2. Розвитку обчислювальної техніки.

Над створенням обчисл.машин протягом усього існування людства працювали видатні винахідники та вчені.Першим пристроєм були китайські рахівниці(6000р.тому)Перша обчисл.машина була створена у 1642р фр. математиком і фізиком Блез Паскалем.Його обчисл машина виконувала тільки

склад. і віднімання.1673р Лейбніц побудував обчисл. машину, яка вик. Вже 4 арифм. дії.У 1833р. вчений Ч.Беббідж почав створ. механічну цифрову обчисл. машину.Його принцип полягав у тому, що інформ. розбивається на 2 типи:обробляючу та керуючу.Вважають, що першим компом був

ENIAC(1945р).Перша ЕОМ в Європі “МЕМ” в Україні створ.у 1951р.Перше покоління ЕОМ на електронних лампах було надто громіздке,нешвидке, ненадійне та споживало багато електроенергії.З 1958 р. почин ера ЕОМ на транзисторах.В ЕОМ третього покоління збільшилася швидкість, оперативна пам”ять, зменш. вартість обробки інформації у 4-5 рази,

прогр.забезпечення стало сумісним.Четверте покоління ЕОМ використовують

диск і характерні тим, що машини цього поколіннябагатопроцесорні:”Ельбрус-1 і –2”, ІВМ-38 Висновки про головні напрями розвитку обч. техніки: зменш. габаритів і потреби споживання енерії, збільшення швидкості, надійності та потужності ЕОМ, збільш. ступеня інтеграції у найбільш великих

інтегральних схемах; збільшення можливостей програмного забезпечення, що вимагає збільш. оперативної зовнішньої пам”яті; паралельна обробка часткової та загальної інформації.

3. Арифметичні, логічні та фізичні основи ЕОМ. Кодування інформації. Логічні операції. Тригери.

4. Архітектура еом. Процесор, пам’ять, пристрої введення-виведення, центральна магістраль.

Архітектура ЕОМ – це є опис сукупності пристроїв і блоків ЕОМ та принципів взаємодії компонентів комп’ютера.

 Основними функціями ЕОМ є обробка і збереження інформації, а також обмін інформацією з зовнішніми пристроями. В основі функціонування ЕОМ лежить принцип програмного управління (ЕОМ виконує програму автоматично без втручання людини).

 Отже, програми – це керуючі засоби компонентами комп’ютера, що забезпечують функціонування всіх вузлів комп’ютера та обробку інформації, тобто обчислювальна машина повинна керуватися програмою з послідовним виконанням команд з цієї програми, а сама програма повинна зберігатися в пам’яті ЕОМ. Ці принципи роботи ЕОМ сфор­мулював математик фон Нейман.

 Команда – це інструкція компонентам ЕОМ, що вони мають робити на кожному кроці.

 Програма – це упорядкована сукупність команд (директив), які може виконувати ЕОМ в автоматичному режимі.

Процесор

Процесор комп’ютера є його основним пристроєм (рис. 2.5). До складу сучасного процесора входять, як зазначалося вище, арифметичнологічний пристрій і пристрій керування.

Процесори для персональних комп’ютерів класифікують за розрядністю, кількістю ядер, тактовою частотою та іншими властивостями. Процесор вставляється в спеціальне місце – сóкет (англ. socket – гніздо, розетка) на системній (материнській) платі (рис. 2.6), яка, у свою чергу, розміщується в системному блоці.

Пам’ять комп’ютера

Однією з основних складових комп’ютера є його пам’ять. Вона призначена для збереження даних. Її поділяють на внутрішню та зовнішню.

Пам’ять поділяють також на енергозалежну (всі види внутрішньої

пам’яті, крім постійної) і енергонезалежну (всі виді зовнішньої пам’яті

та постійна пам’ять). Дані з енергозалежної пам’яті зникають при вимк

ненні живлення комп’ютера.

Основними властивостями пам’яті є:

• ємність – максимальна довжина двійкового коду, який можна роз

містити в пам’яті, наприклад 320 Гбайт;

• швидкість зчитування і запису даних – довжина двійкового коду, яку

можна зчитати (записати) за одиницю часу, наприклад 120 Кбайт за

секунду. До внутрішньої пам’яті відноситься постійна, оперативна і кешпам’ять.

Особливістю постійної пам’яті є те, що дані, які в ній містяться, не зникають при вимкненні живлення комп’ютера. Постійна пам’ять ви готовляється у вигляді спеціальної мікросхеми, яку розміщують на системній платі.

Оперативну пам’ять скорочено позначають ОЗП – оперативний запам’ятовуючий пристрій або RAM (англ. Random Access Memory – пам’ять з довільним доступом) і також розміщують на системній платі. Вона розділена на окремі комірки, кожна з яких має унікальне ім’я (адресу). Процесор у будьякий момент часу може звернутися до будьякої комірки оперативної пам’яті для зчитування або запису даних.

Зовнішня пам’ять

Зовнішня пам’ять призначена для довготривалого зберігання даних.

Кожний вид зовнішньої пам’яті характеризується (табл. 2.3):

• носієм даних;

• пристроєм для зчитування і запису;

• способом запису.

Пристрої введення

Як ви вже знаєте, до складу комп’ютерів входять пристрої введення та виведення даних. До пристроїв введення відносяться: клавіатура; маніпулятори «миша», «трекбол», «джойстик», «тачпед» та інші; сканер; мікрофон; графічний планшет; цифрові фотота відеокамери; чутливий

(сенсорний) екран; електронна дошка та інші пристрої. Клавіатура призначена для введення символьних даних і команд.

Пристрої виведення

До пристроїв виведення відносяться: монітори; принтери і плотери; звукові колонки та головні телефони (навушники); мультимедійні проектори та інші.

Монітором (англ. monitor – спостерігати, стежити) називають пристрій, призначений для виведення на екран текстових і графічних даних. Зображення на екрані монітора утворюється з окремих елементів зображення – пікселів (англ. picture element – елемент зображення), які інколи називають точками зображення. Магістраль (системна шина) включає в себе три багаторозрядних шини:

шину даних, шину адреси, шину управління.

Вони являють собою багатопровідні лінії. До магістралі підключаються процесор і оперативна пам'ять, а також периферійні пристрої введення і виведення і зберігання інформації, які обмінюються інформацією на машинній мові (послідовностями нулів і одиниць у формі електричних імпульсів).

Шина даних

Шина даних служить для пересилання даних між ЦП і пам'яттю або ЦП і пристроями вводу / виводу. Ці дані можуть являти собою як команди ЦП, так і інформацію, яку ЦП посилає в порти введення / виводу або приймає звідти. Таким чином, дані по шині даних можуть передаватися від одного пристрою до іншого в будь-якому напрямку. Розрядність шини даних визначається розрядністю процесора, тобто кількістю двійкових розрядів, які можуть оброблятися або передаватися процесором одночасно. Розрядність процесорів постійно збільшується в міру розвитку комп'ютерної техніки. У МП 8088 шина даних має ширину 8 розрядів. У МП 8086, 80186, 80286 ширина шини даних 16 розрядів; в МП 80386, 80486, Pentium і Pentium Pro - 32 розряду.

Шина адреси

Вибір пристрою або комірки пам'яті, куди пересилаються або звідки зчитуються дані по шині даних, виробляє процесор. Кожен пристрій або осередок оперативної пам'яті має свою адресу. Адреса передається по адресній шині, причому сигнали по ній передаються в одному напрямку - від процесора до оперативної пам'яті і пристроїв (односпрямована шина). Розрядність шини адреси визначає обсяг пам'яті, що адресується (адресний простір), тобто кількість однобайтових комірок оперативної пам'яті, які можуть мати унікальні адреси. Розрядність шини адреси постійно збільшувалася і в сучасних персональних комп'ютерах становить 36 біт.

Шина управління

По шині управління передаються керуючі сигнали, що визначають характер обміну інформацією по магістралі і призначені пам'яті і пристроїв введення / виводу. Сигнали управління показують, яку операцію - зчитування або запис інформації з пам'яті - треба виробляти, синхронізують обмін інформацією між пристроями і так далі. Магістральна організація припускає наявність керуючого модуля. Основне призначення цього модуля - організація передачі слова між двома іншими модулями.