\documentclass[a4paper,oneside]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[russian]{babel}
\usepackage{hyperref}
\usepackage{underscore}
\usepackage{setspace}
\usepackage{indentfirst} 
\usepackage{mathtools}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{enumitem}
% \usepackage[standard]{ntheorem}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{cancel}
\usepackage[left=1.4cm,right=1.4cm,
    top=2.3cm,bottom=2.3cm,bindingoffset=0cm]{geometry}
\singlespacing

\usepackage{graphicx}
\graphicspath{ {./images/} }

\usepackage{fancyhdr}
\pagestyle{fancy}

\usepackage{tikz}

\begin{document}
Система -- это совокупность взаимосвязанных элементов, которые взаимодействуют по определённым правилам.

Сложная система -- это система, удовлетворяющая следующим условиям:
\begin{enumerate}
    \item Большое число разнообразных элементов
    \item Наличие иерархической структуры
    \item Наличие контура обратной связи
    \item Наличие сильной связи между элементами как одного уровня, так и разных уровней
    \item Наличие большого количества функций
    \item Наличие контуров компенсации воздействий окружающей среды
\end{enumerate}

\begin{enumerate}
    \item Электрические элементы
    \item Логические элементы
    \item Операционные элементы
    \item Структурные элементы
    \item ЭВМ
\end{enumerate}

На каждом уровней существует свой язык описания сложной системы.

Пять основных принципов фон Неймана
\begin{enumerate}
    \item Использование двоичной системы счисления
    \item 
        Программное управление ЭВМ. Машина контролируется программой,
        программа состоит из команд, каждая команда исполняется последовательно.
    \item 
        Память компьютера используется не только для хранения данных, но и для хранения программ,
        поэтому при определённых обстоятельствах над командами можно производить те же операции,
        что и над данными.
    \item 
        Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, ячейки последовательно пронумерованы, номера
        интерпретируются как адреса. Всегда можно обратиться к ячейке по адресу.
    \item Возможность условного переходат в процессе выполнения программы
\end{enumerate}

\textbf{*рисунки*}

Как работает машина фон Неймана:
\begin{enumerate}
    \item Программы вводятся в память из устройств ввода через АЛУ.
    \item Все команды программы записываются в соседние ячейки.
    \item Данные программы могут находиться в произвольных ячейках.
    \item Любая программа должна завершаться командой завершения работы.
    \item \dots
    \item АЛУ выполняет указанные команды.
    \item Результат выводится на устройство вывода, либо записывается.
    \item 
        УУ -- это устройство управления всеми частями компьютера.
        От него ко всем остальным частям устройства раздаётся сигнал "что далать".
        От них получает сигнал с состоянием устройства.
    \item УУ содержит регистр, который называется "счётчик команд".
    \item После загрузки программы и данных счётчик команд содержит адрес первой команды.
    \item УУ считывает адрес и помещает его в регистр команд.
    \item УУ определяет операцию команды, помещает в памяти данные и начинает контролировать выполнение команды.
    \item 
        АЛУ выполняется арифметическая и логическая обработка данных. 
        Данные представляются в виде переменных.
    \item В результате получается выходная переменная.
    \item 
        В результате выполнения любой команды счётчик команд изменяется на
        единицу и будет указывать на следующую команду.
\end{enumerate}

При описании иерархической структуры каждый уровень описывается на своём языке
\begin{itemize}
    \item Электрические элементы -- на языке дифференциальных уравнений.
    \item Логические элементы -- на языке алгебры логики.
    \item Операционные элементы -- на языке микрокоманд.
\end{itemize}

Примерами структурных элементов являются регистры, сумматоры, шифраторы, дешифраторы.
Если выйти за рамки этой пирамиды, то ЭВМ не является верхним уровнем, а становится
первым уровнем в другой системе.

\begin{enumerate}
    \item ЭВМ
    \item Вычислительный комплекс
    \item Вычислительная система
    \item Сети
\end{enumerate}

Принцип декомпозиции Глушкова
Каждый сложный элемент состоит из более простых элементов. Этим простым элементам
не присущи свойства сложного элемента. Этот принцип работает на уровнях 
электрических и логических элементов.

Процессор. \textbf{*рисунок*}
ИФП - интерфейс процессора.

Элементы и узлы устройства ЭВМ.

Элемент -- это наименьшая функциональная часть, на которую разбита ЭВМ

По функциональному назначению элементы бывают трёх типов:
\begin{itemize}
    \item логические (реализуют функцию алгебры логики)
    \item запоминающие (принятие и хранение двоичного числа)
    \item вспомогательные (таймеры, индикаторы, усилители)
\end{itemize}

По типу сигнала:
\begin{itemize}
    \item аналоговые
    \item цифровые
\end{itemize}

По способу представления входных и выходных сигналов:
\begin{itemize}
    \item потенциальные
    \item импульсные
    \item потенциально-импульсные
\end{itemize}

При импульсном подходе единичному разряду сопоставляется импульс.
Нулевому значению соответсвует отсутствие импульса.

При потенциальном подходе единица характеризуется повышенным уровнем напряжения,
ноль характеризуется пониженным напряжением.

Узел -- это совокупность элементов, которые реализуют выполнение одной из машинных операций.

Различают два типа узлов:
\begin{itemize}
    \item комбинационные (называются комбинационными схемами)
    \item схемами с памятью
\end{itemize}

Рассмотрим комбинационную схему.
Комбинационная схема -- это схема, у которой выходные сигналы 
полностью определены совокупностью входных сигналов.

Главным достоинством комбинационных схем является их быстродействие и
возможность описать преобразование информации с помощью некоторой
логической функции $y = f(x)$.

Регулярные структуры предполагают построение схемы таким образом, что
каждый из её выходов строится по аналонии с предыдущим.
В нерегулярных структурах такое построение отсутствует.

Наиболее распространёнными среди регулярных структур являются
шифраторы и дешифраторы, схемы сравнения, сумматоры.

Дешифратор (DC) -- это комбинационная схема с $n$ входами и $2^n$ выходами.

\textbf{*рисунок*}

Единичный сигнал формирующийся на одном из $m$ выходов однозначно 
соответсвует некоторой комбинации входных сигналов.

\end{document}