1) 1.1.1.Метою вивчення дисципліни є формування у студентів:

1) фундаментальних теоретичних знань з аналізу, будови та функціонування:

- багаторівневої абстрактної моделі ЕОМ;

- комбінаційних схем та цифрових автоматів;

- принципів побудови архітектури комп’ютерів;

- системи команд комп’ютера (традиційних команд комп’ютера, логічних команд та команд переходів);

- принципів представлення інформації в комп’ютерах;

- зовнішніх пристроїв комп’ютерів;

1. практичних навичок по використанню та/чи вибору :

- пристроїв оперативної, дискової та інших видів пам’яті комп’ютерів;

- регістрів комп’ютера;

- традиційних команд комп’ютера;

- моделей та засобів представлення інформації в комп’ютерах;

- системи команд комп’ютера;

- логічних команд та команд переходів;

- зовнішніх пристроїв комп’ютерів;

2. практичних навичок по створенню, роботі та використанню мови асемблера:

- директив опису змінних та констант;

- команд пересилки та арифметичних команд;

- команд порівняння та переходу;

- масивів і структур;

- бітових операцій та упакованих даних;

- програмних сегментів;

- процедур (підпрограм);

- програмних засобів;

- об’єктних та завантажувальних модулів;

- макрозасобів;

- макрогенерація текстів програм;

- при створені (написанні, трансляції, тестуванні, налагоджувані) системних та прикладних програм.

1.1.2. Основні завдання курсу:

В результаті вивчення курсу студент повинен знати:

- моделі ЕОМ;

- принципів побудови архітектури комп’ютерів;

- принципи організації пристроїв оперативної, дискової, віртуальної та інших видів пам’яті комп’ютерів;

- регістри комп’ютерів;

- команди комп’ютерів;

- способи представлення інформації в комп’ютерах;

- зовнішні пристрої комп’ютерів;

- директиви опису змінних та констант;

- команди пересилки та арифметичні команди комп’ютерів;

- команди порівняння та переходу в комп’ютерах;

- масиви і структури даних;

- бітові операції та упаковані дані;

- програмні сегменти;

- процедури (підпрограми);

- трансляцію програм;

- компоновку та завантаження програм;

- написання, трансляцію, тестування, налагоджування системних та прикладних програм на асемблері.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти виконувати:

- встановлення та налагодження пристроїв в ПЕОМ;

- встановлення та налагодження периферійних пристроїв ПЕОМ;

- опис змінних та констант;

- команди пересилки та арифметичні команди;

- команди порівняння та переходу;

- бітові операції та обробку упакованих даних;

- проектування та розробку програмних сегментів;

- проектування та розробку процедур (підпрограм);

- створення макрозасобів;

- розробку програм;

- трансляцію програм;

- компоновку та завантаження програм;

- написання, трансляцію, тестування, налагоджування системних та прикладних програм на асемблері.

1.1.3. Предмет курсу: моделі та методи побудови комп’ютерів, периферійних пристроїв, оперативної, дискової та інших видів пам’яті та регістрів ЕОМ. Структура програми та система команд комп’ютерів. Моделі комп’ютерів з різними системами команд. Мова асемблера, як базовий засіб системного програміста.

2) Чарльз Бэбирж в 1833 создал архитектуру вычислительной машины (процессор), ему помогал Лора Лайн. В 1912г для переписи населения к IBM создали электронно-механические схемы.

Однако, История ВТ отсчитывается с опубликования работы Джона фон Неймана.

Попытка построения универсальной ЭВМ была предпринята Айтнетом (США) во время второй мировой войны создается «Монхетенский проект».. Она получила название “Марк-1”. Спроектирована и изготовлена в Гарвардском университете. Характеристики ВМ (работали с 23 разрядными десятичными цифрами): Однако в 1944г. сделана первая электромеханическая машина ''Марк-1'' (Ввод ПЗ покамандно с перфоленты, сложение 2-х чисел 0.3 секунды, умножение 2-х чисел 6 секунд, деление 2-х чисел 11 секунд. Релейная основа на которых делались электромеханические машины была ненадежна. Для последующей машины “Марк-2”.были разработаны специальные реле. ) Серийный выпуск в 1945-1946 годах. Разработана в Пенсельванском университете под руководством Маушли и Энкера.

Таким образом, ламповые ЭВМ, промышленный выпуск начат в начале 50-х

Структура ЭВМ первого поколения полностью соответствовали машине фон Неймана. Технические характеристики машин были значительно ниже характеристик современных ПК. Программирование велось в машинных кодах. Емкость ОЗУ – 2 тысячи слов. Ввод информации с перфоленты и кинопленки.

Второе поколение ЭВМ.50-60-е ггСвязывают с переходом от ламповых к транзисторным ЭВМ. Транзисторы позволяли обеспечить большую надежность, быстродействие и меньшее энергопотребление.

Начинается бурное развитие математического и программного обеспечения. Высшая точка: создание алгоритмических языков (Fortran, ALGOL). Создаются простейшие компиляторы и интерпретаторы. Становится нецелесообразна работа пользователя у пульта управления. Основным режимом становится работа через операторов. Появляются многопрограммные ЭВМ. Многопрограммность достигается за счет программной обработки. Для работы в пакетном режиме создаются первые мониторы и supervisor’ы. Вследствие чего происходит резкое увеличение использование ЭВМ второго поколения.

Третье поколение ЭВМ.60-70-е гг

Изменение технической базы связано с переходом на интегральную схематехнику. Правда степень интеграции была небольшой. Вследствие чего произошло заметное увеличение надежности. В машинах третьего поколения формируется концепция канала, начинается работа с распараллеливанием процессора, появляется микропрограммное управление, иерархируется память, впервые вводится понятие агрегатирования.

Дальнейшее развитие математического и программного обеспечения приводит к созданию пакетных программ для решения типовых задач, проблемно – ориентированных программных языков и впервые создаются уникальные программные комплексы, – операционные системы .

Четвертое поколение ЭВМ.70-80-е гг

В конце 70-х кодов появляются первые ЭВМ четвертого поколения. Связано с переходом на интегральные схемы средней и большой степени интеграции.

Характерные свойства ЭВМ четвертого поколения:

• Мультипроцессорность

• Параллельно – последовательная обработка

• Языки высокого уровня

Появляются первые сети ЭВМ Технические характеристики ЭВМ четвертого поколения:

- Средняя задержка сигнала 0.7 нс./вентиль (вентиль – типовая схема)

- Впервые основная память – полупроводниковая. Время выработки данного из такой памяти 100-150 нс. Емкость 10¹² –10¹³ символов.

- Впервые применяется аппаратная реализация оперативной системы

- Модульное построение стало применяться и для программных средств Основная внимание машин четвертого поколения было направлено на сервис (улучшение общения ЭВМ и человека).

Пятое поколение ЭВМ. С конца 80-х

Пятое поколение ЭВМ связывают с переходом к микропроцессорам. С точки зрения программного и математического обеспечения – переход на работу в программных средах и оболочках. Для пятого и шестого поколения характерны многопроцессорные структуры созданные на упрощенных микропроцессорах, которых очень много (решающие поля или среды). Создаются ЭВМ ориентированные на языки высокого уровня. В этот период существуют две диаметрально противоположных тенденции:

- Персонификация ресурсов

- Коллективизация ресурсов (коллективный доступ – сети)

	Поколения
Признак, параметр ЭВМ	1-ое 1946-1955	2-ое 1955-1965	3-4		5-ое после 80г.
			1965-1970	после 70г.
Основные элементы	Реле, электронные лампы	Полупроводниковые приборы	ИС	БИС	СБИС
Быстродействие (задержка/элемент или схема)	1мс	1мкс	10нс	1нс	< 1нс
Плотность упаковки, эл-тов/см3	0,1	2-3	10-20	1000	> 10000

3) Компьютеры, предназнчены для обработки цифровой информации и являются частным, но наиболее распространенным видом цифровых автоматов. Знания по прикладной теории таких автоматов необходимы для успешного поиска новых принципов построения компьютеров, совершенствования уже известных алгоритмов обработки цифровой информации, грамотной эксплуатации вычислительной техники и разработки различного программного обеспечения. Для всего этого необходимы четкие знания арифметических и логических основ цифровых автоматов, принципов анализа и синтеза этих автоматов.

Уровни взаимодействия:

1) Низший уровень: на уровне электрических импульсов.

2) Высший уровень: взаимодействие узлов ВМ на уровне программных модулей .

3) Функциональный уровень каждого отдельного узла: функция и их реализация программно – аппаратными средствами (под этим и понимается “Архитектура”). Таким образом под архитектурой понимается совокупность свойств и характеристик ВМ, рассматриваемая с точки зрения пользователя. Этапы вычислений:

• Определение и задание порядка вычислений.

• Задание исходных данных.

• Выполнение вычислений (для получения промежуточных результатов)

• Получение конечного результата.