- •Содержание
- •1.Структура изучения дисциплины 6
- •2.1.11.Вопросы для самоконтроля 47
- •2.1.16.Вопросы для самоконтроля 53
- •3. Практикум по дисциплине 118
- •3.3. Основы алгоритмизации и программирования 121
- •4. Контрольная работа 132
- •Введение
- •1.Структура изучения дисциплины
- •1.1 Цель и задачи дисциплины
- •1.2. Методические рекомендации по изучению дисциплины Подраздел 2.1«Основы построения эвм» раздела 2 данного пособия
- •«Основы алгоритмизации и программирования»;
- •«Архитектура эвм»;
- •1.3.Глоссарий
- •1.4.Список рекомендуемых источников
- •1.5.Форма контроля
- •2.Теоретические основы организации и функционирования эвм
- •2.1. Основы построения эвм
- •2.1.1.Основные понятия и методы теории информации и кодирования
- •2.1.2.Формы, свойства, показатели качества информации
- •2.1.3.Меры и единицы представления, измерения и хранения информации
- •2.1.4. Системы счисления
- •Двоичная арифметика
- •Разрядные сетки эвм
- •Прямой и обратный коды
- •2.1.5.Кодирование данных в эвм
- •Кодирование текстовой информации
- •Кодирование чисел
- •Кодирование графической информации
- •Кодирование звуковой информации
- •Кодирование видеоинформации
- •2.1.6. Основные понятия алгебры логики
- •2.1.7.Логические основы эвм
- •2.1.8.Вопросы для самоконтроля
- •2.1.9. Архитектура эвм
- •Внешние устройства персонального компьютера:
- •Принципы фон Неймана
- •2.1.10. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера
- •Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики
- •Основные характеристики вычислительной техники
- •2.1.11.Вопросы для самоконтроля
- •2.1.12.Программные средства эвм
- •2.1.13.Классификация программного обеспечения
- •Системное программное обеспечение (спо)
- •Системы программирования
- •Прикладное программное обеспечение
- •Базовое программное обеспечение. Операционные системы (ос)
- •2.1.14.Понятие файла, файловой структуры
- •2.1.15. Операционная система ms Windows
- •2.1.16.Вопросы для самоконтроля
- •Классификация программного обеспечения.
- •2.1.17.Основы алгоритмизации и программирования
- •2.1.18. Понятие алгоритма
- •2.1.19. Основные типы алгоритмов
- •Линейные алгоритмы
- •Алгоритмы ветвлений
- •Циклические алгоритмы
- •2.1.20. Основные конструкции языка Turbo-Pascal
- •2.1.21. Структура программы на языке Паскаль
- •2.1.22. Основные операторы языка Паскаль Оператор присваивания
- •2.1.23. Операторы передачи управления
- •2.1.24. Программирование. Циклы
- •2.1.25. Программирование. Массивы
- •2.1.26.Этапы развития, принципы построения и классификация средств вт Этапы развития компьютеров
- •Поколения компьютеров - история развития вычислительной техники
- •Можно выделить общие тенденции развития компьютеров:
- •Нулевое поколение. Механические вычислители
- •Первое поколение. Компьютеры на электронных лампах (194х-1955)
- •Примеры компьютеров:
- •Второе поколение. Компьютеры на транзисторах (1955-1965г.Г.)
- •Третье поколение. Компьютеры на интегральных схемах (1965-1980)
- •Четвертое поколение. Компьютеры на больших (и сверхбольших) интегральных схемах (1980-…)
- •Пятое поколение эвм
- •Типы компьютеров: персональные, микроконтроллеры, серверы, мейн- фреймы и др.
- •Персональные компьютеры (пк)
- •Игровые компьютеры
- •Карманные компьютеры
- •Микроконтроллеры
- •Серверы
- •Мейнфреймы
- •Суперкомпьютеры
- •Рабочие станции
- •История развития персональных компьютеров
- •Основные принципы работы компьютера
- •2.2. Устройства управления процессами эвм
- •Устройство процессора и его назначение Описание и назначение процессоров
- •Устройство процессора
- •Работа процессора
- •Характеристики процессора
- •2.3. Память эвм Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики
- •Оперативная память компьютера (озу, ram)
- •Назначение озу
- •Особенности работы озу
- •Логическое устройство оперативной памяти
- •Типы оперативной памяти
- •Вид модуля оперативной памяти
- •Разделы жесткого диска
- •2.4.Устройства ввода – вывода, периферийные устройства эвм Контроллеры и шина
- •Терминалы
- •Клавиатуры
- •Мониторы с электронно-лучевой трубкой
- •Жидкокристаллические мониторы
- •Принтеры
- •Монохромные принтеры
- •Цветные принтеры
- •Телекоммуникационное оборудование
- •Цифровые абонентские линии
- •Цифровые фотокамеры
- •3. Практикум по дисциплине
- •3.1. Арифметические операции в двоичной системе счисления
- •3.2. Построение таблиц истинности для логических формул
- •3.3. Основы алгоритмизации и программирования
- •Двумерные массивы
- •4. Контрольная работа
- •Системы счисления.
- •4.1. Рекомендации по выполнению контрольной работы
- •Раздел 3 контрольной работы должен включать:
- •4.2. Задания контрольной работы
- •4.2.1. Задание 1. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •4.2.2.Задание 2. Алгебра логики
- •4.2.3.Задание 3. Основы алгоритмизации и программирования
- •Задание 3.1. Линейный алгоритм
- •Задание 3.2. Алгоритмы ветвления
- •Задание 3.3. Алгоритмы. Циклы
- •Задание 3.4. Одномерные массивы
- •Задание 3.5. Двумерные массивы
Серверы
С
ерверы
отличаются от ПК лишь своей мощностью
(серверы мощнее) и необязательностью
присутствия монитора и др. периферийных
устройств. Используются в сетях.
У серверов обычно увеличены объемы памяти (ОЗУ и жесткий диск) и установлены высокоскоростные сетевые интерфейсы. На сервере хранят данные и программы (выделяют файловый сервер и сервер приложений). Процессор сервера обычно занимается управлением пользователями и правами для доступа к данным. Вычисления производятся на компьютерах-клиентах.
Мейнфреймы
М
ейнфреймы
представляют собой большие компьютеры
(с комнату), производящие централизованную
обработку данных больших объемов.
Пользователи получают доступ через
терминалы (клавиатура+монитор) и/или
ПК, в основном предназначенные для ввода
и вывода информации. Количество
подключаемых терминалов обычно составляет
несколько сотен.
Мейнфреймы характеризуются высокой надежностью.
Мощность мейнфреймов хоть и больше чем у ПК и серверов, но не намного. Зато они обладают высокой скоростью процессов ввода-вывода и имеют увеличенный размер постоянной памяти.
Мейнфреймы достаточно дорого стоят (в пределах миллиона долларов). Используются в больших организациях (банки, аэропорты, правительственные учреждения).
Суперкомпьютеры
С
уперкомпьютеры
– это очень мощные системы (мощный
процессор), которые зародились в 60-х
годах. Используются для решения задач,
которые требуют сложных вычислений
больших объемов (например, изучение
космоса, составление прогноза погоды).
Стоят десятки миллионов долларов.
Рабочие станции
Рабочие станции, как и персональные компьютеры, предназначены для одного пользователя, однако, более мощные и могут выполнять более сложные операции.
История развития персональных компьютеров
С 1975 г. в США было начато серийное производство персональных компьютеров (ПК). Это событие часто называют второй информационной революцией (первой информационной революцией считается появление печатного станка и книгопечатания – 1445 г.). ПК появился на базе мини- и микро ЭВМ для обеспечения персональных вычислений, т.е. для работы специалиста в той или иной предметной области на своем рабочем месте. За дисплей ПК смог сесть пользователь – непрофессионал в программировании. С 1981 г. стали выпускаться персональные ЭВМ, имеющие блочно-модульную конструкцию. Эти простые в эксплуатации и сравнительно дешевые машины предназначались для потребителей, не обладающих знаниями в области вычислительной техники и программирования. Широкое распространение мини-ЭВМв начале 1970-х гг. определялось необходимостью приблизить компьютер к пользователю. Мини-ЭВМ устанавливались на предприятиях и в организациях, где использование больших ЭВМ было экономически невыгодным.
Таким образом, ПК – это компьютер, предназначенный для индивидуального использования. В настоящее время это мощный универсальный компьютер; он успешно работает как дома, так и на рабочих местах в офисах, легко подключается к различным вычислительным сетям.
Основные критерии отнесения компьютера к классу ПК – малые размеры, отсутствие необходимости в обслуживании, низкая цена, функциональная универсальность и простота модернизации.
Так как технической основой ПК служит микропроцессор, то именно их развитие определило смену поколений персональных ЭВМ:
8-разрядный микропроцессор (1975 – 1980 гг.);
16-разрядный (1981 – 1985 гг.);
32-разрядный (1986 – 1992 гг.);
64-разрядный (1993 г. – по настоящее время).
Важную роль в развитии ПК сыграло появление компьютера IBM PC, произведенного корпорацией IBM (США) на базе микропроцессора Intel-8086 в 1981 г. Этот персональный компьютер занял ведущее место на рынке себе подобных. Его основное преимущество – так называемая открытая архитектура, благодаря которой пользователи могут расширять возможности приобретенной ЭВМ, добавляя различные периферийные устройства и модернизируя компьютер. В дальнейшем другие фирмы начали создавать свои ПК, но компьютер IBM PC стал неким стандартом в классе персональных компьютеров. В наши дни более 85% всех продаваемых ПЭВМ базируется на архитектуре IBM PC.
По назначению ПК классифицируют на бытовые, общего назначения и профессиональные.
Бытовые и общего назначения ПЭВМ предназначены для массового потребителя, поэтому они должны быть достаточно дешевыми, надежными и иметь, как правило, простую базовую конфигурацию. ПК используют в домашних условиях для развлечений (видеоигры), обучения и др. Вместе с тем архитектура этих машин позволяет подключать их к каналам связи, расширять набор периферийного оборудования. Такие компьютеры также используются для работы с текстом, решения научных и инженерных задач. На ПК общего назначения работают, прежде всего, пользователи-непрофессионалы. Поэтому такие компьютеры снабжены развитым программным обеспечением, включающим операционные системы, трансляторы с алгоритмических языков, пакеты прикладных программ.
Профессиональные ПЭВМ применяются в научной сфере для решения сложных информационных и производственных задач, где требуются высокое быстродействие, эффективная передача больших массивов информации, достаточно большая емкость оперативной памяти.
Благодаря подключению большого набора периферийных устройств, функциональные возможности ПК значительно расширяются. Они могут работать в многозадачном режиме, с алгоритмическими языками высокого уровня, в составе вычислительных сетей. По своим функциональным возможностям многопроцессорные профессиональные ПЭВМ не только приближаются к большим ЭВМ предыдущего поколения, но и вполне могут конкурировать с ними.
