10.09.2012 — Лекция №1

ЭВМ — совокупность аппаратных и программных средств, предназначенных для обработки информации по заданному алгоритму.

Алгоритм — строгая последовательность действий, выполнение которых обязательно приводит к получению требуемого результата.

Система — Совокупность взаимосвязанных объектов, гарантирующих совместную работу по заданны алгоритмам в течение опеределенного времени.

12.09.2012 — Лекция №2

Сеть — совокупность аппаратных и программных средств, предназначенных для передачи информации мкжду ЭВМ.

Информация — совокупность сведений о явлениях в природе, событиях в истории, и процессов в технике.

Сообщения — информация, зафиксированная на каком-либо физическом носителе.

Сигнал — сообщение, передаваемое в виде изменения какой-либо физичской величины.

В ЭВМ используются только электрические сигналы — это передача сообщения в виде изменения силы тока или величины напряжения. В ЭВМ могут использоваться аналоговые или цифровые сигналы.

Аналоговый (непрерывный) сигнал — сигнал, передаваемый в виде измненеия физической величины, которая может принимать любое значение в заданном диапазоне.

Цифровой (дискретный) сигнал — сигнал, передаваемый в виде фиксированного набора элементов, каждый из которых может принимать определенноесостояние.

Самые распространенные системы используют бинарные элементы, т.е именющие 2 устойчивых состояния.

БИТ — количество информации, которое полностьюразрешает неопределенность между двумя равновероятными состояниями. В зависимости от используемых сигналов ЭВМ могут быть аналоговыми и ли цифровыми, а так же гибридный

Аналоговые ЭВМ обычно предназначены длярешения системы ДУ путем интегрирования. Достоинства: высокое быстродействие, т.к подбирая постоянные времени можно быстро решать ДУ. Недостатки: низкая точность, т.к оказывается влияние на режимы работы различных элементов и выходные сигналы.

17.09.2012 — Лекция №3

Цифровые ЭВМ реализованы на дискретных элементах, имеющих 2 устойчивых состояния. Эти элементы более надежны, т.е такой способ хранения данных более надежный, т.о в ЭВМ используется бинарная логика (булева алгебра).

В ЦВМ при разработке элементарной базы используются понятия функционально полной системы логических элементов — это системав простейших логических элементов, на основе которых можно реализовать любую сложную функцию.

РИСУНОК

По технологической возможности в зависимости от технологии изготовления элементов преобладает и соответствующая фундаментально полная система.

Такая система простейших логических элементов удобна для производителя элементарной базы, при изготовлении в массовых количетвах, ценка каждого элемента становится низкой. Но при разработке на этих элементах вычислительных устройств требуется очень большое колиество этих элементов, а следовательно и связи м/у ними, что приводит к снижению надежности работы ЭВМ, т.к соединения — наимение надежные элементы в ЭВМ.

Для повышения надежности стали изготавливать болck функционально сложные блоки, которые уменьшают количество связей м/у этими блоками: сумматор, регистр, де-/мультиплексор, де-/шифратор. Шифратор преобразует параллельный позиционный код в параллельный непозиционный.

Шифратор -

Мультиплексор -

Сумматор -

Регистр -

Эти большие функциональные блоки стремились сделать более универсальными, поэтому они имеют большое число дополнительных выводов, которые не всегда использовались. Это существенно снижало эффективность разработки ЭВМ.

Для дальнейшего повышения надежности и эффективности разработчиками ЭВМ в качестве элементной базы было предложено использовать универсальные логические элементы, принципы работы которых заключались в том, что каждый элемент имеет дополнительные управляющие выводы, с помощью которых пользователь (разработчик аппаратуры) тог самостоятельно задавать требуемую логическую функцию. Т.о была реализована идея создания ПЛМ (программируемых логических матриц). В последнее время их стали называть ПЛИС. Основное достоинство ПЛИС — высокое быстродейтсвие; недостаток — ограниченные функциональные возможности.

Дальнейшее развитие современной базы ЭВМ шло по пути создания и развития микропроцессорных систем. Основная особенность микропроцессоров — на одной и той же схематической основе изменяя только управляющую программу можно реализовывать различные вычислительные системы для различных целей.

Микропроцессор — универсальный логичесский элемент, функционирование которого задается с помощью соответственной программы. Основное достоинство микропроцессоров как составных элементов ЭВМ — универсальность; недостаток — структурное низкое быстродействие, т.к все операции внутри него выполняются по отдельным циклам и тактам.

Структура ЭВМ

Впервые предложена Тьюрингом. Он описал ЭВМ как простой квадрат, разбитый на 4 части: арифметическо-логическое устройство (АЛУ), запоминающее устройство (ЗУ), устройство управления (УУ), устройство ввода-вывода (УВВ)

АЛУ	ЗУ
УУ	УВВ

АЛУ — устройство, выполняющее операции над двумя операндами в параллельном коде.

Основные характеристика: длина разрядной сетки — число двоичных разрядов, обрабатываемых параллельно за одну команду ЭВМ. Производитальность ЭВМ пропорцианальна квадрату длины разрядной сетки.

ЗУ — запоминающее устройство. Бывает трех видов:

• ОЗУ — служит для временного хранения промежуточных данных в процессе вычисления, объем обычно маленький;

• ПЗУ — служит для постоянного хранения программных модулей. Отвечает за загрузку ОС и совместимость с аппаратными средствами;