МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭВМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Учебное пособие по дисциплине
"ВМ и сети ЭВМ"
Волжский 2012
УДК 681.32
Капля В.И., Капля Е.В.
ВМ и сети ЭВМ.
Учебное пособие / 2012. - 80 с.
Содержит сведения об основных понятиях и принципах построения ЭВМ и вычислительных систем. Пособие составлено на основе обобщения современной литературы по данной области знаний. Основное внимание уделено описанию структур периферийных устройства и их основных элементов, понимание которых необходимо для правильной эксплуатации и программирования вычислительной техники. Рассчитано на студентов, изучающих дисциплину «ЭВМ и вычислительные системы».
Ил. 57. Табл. 6. Библиогр.: 14 назв.
Введение
Многофункциональность современных ЭВМ и вычислительных систем обеспечивается путем оснащения их системой периферийных устройств. Первоначально, ЭВМ представляла собой совокупность арифметико-логического устройства, схемы управления, запоминающего устройства и соединяющей их информационной шины, прочие устройства считались периферийными, т.е. удаленными. Миниатюризация позволила уменьшить габариты ЭВМ и ее периферийных устройств (ПУ), что обусловило объединение некоторых ПУ в одном корпусе с ЭВМ. Таким образом, даже одну ЭВМ можно рассматривать как вычислительную систему. Одним из вариантов повышения производительности ЭВМ является совместное использование на одной плате нескольких процессоров - многопроцессорные ЭВМ.
ПУ ЭВМ предназначены для повышения эффективности использования ЭВМ на производстве, в науке и в быту. Виды ПУ: клавиатура и манипуляторы, видеосистемы, магнитные накопители информации, оптические дисковые устройства, принтеры, сетевые устройства, звуковые платы, сканеры, цифровые фотокамеры, измерительные платы (виртуальные измерительные системы), периферийные микропроцессорные устройства. Не смотря на разнообразие выполняемых функций, все виды ПУ объединяет идея цифровой обработки информации, реализуемая ЭВМ и контроллерами ПУ. Номенклатура систем и устройств, активно взаимодействующих с ЭВМ постоянно растет, в чем можно убедиться изучая современную литературу [1-14]. В качестве примеров можно привести семейство оптических систем накопления информации, цифровые фотокамеры и цифровые системы связи. Эти примеры показывают, что в настоящее время, ЭВМ становится основным средством для демонстрации фотографий и главным потребителем ресурсов каналов связи.
Рост числа видов ПУ имеет две тенденции: во-первых, появляются принципиально новые устройства и, во-вторых, внедрение цифровых методов обработки информации в ранее автономные приборы и устройства превращает их в периферийные.
Производственные и научные задачи часто требуют нестандартного применения существующих или создания новых ПУ. В основе решения таких задач лежит процесс разработки программ. Программирование ПУ является сложной задачей, для решения которой необходимо знание машинно-ориентированных языков, логической структуры ПУ, структуры протоколов информационного обмена, перечня команд и сообщений.
Классификация ЭВМ по принципу действия:
Аналоговые ЭВМ
Цифровые ЭВМ
Гибридные ЭВМ
Аналоговые ЭВМ – схема организуется в соответствии с математической моделью рассчитываемого объекта, исходные данные задаются в виде напряжений, выходные данные – осциллограммы (графики).
Цифровые ЭВМ –система бистабильных ячеек, образующих пространство памяти, АЛУ, устройство управления.
Классификация ЭВМ по структуре:
Магистральные ЭВМ
Нейро-ЭВМ
Однокристальные ЭВМ (контроллеры)
Многокристальные ЭВМ
Виды процессоров:
CISC – Complex Instruction Command – полный набор команд
RISC – Reduced … - усеченный набор команд
VLIW – сверхбольшое командное слово
MISC – минимальный набор команд
