Технические средства информатики Презентация
.pdf
В 1971 г. был создан первый микропроцессор Intel 4004
В 1981 г. был создан IBM PC
Характеристики:
выполнен на базе процессора Intel 8088 c тактовой частотой
4,77 МГц;
работал под управлением операционной системы PC Dos 1.0;
базовая цена 1565 $.
IV поколение
(70 г. – по наше время)
Элементная база – сверхбольшие интегральные схемы (СБИС)
Создание многопроцессорных вычислительных систем
Создание дешевых и компактных микроЭВМ и персональных ЭВМ и на их базе вычислительных сетей
Пример СБИС
11
По области применения:
-универсальные;
-проблемно-ориентированные; -специализированные
По принципам действия:
- аналоговые;
-цифровые;
-гибридные
По вычислительной мощности:
-супер-ЭВМ;
-большие ЭВМ;
-мини-ЭВМ;
-микро-ЭВМ
Современная классификация компьютеров:
-карманные компьютеры КПК (PocketPC);
-портативные компьютеры (Laptop);
-настольные компьютеры (BasePC);
-рабочие станции (workstation);
-серверы (Server);
-суперкомпьютеры (Super Computer);
-кластерные системы (Cluster System).
12
Структура ЭВМ - совокупность элементов и связей между ними
Архитектура ЭВМ - включает в себя как структуру,
отражающую состав ЭВМ, так и программно – математическое обеспечение
Кархитектуре относятся:
структуру памяти ЭВМ
способы доступа к памяти и внешним устройствам
возможность изменения конфигурации
систему команд
форматы данных
организацию интерфейса |
13 |
|
принцип программного управления
принцип однородности памяти
принцип адресности
Джон фон Нейман, американский математик
(1903 – 1957 г.г.)
арифметико-логическое устройство (АЛУ)
управляющее устройство (УУ)
оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
внешние запоминающее устройство (ВЗУ)
устройства ввода и вывода
14
Внешнее
запоминающее
устройстов
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Процессор |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Устройство |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
управления |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Арифметико- |
|
|
|
Счетчик |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Устройства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
команд |
|
|
|
|
|
|
Устройства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
логическое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
ввода |
|
|
|
|
|
|
устройство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вывода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регистр |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
команд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОЗУ |
1 Команда 1
2 |
Команда 2 |
|
...
n
15
Процессор |
|
Оперативная память |
|
|
|
Шина данных (4, 8, 16, 32, 64 бит)
Шина адресов (8, 16, 20, 24, 32, 36 бит)
Шина управления
Магистраль
(общая шина)
Контроллер |
|
Контроллер |
|
Контроллер |
|
Контроллер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Долговременная |
|
|
|
|
Устройства |
|
|
Устройства |
|
Сетевые |
|
ввода |
|
память |
|
вывода |
|
устройства |
|
|
|
|
|
|
|
16
17
постоянно расширяется и совершенствуется набор внешних устройств, что ведет, к усложнению системы связей между узлами ЭВМ
вычислительные машины становятся многопроцессорными
стремление к повышению быстродействия ЭВМ не только для вычислений, но и для логического анализа информации, может привести к пересмотру традиционной фон-неймановской архитектуры
развиваются вычислительные компьютерные сети
18
совокупность |
сведений в двоичном коде, |
необходимых процессору для выполнения
очередного шага
тип операции
адрес ячеек оперативной памяти, в которых хранятся обрабатываемые данные
адрес ячеек памяти, куда будет записываться результат выполнения операции
заранее обговоренная структура полей, |
КОП – код операции |
КОП |
|
А3 |
|
|
|
||||
|
|
|
0 |
||
позволяющая ЭВМ распознавать составные части |
|
|
7 |
|
|
кода команды |
|
КОП |
А1 |
|
А3 |
|
|
|
|||
|
|
15 |
|
6 5 |
0 |
|
КОП |
А1 |
А2 |
|
А3 |
|
23 |
17 16 |
12 11 |
6 5 |
0 |
19
Операнды |
данные, над которыми нужно совершить |
|
|
|
некоторую операцию |
Принципы поиска операндов:
Адресный поиск
Ассоциативный поиск
Исполнительный адрес операнда
предполагает, что операнд находится по адресу, указанному в адресном поле команд
предполагает поиск операнда по ассоциативному признаку, содержащемуся
в команде
Адресный код команды
двоичный код номера ячейки памяти, |
двоичный код в адресном поле команды, с |
по которому будет записан или |
помощью которого необходимо |
считан операнд |
сформировать исполнительный адрес |
|
операнда |
20