Микропроцессоры Токхайм / 1.1. СТРУКТУРА ЭВМ

Глава 1 ВВЕДЕНИЕ

Электронные вычислительные машины широко исполь­зуются с 50-х годов. Вначале это были ламповые и доро­гие машины, предназначенные для административно-управ­ленческих целей, доступные крупным предприятиям. В по­следние годы структура и формы вычислительных машин изменились из-за появления нового элемента — микропро­цессора. Микропроцессор — это интегральная схема (ИС), обладающая такой же производительностью при переработ­ке информации, что и большая ЭВМ. Более точно — это очень сложное программируемое устройство малых раз­меров, представляющее собой большую интегральную схе­му (БИС). Электронные вычислительные машины работа­ют в соответствии с загружаемой в них программой, микро-ЭВМ действует по такому же принципу, она содержит микропроцессор и, по меньшей мере, один какой-либо тип полупроводниковой памяти.

1.1. СТРУКТУРА ЭВМ

На рис. 1.1 представлен традиционный состав ЭВМ. Такая структура функциональных элементов очень часто на­зывается архитектурой ЭВМ. Самая простая система содер­жит пять устройств: ввода исходной информации, управле­ния и арифметических действий, составляющих централь­ный процессор (ЦП) или центральное устройство, а также память и устройство вывода результатов обработки инфор­мации.

Физические устройства, приведенные на рис. 1.1, явля­ются аппаратными средствами. Для их полезного исполь­зования занесенная в память программа предписывает цен-

тральному процессору то, что он должен выполнять. Под­готовка списка команд называется программированием. Подготовленный список команд представляет собой про­грамму, которая временно или постоянно размещается в программной памяти. Эти программы перерабатывают ин­формацию, называемую общим термином — данные. Про­граммные средства — это также общий термин, охватыва­ющий все программы. Помещенные постоянно в программ­ную память, они иногда называются микропрограммными средствами.

Таким образом, микро-ЭВМ функционирует в следую­щем порядке: программа и данные загружаются в цент­ральный процессор и размещаются в предназначенной для них области памяти. Центральный процессор считывает из памяти первую команду и выполняет ее. Команды могут быть простыми, как, например: ADD (СЛОЖИТЬ) два чис­ла, MOVE (ПЕРЕДАТЬ) данные, INPUT (ВВЕСТИ) или OUTPUT (ВЫВЕСТИ) данные, JUMP (ПЕРЕЙТИ) в дру­гую область программы. Как только обработка данных за­кончится, результат передается на выход ЭВМ. Подчерк­нем, что большинство действий ЦП подчинено командам, размещенным в программной памяти.

Упражнения

1.1. Назовите пять функциональных устройств цифро­вой ЭВМ.

1.2. Структура приведенной на рис. 1.1 системы иногда называется _____ ЭВМ.

1.3. Электронные устройства, приведенные на рис. 1.1, являются ______ средствами, тогда как программы, указывающие ЭВМ то, что она должна выполнять, являются программными средствами.

1.4. Программист пишет _______ список, называемый программой.

1.5. Какие два типа информации вводятся в ЭВМ и по­мещаются в память?

1.6. Большинство действий ЦП подчинено командам, по­мешенным в _____ памяти.

Решения

1.1. Пять функциональных устройств цифровой ЭВМ приведены на рис. 1.1. Центральный процессор — это термин, относящийся к части, со­держащей одновременно устройства управления и арифметических дей­ствий. 1.2. Архитектурой. 1.3. Аппаратными. 1.4. Команд. 1.5. Програм­мы и данные. 1.6. Команды располагаются в программной памяти. Об­рабатываемые данные помещаются в памяти данных. В некоторых ЭВМ физического различия между памятью данных и программной памятью не существует.