ИТ_психология УСРС гр.140801с

Теоретический материал для управляемой самостоятельной работы

1. Техническое обеспечение персонального компьютера 2

1.1. Основные этапы развития ЭВМ. Классификация ЭВМ по различным признакам 2

1.2. Обобщенная структурная схема ЭВМ. Характеристика и назначение основных устройств 4

1.3. Дополнительные устройства ПЭВМ 6

1.4. Тенденции развития ПЭВМ 10

1.5. Электронная оргтехника 10

2. Введение в компьютерные сети 12

1. Техническое обеспечение персонального компьютера

1.1.Основные этапы развития эвм. Классификация эвм по различным признакам

В истории развития вычислительной техники обычно выделяют поколения машин, беря за точку отсчета момент появления их элементной базы (табл.1.1).

Таблица 1.1

Основные этапы развития ЭВМ

Поколение	Год появления	Элементная база	Назначение и/или тип	Новые свойства	Характерный пример
1-е	1945	Электронные лампы	Инженерно-технические расчеты	Программное управление, машинный язык	ENIAK (США, 1946) – одна из первых в мире ЭВМ, весила 30 тонн; БЭСМ (СССР, 1951) – самая быстродействующая в мире (8 000 оп./с)
2-е	1960	Полупроводники	Обработка данных; управление техническими объектами	Языки программирования, широкая периферия	БЭСМ-6 (СССР, 1967) – самая быстродействующая в мире (1 млн. оп./с). IBM достигла таких показателей только через 10 лет
3-е	1966	Интегральные схемы	Супер-ЭВМ, малые ЭВМ, настольные ЭВМ	Программная совместимость, модульный принцип организации технического и программного обеспечения	BM-360 (США, 1966) – большая ЭВМ, лидер на долгие годы. Ее аналоги: ЕС ЭВМ (СССР, 1972); семейство малых машин СМ ЭВМ (СССР, 1974).
4-е	1969	Большие интегральные схемы	Персональные профессиональные ЭВМ (ППЭВМ)	Децентрализация вычислений	Фирма Intel (США, 1970) – первая разработала и промышленно освоила микропроцессор, она лидирует до сих пор.
5-е	1979	Сверхбольшие интегральные схемы	Экспертные системы	Искусственный интеллект	Задача, сформулированная в 1979 году в Японии, не решена до сих пор. Продолжаются научные разработки.
6-е	1986	Элементы с биологическими принципами обработки информации (нейрокомпьютер)	Проводятся научные исследования. Устоявшегося определения понятия «нейрокомпьютер» нет. Поэтому часто многопроцессорные компьютеры, реализующие параллельные алгоритмы на «обычных» вычислителях, называют нейрокомпьютером.

Классификацию эвм можно проводить по ряду признаков

В настоящее время имеется огромное разнообразие видов ЭВМ. Поэтому классифицировать их можно по разным признакам: по назначению, функциональным возможностям, мощности, размерам, используемой элементной базе, способам организации вычислительного процесса и т.д.

1. По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса:

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) работают с информацией, представленной в цифровой форме.

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

Гибридные вычислительные машины (ГВМ) – вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

Рис. 1.1. Классификация ЭВМ

2. По этапам создания и используемой элементной базе ЭВМ условно делятся на поколения (см. табл. 1.1).

3. По назначению ЭВМ можно разделить на три группы:

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и др., отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Характерными чертами универсальных ЭВМ являются:

• высокая производительность;

• разнообразие форм обрабатываемых данных: двоичных, десятичных, символьных, при большом диапазоне их изменения и высокой точности их представления;

• обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических, так и специальных;

• большая емкость оперативной памяти;

• развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств.

Проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами.

К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы.

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций.

К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

4. По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).

Суперкомпьютеры (суперЭВМ) обладают самым высоким быстродействием и имеют огромные вычислительные мощности. Они используются для сложных расчетов в аэродинамике, метеорологии, космических и физических исследованиях, экономике и финансовом управлении.

Пример. DeepBlue (Голубая бездна США) фирмы IBM – 2 м высота и 40 м длина, (быстродействие держится в секрете) прославился тем, что весной 1997 победил чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова. В войне против Ирака этот компьютер обеспечил США успешное проведение операции «Буря в пустыне». Он непрерывно анализировала фотографии со спутников и распознавала все замаскированные базы.

Мэйнфреймы (большие ЭВМ) обладают значительными ресурсами для решения сложных задач в финансовой области, в управлении регионами, отраслями, большими предприятиями, в том числе и предприятиями торговли, в военной области. Мэйнфреймы получили наибольшее развитие в 80-е годы прошлого столетия. Однако и сейчас они с успехом выполняют задачи по интеграции больших неоднородных компьютерных комплексов.

Миникомпьютеры используются при управлении предприятиями и организациями. К ним относятся серверы старшего уровня, являющиеся центральными компьютерами в компьютерных сетях предприятия, которые выполняют функции управления локальными сетями. В качестве среднего и младшего уровня используются микрокомпьютеры, имеющие меньшие возможности.

Микрокомпьютеры – это самые массовые модели вычислительных машин. К ним относятся персональные компьютеры настольного и мобильного исполнения. Можно выделить рабочие станции, персональные компьютеры и сетевые компьютеры. Рабочие станции используются в офисах, для работы с научными и инженерными приложениями, при моделировании производственных, финансово-экономических процессов, в типографском деле. Персональные компьютеры имеют более низкие характеристики и используются для офисных приложений: текстовых и табличных процессоров, простейших систем управления базами данных и т.д. Сетевые компьютеры используются в локальных сетях как компонент архитектуры клиент-сервер. Сетевые компьютеры могут не иметь достаточных вычислительных мощностей для решения сложных задач. Недостаток мощности восполняется возможностями сетей, которые реализуются при использовании мощных компьютеров-серверов.

Сервер и персональный компьютер относятся к одному классу микрокомпьютеров. Отличие состоит в надежности работы. Сервер должен обладать достаточной надежностью и устойчивостью к возможным сбоям системы.