Вопрос 6 Схемная реализация элементарных логических операций. Типовые логические узлы.
Рассмотрим условные обозначения типовых логических элементом и соответствующие им логические операции
Более сложные тактовые логические узлы: триггеры, регистр, счетчик, дешифратор, сумматор.
В качестве запоминающего элемента в состав узлов и устройств ЭВМ обычно применяются триггер, представляющий собой электронную схему с двумя устойчивыми состояниями равновесия. Одному из них становиться 0, а другому 1. Для установи триггеров в определенное состояние имеются соответственные выходы R, S.
При R=S=0 триггер сохраняет состояние в котором он находится до поступления новых сигналов. При R=1, S=0 триггер устанавливается в 0. При R=0, S=1 триггер устанавливается в 1. Состояния при котором R=1 и S=1 является недопустимым.
Число узлов ЭВМ обладающих памятью относятся так же регистр и счетчики.
Регистр представляет собой функциональный узел предназначенный для приёма временного хранения и выдачи многоразрядных кодов. Он состоит из отдельных триггеров.
Счетчик – функциональный узел ЭВМ предназначенный для подсчета поступающих на его вход сигналов.
Дишифратор – представляет собой логическую схему преобразующую поступающие на её входы двоичный код на одном из выходов.
Сумматор – узел ЭВМ назначение которого состоит в нахождении суммы двух двоичных чисел. Он лежит в основе арифметического устройства ЭВМ
Вопрос 7.История развития вычислительной техники. Классификация персональных компьютеров.
17 в.— Вильгельм Шиккард разрабатывает устройство на основе зубчатых колес («считающие часы») для сложения и вычитания шестиразрядных десятичных чисел. Аналогичные устройства были построены Б.Паскалем и Г.Лейбницем. Общий недостатов этих машин – они не были механизированы.
1833г. Ч.Бэббидж сконструировал «Аналитическую машину», в которую были заложены основные принципы вычислительной техники
Ада Лавлейс – ей принадлежит идея использования перфокарт. Она первый программист в мире.
Работы Дж.Буля и А. Тьюринга в области математической логики теории алгоритмов стали основой разработки сложных логических устройств и программных средств вычислительной техники.
1887 – академик Чебышев создал вычислительную машину.
1911 – Крылов создал машину для решения дифференциальных уравнений.
1927 год — в Массачусетском технологическом институте (MIT) Вэниваром Бушем был разработан механический аналоговый компьютер.[8]
1937 –в США по проекту Айткина была создана вычислительная машина МАРК-1 с программным управлением.
Первой действующей ЭВМ стала ENITAC, созданная в 1945г. Создана под руководством Дж.Моучли и П.Эккерта.
1951 год — группой Лебедева в Киеве создана первая советская электронная вычислительная машина - МЭСМ.
Классификация
1)по назначению
-большие ЭВМ
-мини ЭВМ
-микро ЭВМ
-ПК
2)по уровню специализации
-универсальные
-специализированные
3)по типоразмерам
-настольные
-портативные
-карманные
-мобильные вычислительные устройства
Вопрос 8. Архитектура персонального компьютера.
Компьютер — это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации. Под архитектурой персонального компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом. Принцип программного управления — программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Принцип однородности памяти — программы и иные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными! Принцип адресности — основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек. Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру. Архитектура компьютера определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера, к которым относятся:центральный процессор;основная память;внешняя память;периферийные устройства. Конструктивно персональные компьютеры выполнены в виде центрального системного блока, к которому через специальные разъемы присоединяются другие устройства. Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Все контроллеры устройств взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемую системной шиной. Системная шина выполняется в виде печатного мостика на материнской плате. Микропроцессор — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией. Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой.
Порты ввода-вывода всех устройств через соответствующие разъемы (слоты) подключаются к шине либо непосредственно, либо через специальные контроллеры (адаптеры). Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера. Внешняя память используется для долговременного хранения информации, которая может быть в дальнейшем использована для решения задач. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических символов, частота которых задает тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет такт работы машины. Источник питания — это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера. Внешние устройства компьютера обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами. Основными функциональными характеристиками персонального компьютера являются:производительность, быстродействие, тактовая частота.