Раздел 2 Техническая база современной информатики Лекция 6 Общие принципы организации и работы компьютеров

6.1 Классификация и характеристики ЭВМ

6.2 Устройство и основные принципы построения компьютеров

6.3 Элементарные команды ЭВМ

6.1 Классификация и характеристики эвм

Современное развитие производственных процессов в любых отраслях производства неразрывно связано с механизацией и автоматизацией выполняемых действий. Непрерывный рост количества информации также требует автоматизации обработки, хранения и передачи данных. Однако вид работ по автоматизации информации значительно отличается от автоматизации работ в других сферах деятельности. Для этого вида работ требуются другие устройства, обладающие высоким быстродействием, способностью к вычислительным операциям любой сложности.

Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных называют вычислительной техникой.

Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенных для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой.

Вычислительная система, основу которой составляют электронные приборы, называют электронно-вычислительной машиной (ЭВМ).

Центральным устройством любой вычислительной системы является компьютер.

Компьютер – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и передачи данных.

С развитием средств вычислительной техники, их реализация на различных физико-технологических принципах и материальной базе, программном обеспечении привело к появлению различных по уровню быстродействия, массо-габаритным показателям, стоимости, назначению и другим признакам ЭВМ. Поэтому существует достаточно много принципов классификации ЭВМ и описать все в рамках одной лекции не представляется возможным. Поэтому остановимся на основных принципах, наиболее часто встречающихся в научной и учебной литературе.

6.1.1 Классификация эвм по принципу действия

По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса (рис. 6.1): аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные.

Рисунок 6. 1 – Классификация вычислительных машин по принципу действия

Критерием деления вычислительных машин на эти три класса является форма представления информации, с которой они работают.

Аналоговые вычислительные машины - вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного сигнала какой-либо физической величины (чаще всего электрического тока или напряжения). Основным элементом таких машин является операционный усилитель. На АВМ наиболее эффективно могут решаться математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения. Однако точность решения задач невысокая (относительная погрешность от 2% до 5 %).

Цифровые вычислительные машины - вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.

Гибридные вычислительные машины - вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме. Ввод и вывод информации осуществляется в аналоговой форме, а обработка осуществляется в цифровой. Гибридные ВМ целесообразно использовать для решения задач управления.

Наиболее широкое применение получили ЦВМ на базе электронных приборов - электронные цифровые вычислительные машины или просто ЭВМ, без упоминания об их цифровом характере.