§4 Представление информации в компьютере

Компьютер – цифровая машина, т. е. внутреннее представление информации в нём дискретно. Для обработки в компьютере любая информация должна быть преобразована в числовую форму (закодирована). Такое преобразование осуществляют специальные программы-компиляторы.

Современные ЭВМ кодируют вводимую информацию с помощью двух состояний:

• есть сигнал или нет его;

• намагничен материал или нет;

• тумблер включен или нет.

Поэтому вся информация в компьютере представлена наборами только из двух знаков (0 - нет сигнала, и 1 – есть сигнал). Отсюда название - двоичная система счисления. Например, русская буква А в компьютере представлена (кодируется) двоичным числом 11000000 ₍₂₎ = 192 ₍₁₀₎. Одна цифра двоичной системы называется битом. Таким образом, бит – это наименьшая единица информации.

8 бит составляют 1 байт.

На практике используют более крупные единицы информации:

1 Килобайт = 1024 байт

1 Мегабайт = 1024 Кбайт (400 стр. текста)

1 Гигабайт = 1024 Мбайт (»400 тыс. стр. текста)

§5 История возникновения пэвм

Слово «компьютер» означает «вычислитель». Потребность в устройстве для вычислений возникла очень давно. Более 1500 лет назад для облегчения вычислений стали использоваться счёты. В 1673 г. Лейбниц сконструировал арифмометр, механически выполняющий четыре арифметических действия. Широкое применение арифмометры получили в XIX в. Работал с арифмометром человек – «счётчик», который чётко соблюдал определённую последовательность инструкций (программу). В этом же XIX в. Чарльз Беббидж разработал основные идеи для создания аналитической машины, которая бы выполняла вычисления без участия человека. Однако построить такую машину удалось только в 40-х годах XX в. на основе электромеханических реле.

В 1946 г. Джон фон Нейман сформулировал основные принципы построения цифровых вычислительных машин. Согласно этим принципам, компьютер должен иметь 4 главных устройства:

• АЛУ – арифметическо-логическое устройство;

• ЗУ – запоминающее устройство;

• Устройство ввода и вывода информации;

• УУ – устройство управления (организация всех процессов).

В конце 40-х годов построена первая вычислительная машина на лампах, которая (как и все последующие поколения ЭВМ) основывалась на принципах фон Неймана. В 50-х гг. появились ВМ, работавшие на полупроводниковых схемах (второе поколение ВМ). В конце 60-х гг. появились ЭВМ третьего поколения, работавшие на малых интегральных схемах. В конце 70-х гг. разработали ЭВМ четвертого поколения на базе больших интегральных схем (микропроцессора). Тогда же появились и первые ПК. Стандартом для 90%, производимых ПК, стал компьютер IBM PC, представленный в 1981 г. фирмой Microsoft. При создании IBM PC был использован принцип открытой архитектуры, то есть возможность усовершенствования его отдельных частей без замены старых и сборки компьютера из независимо изготовленных частей.

Совершенствование вычислительной техники характеризуется не только уменьшением размеров и стоимости её, а главное повышением быстродействия и надёжности ЭВМ.