Лекция 2. Техническое обеспечение кит
План
Классификация ЭВМ.
Процессоры.
Устройства автоматизации ввода данных.
Классификация эвм
Признаки классификации:
По функциям (назначению) и габаритам:
Карманные компьютеры (КРК) – предназначены для выполнения функций записной книжки, калькулятора, организатора, средства доступа к глобальной к.с. Наиболее распространены модели фирм Sony, Samsung.
Основные технические характеристики:
Оперативная память 32 Кб-256 Мбайт.
Внешняя память 0-64/128 Кбайт.
Время работы батареи 1,5ч-5/7ч.
Операционная система в основном 32 разрядная, производство Microsoft и другие компьютеры.
Дизайн:
Переносные персональные компьютеры (ноутбуки)- предназначены для работы в любом месте вне офиса.
Основные характеристики:
О.П. до 1Гб.
Внешняя память - аналогична настольным.
Время работы без подключения к источникам питания от 5 до 24ч.
Производители: Samsung, Power, Asus.
Настольные персональные компьютеры.
Рабочие станции – предназначены для работы в компьютерной сети и выполнения определенного вида работы (графические, инженерные).
Мэйн-фреймы – предназначены для работы в качестве серверов в компьютерных сетях. Как правило, это мощные вычислительные машины, имеющие О.П.50-100 Гбайт, внешнюю память не менее 50 Гб, быстродействие более 10 млрд. операций в секунду. В основном применяются для решения научно-технических задач. Лидер по производству IBM.
Супер-ЭВМ – предназначены для работы в режиме реального времени в различных производственных процессах. Имеют многопроцессорную архитектуру.
О.П.более 10Гб.
Внешняя память более 10 Терабайт.
Быстродействие более 1 триллиона операций в секунду.
Функциональные возможности ЭВМ обусловливают важнейшие технико-экономические характеристики: быстродействие, разрядность, и форма представления чисел, номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств, устройств хранения данных, типы и пропускную способность устройств передачи данных, способность ЭВМ работать одновременно с несколькими пользователями, способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВМ, возможность подключаться к каналам связи, надежность.
Можно классифицировать по сфере применения, по архитектуре.
Процессоры
Процессор управляет работой самого компьютера, обеспечивая обработку информации. В настоящее время применяются микропроцессоры, изготовленные на
одном кристалле. Микропроцессор (МП) - это программируемое электронное устройство обработки данных, выполненное на основе одной или нескольких больших интегральных схем. Первый МП (Intel 4004) был создан в 1971 г. МП ПЭВМ обеспечивает обработку данных и управление. Обработка данных состоит из перемещения данных с одного места на другое и выполнения операций над ними. Управление определяет, как обрабатывать данные.
Микропроцессор состоит из трех основных частей: арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления (УУ), регистров общего назначения и специальных регистров.
Для передачи данных между этими блоками МП используется внутренняя шина данных. Блок МП, выполняющий вычисления, называется АЛУ. В результате работы АЛУ данные изменяют свои значения. К операциям, выполняемым АЛУ, относятся сложение, вычитание, логические операции И, ИЛИ, сравнение, а также положительные и отрицательные приращения. Для вы-полнения этих операций АЛУ необходимы данные, Так, для выполнения сложения двух чисел эти числа должны быть заблаговременно извлечены из памяти и размещены в нужном месте. Для указания АЛУ, как обрабатывать данные, какая из возможных операций должна быть выполнена, используется УУ. Схема управления извлекает команду из памяти, декодирует (расшифровывает) ее и отправляет на выполнение в АЛУ.
В состав МП входят также регистры, ячейки памяти длиной 8, 16 или 32 бита. Каждый регистр МП может использоваться для временного хранения одного слова данных. Некоторые регистры имеют специальное назначение, другие - многоцелевое. Регистры второго типа называют регистрами общего назначения и используют по усмотрению, К примеру, когда АЛУ складывает два числа, одно из них находится в регистре-аккумуляторе. После выполнения сложения результат операции посылается в аккумулятор на хранение.
Почти все МП имеют шесть специальных регистров; регистры команд, состояния, счетчика команд, адреса памяти, буферные регистры, регистр-аккумулятор. Эти регистры используются при выполнении текущей операции, что позволяет ускорить процесс вычислений.
Каждый МП оперирует данными определенной длины. В настоящее время типичными являются слова длины 8, 16, 32 бита (разряда). Поэтому, когда говорят о разрядности МП, имеют в виду разрядность данных, которые может одновременно обрабатывать МП. В корпусе МП имеются внешние выводы для шины данных, шины адреса и шины управления.
Первый ПK на базе микропроцессора - Apple 1976, IBM 1981
Лидеры по производству микропроцессоров: Intel, AMD, Cyrix, Motorola, Pentium.
Основные характеристики:
Тактовая частота – скорость синхронизации работы устройств компьютера.
Разрядность – количество одновременно обрабатываемых данных.
Кэш память – предназначена для хранения данных, которые в ближайшее время будут использованы.
Типы процессоров. В настоящее время существует целый ряд моделей процессоров, различающихся мощностью. Поэтому так важно знать, в чем их достоинства и недостатки.
Процессор Celeron производства компании Intel, проектировался как дешевая альтернатива процессору Pentium II (а позже и Pentium III, и Pentium IV). Он очень хорошо работает в компьютерах среднего класса, предназначенных для выполнения офисных программ и для работы в Интернет.
Процессор Duron производства компании AMD. Процессор Duron был спроектирован компанией AMD как прямой конкурент процессору Celeron, поэтому его производительность заметно выше, чем у процессов Celeron аналогичной скорости. Модели процессора Duron работают на более высоких скоростях, чем процессоры Celeron. Чем выше скорость обмена данными, тем быстрее процессор выполняет задание. С другой стороны, поскольку Duron — это упрошенный Athlon, то ему свойственно выделение большого количества тепла и повышенное потребление энергии.
Процессор Cyrix III производства компании VIA. Процессор Cyrix III радикально отличается от других процессоров в своей категории. Он имеет разъем типа Socket 370, а следовательно, расположен на материнской плате плоско, так, как это свойственно традиционным процессорам семейства Intel. Данный тип процессоров работает значительно быстрее, чем Celeron, но в весе уступает процессору Duron. Кроме того, его внутренняя архитектура не так современна, как Duron или у новых Celeron.
Процессор Athlon производства компании AMD. Это первый процессор, перешагнувший частоту 1 ГГц. Однако процессор Athlon, подходит не каждому пользователю. Во-первых, он требует особого режима работы, в частности мощного вентилятора и блока питания, во-вторых, с этим процессором работает не всякая материнская плата. Athlon может быть рекомендован пользователям, которые нуждаются в самом мощном компьютере.
Процессор Pentium производства компании Intel. Pentium IV — самый популярный процессор на современном компьютерном рынке. Хотя по своей скорости он иногда и уступает процессору Athlon, производительность его поражает, он работает почти на любой материнской плате и не требует ни сверхмощного охлаждения, ни особого блока питания