Классификация эвм по принципу действия

Электронная вычислительная машина, компьютер– комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки данных в процессе решения вычислительных и информационных задач.

По принципу действия вычислительные машины делятся на аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные (ГВМ). Критерием деления является форма представления данных, с которыми они работают.

ЦВМ– работают с данными, представленными вдискретной, а точнее, вцифровойформе.

АВМ– работают с данными, представленными внепрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины, которая является аналогом вычисляемой величины. Чаще всего это электрическое напряжение. На АВМ наиболее эффективно решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие сложной логики.

ГВМ– работают с данными, представленными и в цифровой и в аналоговой форме. Их целесообразно использовать для задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

Наиболее широкое распространение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретных данных – ЭЦВМ, которые обычно называют просто ЭВМ.

Поколения цифровых эвм

Показатель	Поколения
	Первое	Второе	Третье	Четвертое		Пятое
	1951-1954	1958-1960	1965-1966	1976-1979	с 1985
Элементная база процессора	Электронные лампы	Транзисторы (полупроводниковые схемы)	Интегральные схемы (ИС)	Большие ИС (БИС)	Сверх БИС	+ Оптоэлектроника + Криоэлектроника
Элементная база ОЗУ	Электронно-лучевые трубки	Ферритовые сердечники	Ферритовые сердечники	БИС	СБИС	СБИС
Максимальная емкость ОЗУ (байт)	102	103	104	105	107	108
Максимальное быстродействие процессора (оп/с)	104	106	107	108	109+ многопроцессорность	1012+ многопроцессорность
Средства связи пользователя с ЭВМ	Пульт управления и перфокарты	Перфокарты, перфоленты + АЦПУ	Видео – терминальные устройства	Монохромный графический дисплей + клавиатура	Цветной графический дисплей + клавиатура + мышь	+ Устройство голосовой связи с ЭВМ
Языки программирования	Машинный код	+ Ассемблер	+ Процедурные языки высокого уровня (ЯВУ)	+ Новые процедурные ЯВУ	+ Непроцедурные ЯВУ	+ Новые непроцедурные ЯВУ

Архитектура эвм

Архитектура- это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов.

Общие принципы построения ЭВМ, которые относятся к архитектуре:

1. Структура памяти ЭВМ

2. Способы доступа к памяти и внешним устройствам

3. Возможность изменения конфигурации компьютера

4. Система команд

5. Форматы данных

6. Организация интерфейса

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил Джон фон Нейман. В 1946 году он вместе со своими коллегами опубликовал статью «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства», в которой убедительно обосновывается использование двоичной системы счисления для представления чисел в ЭВМ (до этого машины хранили данные в 10 – ом виде) и излагаются следующие принципы:

1. Принцип программного управления. Он обеспечивает автоматизацию процессов вычислений на ЭВМ. Согласно этому принципу программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Для понятия этого принципа надо знать следующие определения.

Регистр– специализированная дополнительная ячейка памяти в процессоре. Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды.

Счетчик команд– регистр устройства управления (УУ), содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды, он служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти. Этот регистр последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды. Так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым осуществляется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой – то другой, используются команды условного или безусловного переходов. Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.

2. Принцип однородности памяти (принцип хранимой команды). Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Компьютер не различает, что храниться в данной ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Отсутствие принципиальной разницы между программой и данными дало возможность ЭВМ самой формировать для себя программу в соответствии с результатом вычислений.

3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Это позволяет обращаться к произвольной ячейке (адресу) без просмотра предыдущих.

Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фон-неймановских.

На сегодняшний день это подавляющее большинство компьютеров, в том числе и IBM PС – совместимые. Но есть и компьютерные системы с иной архитектурой – например системы для параллельных вычислений.