Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курс лекций по Информатике.doc
Скачиваний:
47
Добавлен:
15.04.2015
Размер:
257.54 Кб
Скачать

Курс лекций по "Вычислительной технике и программированию"

КОНСПЕКТ РАЗДЕЛОВ

I Введение

1. Общие понятия

НАЗНАЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ - ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ.

Информация - совокупность знаний о фактических данных и зависимостях между ними. Так как все явления окружающего нас мира происходят непрерывно, их модельное описание следовало бы выполнять с помощью аналоговых процессов. Однако человек в своей деятельности привык описывать все более простым способом - дискретным, с помощью символов. Дискретное представление информации позволило найти способы ее механической (т.е. с помощью искусственных устройств, а не человеческого мозга) обработки.

Хотя, наряду с вычислительной техникой дискретного типа существуют и аналоговые вычислительные машины, последние не получили широкого развития из-за невозможности описания абстрактных понятий аналоговыми средствами. Например, фотография или рисунок стола (т.е. аналоговое описание) всегда дают описание конкретного стола, а слово "стол" - абстрактного стола. Ресурсы, необходимые для хранения этих двух способов описания объектов, очевидно несопоставимы - для абстрактного объекта они во много раз меньше. Кроме того, человеку необходимо не только хранить (для чего можно использовать, например видеозаписи, звукозаписи аналоговых сигналов), но и обрабатывать информацию, т.е. получать новую информацию из имеющейся. Выполнение этой работы с помощью искусственных устройств человек научился делать для более простого представления информации - в дискретной форме. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать вычислительную технику дискретного типа (иногда называемую "цифровой").

Обработка дискретной информации с помощью вычислительных машин (ВМ) включает ВВОД, ХРАНЕНИЕ, ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И ВЫВОД ДАННЫХ.

Основной функцией ВМ является преобразование данных, дополнительной - хранение, вспомогательными функциями являются ввод и вывод.

В дальнейшем, под вычислительными машинами мы будем понимать электронные вычислительные машины - ЭВМ.

Любое функционирование ЭВМ происходит под управлением программ в машинных кодах, воздействующих на основной элемент ЭВМ - процессор. Поэтому в составе вычислительных средств выделяют две части: аппаратные средства (HARDWARE) и программное обеспечение (SOFTWARE).

Программа в машинных кодах - последовательность машинных команд, выполняющих обработку данных в соответствии с требуемым алгоритмом. Машинные команды - это фиксированный набор дискретных двухуровенных электрических сигналов, подаваемых на вход процессора, на которые последний реагирует известным однозначным способом. Хотя эти команды не являются какими-то словами или числами, их можно изобразить (для человека!) с помощью двух символов, в качестве которых обычно выбирают "0" и "1", т.е. команды записываются в двоичной кодировке. Правда, если длина машинных кодов кратна 4, при записи используют шестнадцатеричную систему (как более компактную).

То, что машинные команды используют двухуровенные электрические сигналы, не является, строго говоря, обязательным. Это связано с двумя причинами: во-первых устройства с 2 устойчивыми состояниями проще по конструкции чем с 3-мя или более, во-вторых правила двоичной арифметики самые простые, а логика разработана вообще только двоичная (на основе понятий "истина" и "ложь").