- •Эвм. Понятие. Основные характеристики и архитектура.
- •История создания вычислительных машин. Поколения эвм.
- •Области применения и классификация эвм.
- •Архитектурно-функциональные принципы построения эвм.
- •Системы счисления. Функции, разновидности, перевод чисел.
- •Представление информации в эвм. Числовая, текстовая, графическая, видео и звуковая информация.
- •Арифметические основы эвм. Машинные коды, операции с ними.
- •Логические основы эвм.
- •Законы алгебры логики. Преобразование логических выражений.
- •Элементная база эвм. Классификация элементов и узлов эвм.
- •Комбинационные схемы – компаратор, сумматор.
- •Схемы с памятью. Триггеры, регистры, счетчики.
- •Схемотехническая реализация основных логических элементов эвм.
- •Функциональная и структурная организация эвм. Общие принципы.
- •Организация работы эвм при выполнении задания пользователя.
- •Особенности управления основной памятью эвм. Размещение программ.
- •Виртуальная память.
- •Классификация и иерархическая структура памяти эвм.
- •Основная память эвм. Озу. Пзу. Созу.
- •Логическая структура основной памяти.
- •Центральный процессор эвм. Основные параметры и классификация.
- •Микропроцессоры типа cisc, risc, vliw.
- •Структура базовой модели микропроцессора Intel.
- •Система прерываний эвм. Принцип действия.
- •Управление внешними устройствами. Виды интерфейсов.
- •27. Интерфейс системной шины. Локальные шины.
- •28. Интерфейсы внешних устройств. Периферийные шины.
- •29. Внешние устройства эвм. Системы визуального отображения информации.
- •30. Принтеры, сканеры, клавиатура, манипулятор “мышь”. Классификация, характеристики.
- •31. Внешние запоминающие устройства эвм. Основные характеристики.
- •32. Накопители на гибких и жестких магнитных дисках. Стримеры.
- •33. Накопители на оптических дисках. Флэш-память.
- •34. Режимы работы эвм.
- •35. Система программного обеспечения эвм.
- •36. Информационные системы и их классификация.
- •37. Вычислительные системы. Предпосылки появления и развитие.
- •38. Классификация вычислительных систем.
- •39. Архитектура вычислительных систем.
- •40. Кластерные высокопроизводительные системы. Я сложная оптическая система вращающихся зеркал и линз.
Области применения и классификация эвм.
Успехи в развитии вычислительной техники привели к значительному расширению сферы применения ЭВМ. Первоначально сравнительно узкая сфера применения ЭВМ, главным образом для научных и технических рас-четов, в короткий срок существенно расширилась и охватила все области человеческой деятельности.
Существует много способов классификации ЭВМ. Если в качестве главных классификационных признаков взять сложность оборудования, за-нимаемые им площади и численность обслуживающего персонала, то мож-но выделить следующие классы ЭВМ: большие, средние, малые (мини), микроЭВМ и микропроцессоры.
Наиболее надежный классификационный признак – потенциальная область применения, по которому ЭВМ подразделяются на ЭВМ общего назначения и проблемно-ориентированные (специализированные). ЭВМ общего назначения предназначены для решения широкого круга научно-технических, экономических и информационно-логических задач. Специа-лизированные ЭВМ приспособлены для решения ограниченного круга за-дач. Они должны быть дешевы, просты в эксплуатации.
В последние годы особенно бурно развиваются персональные ЭВМ, относящиеся к классу микроЭВМ, и микропроцессоры. Микропроцессоры открывают принципиально новые возможности для высокоэффективной ав-томатизации производственных процессов, научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ, обработки информации при планирова-нии и управлении производством на предприятиях и т.д. В группе ПЭВМ выделяются промышленные ПЭВМ, составляющие основу современных АСУ ТП.
Основные черты современных промышленных ПЭВМ:
- большое число подключаемых плат (до 14);
- секционирование корпуса;
- пассивная панель вместо материнской платы;
- прочный корпус;
- возможность монтажа в обойме 19”;
- повышенная виброустойчивость;
- клавиатура, как правило, встроена в корпус;
- использование повышенной отказоустойчивости компонентов.
Расширение сферы применения вычислительной техники и особенно ее использование в автоматизированных системах управления привели к включению в состав машин большого комплекса разнообразных перифе-рийных устройств для ввода, запоминания, хранения, регистрации, отобра-жения, индикации. Конкретные применения предъявляют конкретные тре-бования к составу периферийных устройств, объему оперативной и внешней памяти и т.п.
Это привело к тому, что при проектировании вычислительной техники концепцию ЭВМ с фиксированным составом оборудования, где главное место занимало устройство обработки информации, сменила концепция аг-регативной вычислительной машины (системы) с переменным составом оборудования который определяется выполняемыми ею функциями. При таком подходе отдельные устройства выполняются в виде агрегатов (моду-лей), которые в нужной номенклатуре и количестве объединяются в ЭВМ. Важное место в агрегатированных машинах занимают унифицированные сопряжения (интерфейсы), обеспечивающие обмен информацией между аг-регатами, входящими в состав ЭВМ, и допускающие подключение необхо-димого состава периферийных устройств.
Интерфейс – это стандарт на сопряжение информационных блоков, определяющий число линий, тип передаваемой по каждой линии информа-ции и направление передачи, кодировку информации, передаваемой по ли-нии, все электрические и временные параметры сигналов и конструктивы соединения (разъемы).
Естественным развитием концепции агрегатированной вычислитель-ной техники явилось создание рядов или систем ЭВМ, состоящих из ин-формационно- и программно-совместимых машин, обладающих различны-ми характеристиками.
Информационная совместимость ЭВМ – это единые способы коди-рования информации и форматы данных или хотя бы по меньшей мере одинаковые или кратные длины машинных слов в различных моделях.
Программная совместимость – программы, составленные для одной модели, могут выполняться на других моделях ряда. Практически это дос-тигается единой для всех машин ряда системой команд.
Единая система команд позволяет иметь общие для машин системы ЭВМ операционные системы.
Помимо программной совместимости машины, входящие в систему ЭВМ, должны обладать аппаратной совместимостью, заключающейся в возможности присоединения к ядру любой модели ЭВМ (процессору и оперативной памяти) любых периферийных устройств, общих для всей сис-темы ЭВМ.
Таким образом, общие форматы данных и команд, единая система ко-манд, общие операционные системы, общая номенклатура периферийных устройств, общие методы технической и математической эксплуатации и обслуживания, единая методика построения технической документации – вот что превращает совокупность отдельных моделей ЭВМ в систему (ряд).