Тема 3. Технические средства реализации информационных процессов

Вопросы темы

1. Понятие, принципы построения, архитектура и классификация ЭВМ.

2. Технические средства для сбора, регистрации, хранения, отображения и передачи информации.

3. Понятие, назначение, классификация персональных компьютеров (ПК), Критерии выбора ПК. Перспективы и направления и гни ПК

.

Вопрос 1. Понятие, принципы построения, архитектура и классификаций эвм

Основными принципами построения ЭВМ являются: хранение данных и программы в основной памяти, модульность построения ЭВМ, стандартизация основных технических устройств ЭВМ и их программного обеспечения.

При ознакомлении с понятием «архитектура ЭВМ» следует обратить внимание на назначение и выполняемые функции основных устройств ЭВМ (центрального процессора, устройства управления, оперативной и внешней памяти, внутренних каналов связи, внешних устройств, портов ввода/вывода) с указанием по каждому из них их места в общей структуре ЭВМ и связей с другими устройствами.

Классификацию ЭВМ проводят по этапам создания и развития элементной базы (по поколениям ЭВМ). Каждый из этих этапов характеризуется революционными изменениями в техно­логии производства электронных элементов.

Классификация ЭВМ по назначению предполагает выделение двух групп ЭВМ: специализированных и универсальных.

Специализированные ЭВМ предназначены для решения только узкого круга специальных задач, например по управлению конк­ретными техническими устройствами, технологическими процес­сами.

Универсальные ЭВМ используются в различных сферах челове­ческой деятельности для решения самых разнообразных задач: инженерно-технических, экономических, математических, инфор­мационных и др. По этой причине универсальные ЭВМ обладают более развитыми аппаратными и программными ресурсами, а класс универсальных ЭВМ более обширен и распространен, чем класс специализированных ЭВМ.

Классификация универсальных ЭВМ по производительности, функциональному назначению и размерам выделяет три класса ЭВМ: большие ЭВМ (мэйнфреймы), мини-ЭВМ и персональные компьютеры (ПК).

Современные большие ЭВМ называются мэйнфреймами, или суперкомпьютерами. Это ЭВМ наивысшего уровня производи­тельности и надежности, рассчитанные на практически любые уров­ни нагрузки, обладающие высокой устойчивостью к сбоям и ава­риям. Суперкомпьютеры обеспечивают решение задач, требую­щих больших вычислительных ресурсов.

Следует уделить внимание техническим и технологическим решениям, которые реализуются в архитектурах мэйнфреймов. Основное место в технических и технологических решениях занимает обеспечение параллельного (одновременного) выполнения двух или более процессов (программ). Оно может быть реализовано путем следующих решений: многомашинности, мультипроцессорности, однопроцессорности с несколькими исполнительными устройствами, конвейеризации обработки данных. При конвейерной обработке выполнение машинной команды ищется на ряд этапов. Первым мэйнфреймом, использующим параллельно-векторную архитектуру с 12 конвейерами, стал разработанный в 1976 г. фирмой Cray Research компьютер Сгау-1.

Технические и технологические решения, заложенные в мэйнфеймах, в настоящее время находят свое применение и в малых ЭВМ.

В качестве машинных носителей информации следует рассмотреть жесткие и гибкие магнитные диски, оптические диски, магнитные ленты, флэш-карты. По каждому из них следует рассмотреть назначение носителя, принципы записи и чтения данных, технические характеристики устройств.

Вопpoc 2. Технические средства для сбора, регистрации,

хранения, отображения и передачи информации

В качестве средств сбора и регистрации данных используются датчики, счетчики, регистраторы, машиночитаемые документы, сканеры, дигитайзеры.

Технические средства копирования документов различаются между собой по принципам и способам формирования копий изображения на различных носителях:

• устройства электрографического копирования (семейства машин Xerox, Canon, Konica и др.);

• устройства термографического копирования («Молния», ТЭКА и др.);

• устройства фотографического копирования (КРН, БВ101 и др.);

• устройства ризографического копирования (СКА, КВС-100 и др)

• средства оперативной полиграфии (ротапринты, ротаторы, ризографы).

К средствам хранения документов относят различные электрон­ные архивы, картотеки бумажных документов и микрофильмов.