką (D)</p> Signup and view all the answers

Jaki jest wynik odejmowania w przypadku 1 - 1?

<p>0 (B)</p> Signup and view all the answers

Jakie są możliwe wyniki dla pary bitów 0 i 0?

<p>0 (A)</p> Signup and view all the answers

Co się stanie, gdy odejmiemy 0 od 1 bez pożyczki?

<p>Zwróci 1 (C)</p> Signup and view all the answers

Jakie wartości reprezentują ci.in i ci.out w tabeli odejmowania?

<p>Przeniesienie do kolejnej pozycji (A)</p> Signup and view all the answers

Jakie bitowe operacje są wykorzystywane w zasadach odejmowania binarnego?

<p>Operacje logiczne danego bitu (A)</p> Signup and view all the answers

Jaką strategię stosujemy dla odejmowania z pożyczką w przypadku 0 - 0?

<p>0 i przeniesienie (B)</p> Signup and view all the answers

Jakie symbole mogą być używane wewnątrz bloków sieci w kontekście operatorów?

<p>Cyfry systemu dziesiętnego, symbole działań arytmetycznych oraz relacji (B)</p> Signup and view all the answers

Który z wymienionych symboli jest używany do oznaczenia działania dzielenia całkowitoliczbowego?

<p>% (C)</p> Signup and view all the answers

Jakie są kluczowe kroki w algorytmie obliczania pierwiastka kwadratowego metodą Newtona?

<p>Pobierz n, przypisz err, oblicz xk (A)</p> Signup and view all the answers

Co powinno być rozumiane jako 'gcd' w kontekście zadania obliczania największego wspólnego dzielnika?

<p>Największy wspólny dzielnik (D)</p> Signup and view all the answers

Jakie sposoby reprezentacji algorytmów są wymienione w treści wykładu?

<p>Opis słowny, lista, schematy blokowe (A)</p> Signup and view all the answers

Jakie jest zadanie przedstawione w kontekście algorytmu GCD?

<p>Obliczenie największego wspólnego dzielnika (C)</p> Signup and view all the answers

Jak wygląda warunek stopu w algorytmie obliczania pierwiastka kwadratowego metodą Newtona?

<p>Kiedy |xk_1 - xk| &gt; err (B)</p> Signup and view all the answers

Jakie technologie informacyjne są omówione w wykładzie?

<p>Właściwości języków programowania i przykłady kodu (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

CPU

Jednostka centralna procesora (CPU), kluczowy element komputera odpowiedzialny za wykonywanie instrukcji programów.

Liczba tranzystorów a złożoność układu

Liczba tranzystorów w układzie scalonym określa jego stopień złożoności, co wpływa na wydajność jednostki centralnej (CPU) i innych komponentów.

Wykładniczy przyrost tranzystorów

Wzrost liczby tranzystorów w kolejnych generacjach CPU charakteryzuje się wykładniczym wzrostem, co odpowiada Pamięci Moore’a.

Trend w rozwoju CPU

Trend w rozwoju CPU obejmuje dążenie do zwiększenia wydajności przy jednoczesnym obniżeniu zużycia energii.

Signup and view all the flashcards

Rozbieżność między CPU a pamięcią

Układy logiczne w CPU działają znacznie szybciej niż układy pamięciowe, co powoduje tzw. wąskie gardło pamięci.

Signup and view all the flashcards

IAS

Pierwszy komputer o architekturze von Neumana, stworzony w latach 1946-1951 w Instytucie Studiów Zaawansowanych w Princeton.

Signup and view all the flashcards

Architekturą von Neumanna

Architektura komputera IAS, zaprojektowana przez Johna von Neumana, zdefiniowała standardy architektoniczne komputerów do dziś.

Signup and view all the flashcards

Cecha architektury von Neumana

Architektura von Neumana charakteryzuje się wspólnym dostępem do danych i instrukcji przez jednostkę centralną procesora.

Signup and view all the flashcards

Dostęp do pamięci

Operacja dostępu do komórki pamięci, obejmująca podanie adresu i wykonanie zapisu lub odczytu danych.

Signup and view all the flashcards

Czas dostępu do pamięci

Okres czasu potrzebny do dostępu do dowolnej komórki pamięci.

Signup and view all the flashcards

Komórka pamięci

Podstawowa jednostka pamięci, może mieć różny rozmiar (np. 8 bitów, 16 bitów).

Signup and view all the flashcards

Cykl wykonywania instrukcji

Proces wykonywania instrukcji przez procesor.

Signup and view all the flashcards

Pobranie instrukcji (fetch cycle)

Pierwszy etap cyklu wykonywania instrukcji, polegający na pobraniu instrukcji z pamięci.

Signup and view all the flashcards

Wykonanie instrukcji (execute cycle)

Drugi etap cyklu wykonywania instrukcji, polegający na wykonaniu instrukcji przez procesor.

Signup and view all the flashcards

Zapis danych do pamięci

Trzeci, opcjonalny etap cyklu wykonywania instrukcji, polegający na zapisaniu wyników do pamięci.

Signup and view all the flashcards

Licznik programu (PC)

Element procesora, który przechowuje adres kolejnej instrukcji do pobrania.

Signup and view all the flashcards

Reprezentacja całkowitoliczbowa (integer)

Reprezentacja liczb wykorzystywana w komputerach do przechowywania wartości całkowitych bez części ułamkowej, np. -5, 0, 10.

Signup and view all the flashcards

Reprezentacja stałoprzecinkowa (fixed point)

Reprezentacja liczb wykorzystująca stałą liczbę bitów do przechowywania części całkowitej i ułamkowej liczby. Część ułamkowa jest zapisywana w ustalonym, stałym miejscu.

Signup and view all the flashcards

Reprezentacja zmiennoprzecinkowa (floating point)

Reprezentacja liczb używana do przechowywania zarówno dużych, jak i małych wartości z dużą dokładnością, wykorzystując mantysę i wykładnik.

Signup and view all the flashcards

Dodawanie binarne w naturalnym kodzie binarnym (NKB)

Dodawanie dwóch liczb binarnych polega na dodawaniu kolejnych bitów obu liczb, przy uwzględnieniu przeniesienia z poprzedniej pozycji. Przeniesienie do najmłodszego bitu jest równe zero.

Signup and view all the flashcards

Negacja arytmetyczna

Operacja, która polega na zamianie znaku liczby binarnej. W NKB negacja polega na zmianie wartości każdego bitu i dodaniu 1.

Signup and view all the flashcards

Ujemne różnice w systemie binarnym

W systemie binarnym różnica może być ujemna. Do reprezentowania ujemnej różnicy potrzebny jest dodatkowy bit odpowiedzialny za znak.

Signup and view all the flashcards

Tablica odejmowania binarnego: oznaczenia

W tablicy odejmowania binarnego ‘ci,out’ oznacza przeniesienie (pożyczkę). ‘ai’ i ‘bi’ to bity liczb, ‘ci,in’ to przeniesienie z poprzedniej pozycji. ‘ri’ to wynik odejmowania na danej pozycji.

Signup and view all the flashcards

Odejmowanie 0 od 1 w systemie binarnym

Przy odejmowaniu 0 od 1, wynikiem jest 1, bez przeniesienia.

Signup and view all the flashcards

Odejmowanie 1 od 0 w systemie binarnym

Przy odejmowaniu 1 od 0, wynikiem jest 1, a przeniesienie wynosi -1.

Signup and view all the flashcards

Odejmowanie 0 od 0 z przeniesieniem -1

Przy odejmowaniu 0 od 0 z przeniesieniem -1, wynikiem jest 1, a przeniesienie wynosi również -1.

Signup and view all the flashcards

Przeniesienie w systemie binarnym

W systemie binarnym, przy odejmowaniu liczb, przeniesienie może być dodatnie lub ujemne.

Signup and view all the flashcards

Tablica do odejmowania binarnego

Przy odejmowaniu liczb binarnych, do reprezentowania wyniku i przeniesienia stosuje się tablicę.

Signup and view all the flashcards

Propagacja przeniesienia

W tablicy odejmowania binarnego przeniesienie jest używane do propagowania przeniesienia z poprzedniej pozycji.

Signup and view all the flashcards

Dodawanie przeniesienia do aktualnej pozycji

Przeniesienie jest dodane do aktualnej pozycji, a wynik zapisany w ‘ri’.

Signup and view all the flashcards

Znaczenie odejmowania binarnego

Podejmowanie binarne jest szczególnie ważne w informatyce, zwłaszcza w obliczeniach arytmetycznych na poziomie bitowym.

Signup and view all the flashcards

Złożoność obliczeniowa algorytmu

Złożoność obliczeniowa algorytmu to miara ilości zasobów (czasu, pamięci) potrzebnych do jego wykonania w zależności od rozmiaru danych wejściowych.

Signup and view all the flashcards

Problemy eksponencjalne

Problemy eksponencjalne to takie, dla których czas potrzebny do znalezienia rozwiązania rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem rozmiaru zadania. Oznacza to, że z każdą dodatkową jednostką danych czas obliczeń rośnie wielokrotnie.

Signup and view all the flashcards

Problemy wielomianowe

Problemy wielomianowe to takie, dla których czas potrzebny do znalezienia rozwiązania rośnie wielomianowo wraz ze wzrostem rozmiaru zadania. Oznacza to, że z każdą dodatkową jednostką danych czas obliczeń rośnie w sposób kontrolowany.

Signup and view all the flashcards

Generowanie permutacji

Wygenerowanie wszystkich ustawień ciągu n elementów (np. liter alfabetu) oznacza stworzenie wszystkich możliwych permutacji tych elementów. Liczba permutacji rośnie bardzo szybko wraz ze wzrostem liczby elementów - dla n elementów wynosi n! (n silnia).

Signup and view all the flashcards

Algorytm

Algorytm to skończony ciąg instrukcji, który określa sposób rozwiązania danego problemu.

Signup and view all the flashcards

Algorytm Euklidesa

Algorytm Euklidesa to metoda znajdowania największego wspólnego dzielnika (NWD) dwóch liczb całkowitych. NWD to największa liczba, która dzieli bez reszty dwie dane liczby.

Signup and view all the flashcards

Operacja modulo

Operacja modulo (reszta z dzielenia) zwraca resztę z dzielenia jednej liczby przez drugą. Na przykład 10 modulo 3 równa się 1, ponieważ 10 podzielone przez 3 daje 3 z resztą 1.

Signup and view all the flashcards

Krok algorytmu

Krok algorytmu jest pojedynczym działaniem wykonywanym w ramach algorytmu. Każdy krok może być opisem przypisania wartości zmiennym, wykonania operacji na danych lub sprawdzenia warunku.

Signup and view all the flashcards

Zadanie niealgorytmiczne

Zadanie niealgorytmiczne to takie, które nie da się rozwiązać za pomocą skończonej liczby kroków lub dla którego nie istnieje jasny sposób rozwiązania. To jak próba zgadnięcia liczby z nieskończonego zbioru.

Signup and view all the flashcards

Zadanie wykładnicze

Zadanie wykładnicze to takie, którego złożoność rośnie w sposób wykładniczy wraz ze wzrostem rozmiaru danych wejściowych. To jak składanie papieru na pół, gdzie z każdym złożeniem liczba warstw podwaja się.

Signup and view all the flashcards

SBA (schemat blokowy algorytmu)

SBA (schemat blokowy algorytmu) jest graficzną reprezentacją algorytmu, gdzie poszczególne kroki są przedstawione w postaci bloków połączonych ze sobą strzałkami. To jak mapa, która pokazuje ścieżkę do rozwiązania zadania.

Signup and view all the flashcards

Reprezentacja algorytmu

Reprezentacja algorytmu - sposób przedstawienia algorytmu, np. za pomocą tekstu, listy kroków, diagramu lub kodu.

Signup and view all the flashcards

Schemat blokowy

Schemat blokowy to diagram, który wizualizuje kroki procesu lub algorytmu. Każdy krok jest reprezentowany przez określony symbol, a strzałki pokazują przepływ danych i sterowania.

Signup and view all the flashcards

Zasady tworzenia schematów blokowych

Schematy blokowe są budowane zgodnie z ustalonymi zasadami, takimi jak używanie standardowych symboli bloków i strzałek, a także jasne i logiczne łączenie bloków.

Signup and view all the flashcards

Język programowania

Język programowania - narzędzie służące do tworzenia programów komputerowych. Jest to zestaw składni, symboli i reguł, które umożliwiają komunikację z komputerem.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Ogólne notatki o algorytmach

  • Algorytm to zestaw kroków do wykonania, prowadzący do rozwiązania danego problemu lub osiągnięcia określonego celu.
  • Każdy krok w algorytmie powinien być jasno i jednoznacznie zdefiniowany.
  • Algorytmy można przedstawić w różny sposób, np. opisem słownym, listą kroków, kodem programu czy schematem blokowych.
  • Stosuje się je w informatyce, matematyce oraz innych dziedzinach inżynieryjnych.

Rodzaje zadań i algorytmów

  • Zadania algorytmiczne: można je rozwiązać za pomocą algorytmu w skończonym czasie.
  • Zadania niealgorytmiczne: nie da się ich rozwiązać za pomocą znanych algorytmów, w skończonym czasie.
  • Zadania przypuszczalnie niealgorytmiczne: zadania dla których nie znaleziono algorytmu, ale też nie udowodniono, że nie istnieje.

Złożoność obliczeniowa algorytmów

  • Złożoność obliczeniowa: mierzona ilością zasobów (czasu, pamięci) potrzebnych do wykonania algorytmu.
  • Złożoność liniowa: czas wykonania rośnie proporcjonalnie do rozmiaru danych.
  • Złożoność kwadratowa: czas rośnie proporcjonalnie do kwadratu rozmiaru danych.
  • Złożoność logarytmiczna: czas wykonania rośnie logarytmicznie wraz ze wzrostem rozmiaru danych.
  • Złożoność wykładnicza: czas wykonania rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem rozmiaru danych. (nieefektywne w dużej liczbie danych).

Reprezentacje algorytmów

  • Opis słowny: opis algorytmu w języku naturalnym.
  • Lista kroków: algorytm przedstawiony jako uporządkowana lista kroków do wykonania.
  • Kod programu: algorytm zapisany w języku programowania (np. Python, C++, Java).
  • Schematy blokowe: graficzne przedstawienie algorytmu, wykorzystujące bloki geometryczne (np. blok START, STOP, decyzyjny, pętli).

Schematy blokowe algorytmów (SBA)

  • Podstawa tego koncepcji jest podzielenie procesu rozwiązywania na odrębne etapy.
  • Bloki są prostymi figurami geometrycznymi (np. prostokąty, romby, okręgi).
  • Zwykle przyjmuje się, że każdy blok odpowiada jednej instrukcji lub instrukcji programu realizującej pewne obliczenie.
  • Wewnątrz bloków umieszcza się rodzaj czynności, którą symbolizuje dany blok.
  • Bloki oraz strzałki łączące bloki pokazują zależności logiczne/kolejność działań.

Pojęcie zmiennej

  • Zmienna to nazwa przypisując pole, w pamięci komputera, do przechowywania danych.
  • Zmienna może przechowywać przeróżne dane: liczby całkowite, liczby rzeczywiste, napisy, wskaźniki itd.
  • Zmienne muszą mieć określony typ ( np. int, float, char, string itp.) wskazujący jakie dane mogą być w nim przechowywane.
  • Dodatkowo zmienna może mieć określoną nazwę.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Description

Ten quiz sprawdza twoją wiedzę na temat arytmetyki i reprezentacji liczb w komputerach, koncentrując się na architekturze 8051. Odpowiesz na pytania dotyczące podstawowych operacji arytmetycznych, sposobu dodawania w kodzie binarnym oraz przeniesienia w dodawaniu binarnym.

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser