2.2. Структурная схема эвм

Структурная схема ЭВМ — абстрактная модель, уста­навливающая состав, порядок и принципы взаимодействия основных функциональных частей ЭВМ без учета их реа­лизации. ЭВМ может быть разделена на связанные между собой функциональные устройства (рис. 2.1.); стрелками показаны только те линии связи, по которым передается обрабатываемая информация (закодированные операнды и команды программы). Управляющие сигналы, обеспечи­вающие функционирование отдельных устройств в процессе выполнения вычислений, поступают из центрального устройства управления (ЦУУ) во все остальные устройства ЭВМ, кроме устройств подготовки данных (УПД), а так­же в порядке реализации программы сигналы из отдельных устройств передаются в ЦУУ. В целях упрощения они на рис. 2.1. не показаны. С помощью УПД записанная на бланке программа переносится на машинный носитель (магнитную ленту, магнитный диск). УПД электрически не связано с ЭВМ.

Д

Рис. 2.1. Обобщенная структура ЭВМ

ля хранения про­грамм, исходных дан­ных, необходи­мых для решения задачи, проме­жуточ­ных и окончатель­ных результатов вычис­лений в ЭВМ предназна­чена память. Устрой­ства, реали­зующие функцию памяти, назы­вают запо­минающими устройствами (ЗУ). В зависимости от назна­че­ния и решаемых задач в ЭВМ используют ЗУ разного уровня по быст­родействию и емкости. В большинстве слу­чаев ЗУ ЭВМ состоит из двух существенно отличающих­ся по своим характеристикам частей: быстродействующего опера­тивного запомина­ющего устройства (ОЗУ) или опера­тивной памяти (ОП) и сравни­тельно мед­ленно дейст­вую­щего, но способного хранить значительно большой объем инфор­мации, внешнего запоми­нающего устройства (ВЗУ), подключаемого к О/7.

Для хранения команд программы, исходных данных, непосредственно участвующих при выполнении операций вычислительного процесса, а также промежуточных и ко­нечных результатов вычислений служит О/7. Она состоит из последовательности отдельных запоминающих ячеек, каждая из которых имеет свой номер — адрес. Схемы уп­равления О/7 обеспечивают возможность обращения к от­дельной ячейке для записи или считывания информации без изменения содержимого соседних ячеек.

В вычислительном процессе ВЗУ непосредственно не участвуют. Они хранят исходные данные, отдельные части выполняемых (рабочих) программ, вспомогательных (слу­жебных) программ, а также промежуточных и конечных результатов вычислений в том случае, если их объем на­столько велик, что не может разместиться в О/7 или они не используются в данный момент, но потребуются в даль­нейшем для вычислений.

Для ввода информации в О/7 и ее вывода служат уст­ройства ввода (УВв) и вывода (У Выв). Учитывая аналогию процессов ввода-вывода и промежуточного хранения ин­формации, УВв, УВыв и ВЗУ относят к периферийным устройствам (ПфУ).

Все основные процессы по обработке информации осу­ществляются в центральном устройстве управления (ЦУУ) и арифметическо-логическом устройстве (АЛ У). ЦУУ пред­назначено для выполнения функций управления ЭВМ в целом и ее отдельными устройствами в процессе решения задачи в соответствии с заданной программой. АЛУ ис­пользуется для выполнения арифметических и логических операций над операндами и командами, выработки различ­ных признаков, влияющих на ход вычислительного про­цесса.

Арифметическая операция—операция, в которой опе­ранды и результат воспринимаются как числа. К ним от­носятся операции сложения, вычитания, умножения и де­ления. Все остальные операции, например извлечение квадратного корня, возведение в степень, дифференциро­вание и др., реализуются ЭВМ на базе указанных операций.

Логическая операция — опера­ция. состоящая в логической об­работке участвующих в ней операндов К ним относятся операции сравнения, определение модуля, сдвига чисел вправо или влево и др.