История развития вычислительной техники

Тысячелетия назад - счетные палочки, камешки и т. Д.

Приблизительно 1500 лет назад - счеты.

В 1642 г. Блез паскаль - механическое устройство, выполняющее операцию сложения.

В 1673 г. Готфрид лейбниц - механический арифмометр, выполняющий 4 арифметических действия.

В первой половине хiх века чарльз бэббидж - попытка создания универсального вычислительного устройства с вводом информации с перфокарт - не закончил в виду несоответствия технических средств целям разработки.

В 1943 г. Говард эйкен на основе работ бэббиджа - вычислительная машина на электромагнитных реле "марк - 1".

В 1943 г. В сша джон мочли, проспер экерт, а затем с 1945 г. Джон фон нейман - eniac - первая электронная вычислительная машина. Ее данные: вес 30 т., 18 000 электронных ламп, скорость вычислений - 5 000 операций в секунду. На этом этапе основное достижение - принципы джона фон неймана функционирования универсальных вычислительных машин, которым в целом следуют и до сих пор.

1950 г. - первая коммерческая электронная вычислительная машина.

К средине 70-х годов на каждого жителя земли в среднем приходилось уже по одному компьютеру eniac.

1975 г. - первые персональные компьютеры.

1981 г. - ibm pc на основе 16-разрядного микропроцессора intel-8088.

1983 г. - ibm pc xt c жестким диском (винчестер).

1985 г. - ibm pc at на основе микропроцессора intel-80286 (в 3-4 раза более быстрый, чем ibm pc xt).

1988 - 1991 гг. Ibm pc на основе микропроцессора intel-80386 (быстродействие в 2 раза больше, чем у 286; возможность выполнения 32-разрядных операций).

1992-93 гг. - микропроцессор 80486 - быстродействие еще в 2-3 раза выше.

1993 г. - микропроцессор pentium.

Основным предметом труда человека долгое время оставались материальные объекты. В настоящее время часть общества, предметом труда которой является информация, постоянно увеличивается. Если в начале хх века информационной деятельностью занималось не более 10% общества, то к 2000 году предполагается, что их доля возрастет до 50%. Это объясняется тем, что резко возрастают темпы накопления знаний: удвоение объема только научных знаний происходит за 2-3 года. Без использования специальных информационных технологий и вычислительной техники ориентироваться в этом огромном и всё возрастающем объеме информации и, тем более, использовать её в практической деятельности человеку становится невозможно.

Первые вычислительные машины появились в начале 50-х годов. К 1990 году мировой парк вычислительных машин достиг уже 100 миллионов единиц и непрерывно увеличивается. Уже в настоящее время информационные технологии с использованием компьютерной техники работают практически во всех сферах деятельности человека.

Лекция 2. Представление информации на компьютере. Системы исчисления

Вычислительная машина (вм) (синонимы - компьютер, электронная вычислительная машина - эвм, персональный компьютер - пк) – это автоматическое устройство, выполняющее обработку информации в соответствии с точно предписанными правилами с использованием ограниченного набора действий или команд.

Большинство современных компьютеров в основных чертах соответствуют принципам джона фон неймана, изложенным им в 1945 году, и описывающим, как должен быть устроен универсальный компьютер.

Структура компьютера фон неймана представлена на рис .2.1.

Оперативная память представляет собой последовательность пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться либо данные, либо команды (инструкции) программы.

АЛУ

УУ

ВУ

ОП

Рис. 2.1

Здесь:

Алу – арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

Уу - устройство управления, организующее процесс выполнения программы;

Ву - внешние устройства, обеспечивающие ввод и вывод информации;

Оп - оперативная память, для хранения программ и данных;

- управляющие связи;

- информационные связи.

С помощью внешнего устройства в оперативную память записывается программа. Устройство управления считывает из оп первую команду программы и организует ее выполнение. Команды могут представлять из себя либо инструкцию на выполнение арифметической или логической операции, либо задавать чтение данных из оп для выполнения этих операций, либо запись в оп результатов их выполнения или команды на ввод или вывод данных с внешних устройств.

Обычно выполнение команд программы осуществляется последовательно. Однако с помощью команд передачи управления можно изменить эту последовательность, указав управляющему устройству номер ячейки памяти, из которой надо взять следующую команду для выполнения.

Современные компьютеры в целом следуют этим принципам работы, хотя схемы устройства их могут отличаться от приведенной здесь схемы.