Раздел 2. Технические средства реализации информационных процессов

Основные этапы развития вычислительной техники. Архитектура ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Центральный процессор. Системные шины и слоты. Расширения. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики. Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики.

6. История развития вычислительной техники

Самостоятельная работа: [1], стр. 44­–50; [2] стр. 38-39; [3] стр. 68-76; [4] – стр. 508–509

Этапы развития вычислительной техники.

1. Механический  – регистрируются механические перемещения элементов конструкции. Так как при этом можно предусмотреть любое количество различимых состояний, обычно ориентированы на десятичную систему счисления:

– простейшие ручные приспособления (палочки; счёты абак: глиняная пластинка с желобами, в которых определённым образом раскладывались камешки; русские счёты: камешки нанизаны на проволоку – период с IV тысячелетия до н.э;

– вычислительные устройства (арифмометры разных конструкций – с XVII века. Первый арифмометр создал Лейбниц);

– автоматизация вычислений – механические устройства, работающие по заданной программе. Идея принадлежит Чарльзу Бэббиджу (начало IXX века): разделение информации на команды и данные.

2. Электронный: регистрируются состояния элементов конструкции. Удобнее всего использовать двоичную систему (включено/выключено, заряжено/разряжено, есть контакт/нет контакта).

По элементной базе выделяют 5 поколений ЭВМ (периоды указаны условно):

– первое поколение – на электро-вакуумных лампах (1945– 1955 г.г.);

– второе поколение – на транзисторах (1955-1965 г.г.);

– третье поколение – на микросхемах. Разрабатываются семейства машин с единой архитектурой, что приводит к программной совместимости, т. е. при появлении новой марки ЭВМ не надо переписывать наново все программы, которые были разработаны для предыдущей марки (1965–1970 г.г.);

– четвёртое поколение – на интегральных схемах. Это существенно увеличивает скорость работы, уменьшает габариты, энергоёмкость и стоимость ЭВМ. Происходит переход к персональным ЭВМ. Создаются многопроцессорные и многомашинные комплексы (с 1970 г.);

– пятое поколение – суперкомпьютеры на больших интегральных схемах. Используются магнитные, лазерные, голографические принципы различения состояний. Ориентированы на логическое программирование (обслуживание экспертных систем, плохо формализованных задач).

Классификация по применению и условиям эксплуатации: [1] – стр. 48–54; [3] – стр. 76–81

7. Архитектура эвм

Самостоятельная работа [1] – стр. 58; [4] – стр. 16–21

Вычислительная техника – совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных.

Вычислительная система – набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка.

Конфигурация аппаратная/программная – состав аппаратных/программных средств, входящих в вычислительную систему.

Архитектура ЭВМ – описание принципов действия, информационных связей и взаимного соединения основных узлов компьютера.