1. Классификация и тенденции развития эвм

ЭВМ – это комплекс технологических средств, предназначенных для автоматической обработки информации.

ЭВМ = computer = вычислитель.

Первоначально эти устройства предназначались для операций над числами, в настоящее время ЭВМ в основном используются для операций над текстом, логикой и графикой.

Вопрос 8. Классификация эвм.( §3.1)

ЭВМ можно классифицировать оп следующим признакам:

1.Принцип действия.

2.Этапы развития.

3.Назначение.

4.Функциональные возможности.

п.1.Принцип действия(п.3.1.1)

По принципу действия ЭВМ делятся на 2 класса:

1.Цифровые (ЦВМ)

2.Аналоговые (АВМ)

Критерием деления является форма представления информации.

При аналоговой форме значение характеристики во времени представлено величиной электрического напряжения U или другой физической величиной (рис. 3.1).

Значение меняется непрерывно. Для изменения значения нужно изменить величину напряженности и наоборот.(Например, 100 В соответствует 100р, а 101 В соответствует 101р)

При цифровой форме значение характеристики кодируется последовательностью импульсов в моменты тактовой частоты. (рис. 3.2).

Значение изменяется дискретно(от кода к коду). Для изменения значения нужно изменить последовательность кода и наоборот.(Например, код /./../../. соответствует 100р, а код /.///…/ соответствует 101р)

В АВМ при случайном изменении напряжения, значение характеристики изменится.

В ЦВМ изменение напряжения не влияет на значение характеристики тактов. Оно закодировано импульсами и от высоты импульсов не зависит.

В АВМ точность чисел (макс. количество цифр в числе) ограничено точностью изменения измерения напряженности(5-6 десятичных цифр)

В ЦВМ точность чисел задается количеством учитываемых импульсов записи одного числа. Это количество можно по договоренности увеличивать.

АВМ отличаются высокой скоростью и низкой ценой, неустойчивой работой и низкой точностью.

ЦВМ надежней в работе, но сложнее в реализации и дороже.

В настоящее время ЦВМ используется повсеместно.

АВМ почти не используется- для моделирования технических объектов и для управления роботами.

Цифровая форма представления информации также используется в цифровых фотоаппаратах, TV, видеокамерах. В них кодируется и хранится в виде кода цвет каждой точки кадра.

Цифровая форма представления звука сотовой связи, кабельной.

Цифровой принцип представления информации еще называется дискретным импульсом.

Аналоговый принцип еще называется непрерывным.

Основы построения ЦВМ были заложены в 1946 г. фон Нейманом.

Принципы фон Неймана:

1.Вся информация представляется в двоичной форме.(0;1)

2.Программа хранится в памяти компьютера, и может быть туда записана.

3.программы могут обрабатываться также как числа.(однородность памяти)

4.Иерархическая организация памяти.

5.Арифметическое устройство конструируется на основе схемы сложения.

6.Параллельная обработка нескольких разрядов двоичной информации.

7.Иерархическая система машинных действий от базисных команд до составных процедур.

Нейман предложил следующую схему цифрового компьютера.(рис.3.3.)

АЛУ- арифметико-логическое устройство

УУ- устройство управления

УВВ- устройство ввода/ввода.

Дальнейшая классификация относится только к цифровым ЭВМ.

п.2.Этапы создания(п.3.1.2)

Этапы создания ЭВМ связаны с изменением элементной базы, которое в свою очередь сопровождалось уменьшением её размеров, увеличением скорости работы, уменьшением цены.

По этапам создания ЭВМ делятся на 5 поколений:

1.50-е годы XX в. Электронные вакуумные лампы.

2.60-е годы. Полупроводниковые транзисторы.

3.70-е годы. Полупроводниковые интегральные схемы (1000 транзисторов на схему)

4.80-е годы. Большие интегральные схемы (1000000 транзисторов на схему)

5.90-е годы. Многопроцессорные ЭВМ, обрабатывающие параллельно несколько потоков информации.

В настоящее время используются ЭВМ 4-го и 5-го поколения.

6-е поколение разрабатывается давно, но не существует.