Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1 часть КИТ.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
493.96 Кб
Скачать

Тема 2. Техническое обеспечение компьютерных информационных технологий Вопросы

  1. Электронные вычислительные машины

  2. Типы архитектур вычислительных систем

  3. Процессоры

  4. Персональные компьютеры

  5. Структурная схема персонального компьютера

  6. Устройства ввода-вывода

  7. Производительность персонального компьютера

  8. Тенденции развития технических средств кит

  1. Электронные вычислительные машины Классификация средств вычислительной техники

Информация о событиях, процессах, состоянии объектов содержится в сигналах, приходящих от этих объектов. Сигналы, несущие информацию, могут быть непрерывными (аналоговыми) или дискретными (цифровыми).

В зависимости от формы обрабатываемых в вычислительных машинах сигналов различают (рис. 2.1): аналоговые вычислительные машины (АВМ); цифровые вычислительные машины (ЦВМ); гибридные вычислительные машины (ГВМ).

ВМ

ЦВМ

ГВМ

АВМ

Рис. 2.1. Классификация по форме обработки сигналов

В аналоговых вычислительных машинах величины, над которыми производятся действия, представляются (моделируются) некоторыми физическими величинами, например, током или напряжением в цепи. Их достоинство – высокая скорость работы.

Недостатки:

    • малая точность вычислений, т. к. трудно установить и измерить напряжение или силу тока с высокой точностью;

    • специализированный характер – схема и устройство машины обеспечивают решение задач определенного типа.

Если данные представляются кодом, состоящим из последовательности дискретных элементов, то вычислительные машины называются цифровыми вычислительными машинами. Их достоинства:

  • точность вычислений не ограничена, так как конструкция машины может быть рассчитана на обработку чисел любой разрядности;

  • универсальность: одна и та же машина может решать любые задачи.

Когда при обработке используются как аналоговое, так дискретное представление данных, говорят о гибридной вычислительной машине (ГВМ).

Принципы организации и функционирования эвм Джона фон Неймана

Впервые принципы структурной организации ЭВМ безотносительно к его элементной базе были сформулированы выдающимся немецким математиком Джоном фон Нейманом в 1945 году.

Согласно его трактовке ЭВМ состоит из следующих компонентов:

  • центральный вычислительный блок, отвечающий за выполнение арифметических, логических и других операций;

  • память, или запоминающее устройство компьютера – служит для хранения программ и данных;

  • внешнее запоминающее устройство (массовое хранилище данных);

  • устройство ввода информации;

  • устройство вывода информации.

Современный компьютер строится по модели, предложенной фон Нейманом.

Джон фон Нейман сформулировал необходимость:

  • использования двоичной системы счисления;

  • иерархической организации памяти;

  • создания арифметических устройств на основе схем, реализующих операции сложения и указание на то, что создание устройств для выполнения других операций не целесообразно;

  • параллельной организации вычислений, когда операции над числами осуществляются одновременно по всем разрядам.

Одной из главных концепций Джона фон Неймана была концепция хранимой программы: программа хранится в памяти машины так же, как и числа. Это позволяет оперировать с программой, как с числами, что дает возможность изменять программу по ходу ее выполнения.

По идеям Джона фон Неймана разрабатывались ЭВМ:

  • в 1947 г. – ЭДВАК и ЭДСАК (Англия);

  • в 1951 г. – СЕАК и УНИАК (США).

В функциональном отношении любая ЭВМ состоит из элементов, узлов и устройств.

Элемент – функциональная единица ЭВМ, выполняющая элементарную операцию над одной или несколькими цифрами и представляющая законченную электрическую схему. Например: логические элементы, выполняющие функции алгебры логики: И, ИЛИ, НЕ и др.

Узел – функциональная единица ЭВМ, состоящая из элементов и выполняющая операции над одним или несколькими числами или словами. Например: сумматоры, счетчики, дешифраторы и др.

Устройство – функциональная единица ЭВМ, состоящая из элементов и узлов и выполняющая арифметические и логические операции, операции ввода-вывода данных и управления вычислительным процессом. Например: арифметические и запоминающие устройства, устройства управления, внешние устройства и др.