
- •Учебный курс
- •Архитектура
- •Архитектура современной вычислительной техники
- •Классификация
- •Классификация ЭВМ
- •Классификация ЭВМ
- •ИСТОРИЯ и ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
- •Этапы развития вычислительной техники
- •Периоды и поколения
- •Домеханический период
- •Кипу - узелки для запоминания численной информации у индейцев – инков.
- •ОТ ПАЛЬЦЕВ ДО АБАКА
- •счет на счетах
- •счет на абаках
- •Абак – вершина домеханического этапа. Появился впервые около 3000 лет назад. Западноевропейский абак
- •Абак и счеты сегодня
- •После изобретения абака в мире настала новая полоса спокойствия — почти на шесть
- •Палочки Непера
- •Первую же логарифмическую линейку создал уже после смерти Непера англичанин Роберт Биссакар, а
- •На смену «пальцевому двигателю» уже шли первые механические считающие устройства на основе зубчатых
- •Механический
- •ЭскизОбщая история
- •Чертеж суммирующей машины Леонардо да Винчи из так называемого Мадридского Кодекса, обнаруженного в
- •Современная реконструкция суммирующей машины Леонардо да Винчи.
- •Неизвестно, была ли эта машина реализована. Неизвестно, знал ли о ней кто-либо, кроме
- •Механический калькулятор Вильгельма Шиккарда
- •Паскалина – суммирующая машина Блеза Паскаля. 1642 г. Механизирован процесс переноса разрядов –
- •Машина Готфрида Лейбница
- •Устройство арифмометра Лейбница
- •Арифмометр Лейбница
- •Следующее открытие – колесо Однера, изобретение петербургского механика Вильгорда Однера. Колесо Однера с
- •Арифмометр Томаса
- •В 1880г. В.Т. Однер создает в России арифмометр с зубчаткой с переменным количеством
- •Колесо Однера
- •Арифмометр Однера
- •Знаменитый арифмометр «Феликс»
- •Вершина механического этапа развития средств обработки численной инфорции
- •Арифмометр Берроуза – шаг к электромеханическим устройствам
- •Арифмометр «Брунсвига»
- •Электро- механический период
- •Перфокарты Жаккара
- •Перфокарты Жаккара
- •Разностная машина Чарльза Бэббидж
- •Чарльз Бэббидж
- •Каретка дифференциальной машины Беббиджа
- •Современная реконструкция секции разностной машины Беббиджа
- •Ада Байрон, леди Лавлейс, дочь поэта Байрона, первая
- •Друг Бэббиджа, графиня Ада Августа Лавлейс, показала, как можно использовать аналитическую машину -
- •Ада Байрон
- •Герман Холлерит
- •Машина Холлерита
- •Электронный
- •Идеи создания электронных выч. машин возникли в конце 30-х - начале 40-х гг.
- •На первых отечественных ЭВМ ввод информации был такой же («голь на выдумки хитра»).
- •Реконструкция вычислительной релейной Машины Цузе – Z3 (1939–1941).
- •Немецкий математик Конрад Цузе - создатель 1-й программно-управляемой
- •Марк - 1
- •Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1
- •Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1
- •1945 год. Первый компьютерный «bug» (ошибка)
- •9 сентября 1945 года моль влетела в одно из реле и застопорила его.
- •Марк - 1
- •ЭНИАК
- •МЭСТ и БЭСМ
- •Элементная база на интегральных схемах. Усложнилась архитектура ЭВМ и их периферийное оборудование, что
- •APPLE-2 на базе процессора 6502
- •Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на
- •APPLE
- •В 90-е годы выпускаются ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить
- •Настоящее время - время супер-ЭВМ и Internet.
- •Аппаратная
- •Архитектура персонального компьютера
- •Архитектура персонального компьютера
- •Вычислительные системы современных компьютеров общего назначения чаще всего строят с использованием следующей архитектуры:
- •компьютера
- •Основные устройства
- •Дополнительные (внешние) устройства
- •Из чего состоит системный блок?
- •МИКРОПРОЦЕССОР — МОЗГ компьютера
- •INTEL
- •ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ (ОЗУ)
- •Модули памяти бывают:
- •Содержит закодированные команды и программы, которые
- •Для организации взаимодействия процессора
- •ОСНОВНЫХ
- •Обмен информацией между ОЗУ и внешними
- •ПОРТЫ ВВОДА-ВЫВОДА - это электронные схемы для подключения внешних устройств
- •Типы мониторов:
- •Совместно с монитором видеокарта образует ВИДЕОПОДСИСТЕМУ компьютера
- •Видеоподсистема имеет несколько
- •Размер пиксела: зависит от разрешающей способности экрана
- •Разрешающая способность экрана (в пикселях):
- •Общая блок-схема устройства ПК
- •Постоянная память,
- •Кеш-память
- •Регистровая память
- •Организация памяти
- •Организация памяти
- •Периоды и поколения

Герман Холлерит
В конце XIX в. были созданы более сложные механические устройства. Самым важным из них было устройство, разработанное американцем
Германом Холлеритом. Исключительность |
его |
заключалась в том, что в нем впервые |
была |
употреблена идея перфокарт и расчеты велись с помощью электрического тока. Это сочетание делало машину настолько работоспособной, что она получила широкое применение в своё время. Например, при переписи населения в США, проведенной в 1890 г., Холлерит, с помощью своих машин, смог выполнить за три года то, что вручную делалось бы в течении семи лет, причем гораздо большим числом людей.

Машина Холлерита

Электронный
период
Первые электромеханические компьютеры

Идеи создания электронных выч. машин возникли в конце 30-х - начале 40-х гг. независимо друг от друга в 4 странах: СССР, США, Великобритании и Германии. Во время II мировой войны (с 1939 по 1945г.) были построены несколько первых электромеханических компьютеров. В СССР счетно-аналитические машины (САМ) стали применяться впервые в 1925 г. в Харькове, а в 1927 г. они были установлены в Москве в ЦСУ. Первые САМ ввозились из-за границы. Производство отечественных машин было начато в 1935 г. САМ широко использовались для экономических расчетов и статистической обработки данных. Выпускались заводом в Москве.

На первых отечественных ЭВМ ввод информации был такой же («голь на выдумки хитра»). Устройство ввода информации в отечественной ЭВМ первого поколения
Урал-1 (1955 г.) – с киноленты.

Реконструкция вычислительной релейной Машины Цузе – Z3 (1939–1941).

Немецкий математик Конрад Цузе - создатель 1-й программно-управляемой
универсальной выч. (релейной) машины
Z3 (1939–1941 гг.). Z3 не может считаться полноценным компьютером, а лишь мощным калькулятором, так как в ней не была предусмотрена условная передача управления, и машина не могла решать задачи с разветвленными алгоритмами. Z3 была двоичной машиной (в отличие от машины Беббиджа и некоторых последующих за Z3 машин, которые были десятичными). Программа в машину Цузе вводилась с помощью 8-ми канальной перфорированной киноленты.

Марк - 1
Большой толчок в развитии вычислительной техники дала вторая мировая война: американским военным понадобился компьютер, которым стал “Марк-1” - первый в мире автоматический вычислительный компьютер, изобретённый в 1944 г. профессором Айкнем. В нём использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Программа обработки данных вводилась с перфоленты. Размеры: 15 X 2,5 м., 750000 деталей. "Марк-1" мог перемножить два 23-х разрядных числа за 4 с.

Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1
Разработчик первых компьютеров семейства Mark
– Говард Айкен. В числе первых программистов на этих компьютерах была лейтенант ВМФ США Грейс Хоппер, легендарная «бабушка программирования», первый программист на флоте и создательница языка программирования высокого уровня COBOL. Компьютеры семейства Mark использовались для проведения военных расчетов.
Размеры Mark-1 впечатляют: он имел 17 м в длину и по 2,5 м в высоту и ширину. Объем памяти был равен 72 словам (ячейкам), скорость вычисления составляла три сложения в секунду.
Следующий компьютер из серии – Mark-II был уже полностью релейным.

Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1
Молодая Грейс Хоппер, работающая на первом действующем электромеханическом компьютере Mark-1, разработанном в Гарварде Говардом Айкеном.
Маrk-1 использовался вплоть до 1959 года, хотя уже появились более мощные и совершенные электронные компьютеры.
На нем выполнялись жизненно важные расчеты для ВМФ США во время 2-й мировой войны.