
- •1. Вычислительные и информационные системы
- •2. История развития вычислительных систем
- •Электронно-вычислительный период
- •3. Классификация эвм
- •Классификация эвм по назначению
- •Классификации эвм по поколениям и элементной базе
- •Классификация персональных компьютеров
- •4. Архитектура вычислительных систем Режимы работы эвм
- •Архитектура Фоннеймона
- •Шинная архитектура эвм
- •Многомашинные и многопроцессорные эвм
- •5. Структура пк
- •Запоминающие устройства
- •6. Основные устройства пк
- •Классификация микропроцессоров
- •7. Запоминающие устройства
- •Классификация запоминающих устройств
- •Организация данных на дисковом магнитном носителе
- •Файловые системы
- •8. Внешние устройства
- •Мониторы
- •Лазерные принтеры
- •Струйные принтеры
- •Матричные принтеры
- •Устройства обеспечения звуковых технологий
- •9. Компьютерные сети
- •Принцип работы коммутатора
- •Режимы коммутации
- •11. Глобальная информационная сеть Internet
- •12. Телекоммуникации
- •Каналы связи:
- •Кабельные каналы связи
- •Оптоволоконные каналы
- •Беспроводные (радио) каналы и сети
- •Системы телефонной связи
- •Системы передачи документированной информации
Электронно-вычислительный период
Идеи создания электронных вычислительных машин возникли в конце 30-х - начале 40-х гг. независимо друг от друга в четырех странах: СССР, США, Великобритании и Германии. Во время второй мировой войны (с 1939 по 1945г.) были построены несколько первых электромеханических компьютеров:
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.
Марк - 1
В 1946г. разработана машина ЭНИАК. В ней использовалось 18тыс. электронных ламп и она выполняла около 3тыс. операций в секунду.
ЭНИАК
В 1951г. под руководством академика С.А.Лебедева была разработана первая в СССР вычислительная машина «МЕСМ».
В 1953г. появилась первая вычислительная машин из серии «БЭСМ».Разработана в АНСССР.
МЭСТ
В 1964 году, фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.
Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.
Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.
IBM 360
Элементная база на интегральных схемах. Усложнилась архитектура ЭВМ и их периферийное оборудование, что существенно расширило функциональные возможности. Появляются ОС, СУБД, САПРы, ППП.
Развиваются языки и системы программирования: BASIK , PASKAL. Быстродействие - порядка 1 млн. в секунду.
В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM PC был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. Через один-два года компьтер IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры («совместимые с IBM PC») составляют около 90 % всех производимых в мире персональных компьютеров.
IBM PC
В чём же причина их феноменального успеха? Если бы IBM PC был сделан так же, как другие существовавшие тогда компьютеры, он бы устарел через два-три года и мы бы все уже давно о нём забыли. Но к счастью, в IBM PC была заложена возможность усовершенствования его отдельных частей и использования новых устройств. Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным устройством, а обеспечила возможность его сборки из независимо изготовленных частей, подобно детскому конструктору. При этом методы сопряжения устройств с компьютером IBM PC не только не держались в секрете, но и были доступны всем желающим. Действительно, персональный компьютер очень напоминает обыкновенный конструктор: схемы, управляющие всеми устройствами — монитором, дисками, принтером, модемом и т. д., реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы системной платы — слоты. Весь компьютер питается от единого блока питания. Этот принцип, названный принципом открытой архитектуры, наряду с другими достоинствами обеспечил потрясающий успех персональному компьютеру IBM.
Огромный успех IBM PC способствовал массовому выпуску PC-совместимых клонов множеством компаний и в конечном итоге наступлению эры персональных компьютеров и компьютерной революции.
Кроме того, конкуренция с IBM и желание её превзойти послужило для многих начинающих компаний мощным толчком для собственного развития. В разное время с IBM конкурировали ещё только начинавшие компании DEC, Intel, Microsoft, Compaq и некоторые другие.
В 1986 г. IBM потеряла лидирующее положение на рынке IBM PC-совместимых компьютеров.
Теоретические разработки, нашедшие применение в персональных компьютерах
XVII век — описание Лейбницем двоичной системы счисления.
1847-1854 — изобретение булевой алгебры на основе двоичной системы счисления.
1940-1948 — понимание того, что работа логических электрических схем тождественна булевой алгебре и разработка теории информации Клода Шеннона.
середина 1940-х — разработка архитектуры фон Неймана.
1957 — впервые реализован язык программирования высокого уровня, носивший название Фортран.
В 1964 г. Американская Ассоциация Стандартов принимает новый 7-битовый стандарт для обмена информации ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
В 1964 г. Джон Кемени и Томас Кюртц в колледже Dartmouth, разработали язык программирования BASIC. Этот язык программирования с различными модификациями применялся почти во всех персональных и домашних компьютерах 1970-80-х годов.
В 1973 г. исследовательский центр Xerox PARC предоставил Xerox Alto — первый в мире образец компьютера с оконным графическим интерфейсом.
Появление технологий, нашедших применение в персональных компьютерах
23 декабря 1947 г. три учёных в лабораториях компании Bell Labs, Уильям Шоклей, Уолтер Братэйн и Джон Бардин изобрели точечный транзисторный усилитель, что позволило уменьшить размеры компьютеров, до этого использовавших электронные лампы.
В 1959 г. Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor, построил интегрированную электронную микросхему, где компоненты были соединены друг с другом алюминиевыми линиями на окисленной поверхности кремния (silicon-oxide).
В 1963 г. Дуглас Энгельбарт изобрёл компьютерную мышь.
В 1966 г. Роберт Нойс и Гордон Мур основывают корпорацию Intel. Эта компания начинает с создания микрочипов памяти, но постепенно превращается в компанию по производству микропроцессоров.
В 1966 г. Дуглас Энгельбарт из исследовательского института Стэнфорда, представляет систему, состоящую из буквенной клавиатуры, цифровой клавиатуры, мышки и программы, поддерживающей вывод информации на экран в разных «окнах». На демонстрации показывают текстовой редактор, систему, разрешающую строить ссылки на информацию и программу для коллективной работы.
В 1969 г. Пентагон создает четыре узла сети ARPAnet — прообраза современной Internet. День 29 октября 1969 принято считать днем рождения интернета.
1971 — изобретение накопителя на гибком магнитном диске, дискеты диаметром в 200 мм (8″). В конце 1970-х размеры дискет уменьшились до 133 мм (5,25″) и в 1981 до 90 мм (3,5″).