Электронно-вычислительный этап
В начале XX века были созданы технические предпосылки для разработки электронных вычислительных машин (ЭВМ): – ламповый диод, изобретенный в 1904 г. Дж. Флемингом в Англии; – ламповый триод, который создал в 1906 г. Ли де Форест (США); – ламповый триггер –устройство, которое сохраняет одно из двух устойчивых состояний и по сигналу переключается из одного состояния в другое. Открытие триггера было сделано независимо друг от друга М. А. Бонч-Бруевичем (СССР, 1918) и учеными У. Экклзом и Ф. Джорданом (Англия, 1919). Первые образцы вычислительной техники начали создаваться в 30-х годах прошлого века, а в середине XX века разработкой ЭВМ занимались независимо в Германии, Великобритании, США и СССР. К ЭВМ первого поколения относятся, например: – электромеханическое устройство ЭНИГМА (Германия, 30-е годы),предназначенное для шифрования военных донесений; – электронная счетная машина COLOSSUS (Англия, 1943) для расшифровки кодированных сообщений; – электронный цифровой интегратор ЭНИАК (США, 1944), отличающийся 30-тонным весом и содержащий 18000 электронных ламп. После Второй мировой войны были созданы ЭВМ с электронной памятью, в том числе, ЭВМ МЭСМ и БЭСМ (СССР, 1951, 1953). В 1965 году в СССР было налажено серийное производство ЭВМ ЕС. Переход с электронных ламп на транзисторы и в дальнейшем на микропроцессоры значительно ускорил прогресс в развитии ЭВМ. Одним из примечательных результатов развития стало появление первого персонального компьютера Альтаир 8800 (США, 1970). Поколения ЭВМ Этап развития электронно-вычислительной техники принято делить на несколько поколений (см. табл.2.1). Таблица 2.1 Поколения электронно-вычислительных машин
Если для развития счетных устройств на механическом этапе потребовалось несколько столетий, то основы электронно-вычислительной техники были разработаны в течении полувека. Основные принципы устройства, структура и состав ЭВМ В процессе развития вычислительной техники первого поколения были сформулированы основные принципы построения ЭВМ (Джон фон Нейман, США, 1945). 1. Принцип двоичного кодирования. В вычислительной технике должна использоваться двоичная система представления данных, в том числе, нечисловых данных ( текст, графика, звук и др.). 2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. 3. Принцип адресуемости памяти. Данные хранятся в памяти вычислительной машины, которая должна быть разделена на нумерованные ячейки. 4. Принцип последовательного программного управления. Все операции процессор должен выполнять по программе в автоматическом режиме. 5. Принцип жесткости архитектуры. В процессе работы топология и архитектуры ЭВМ не меняется, а программа является изменяемой частью машины. ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру или архитектуру фон Неймана. Структурная схема такой ЭВМ показана на рис. 2.1. В состав ЭВМ, имеющей классическую архитектуру, входят: – центральный процессор, предназначенный для управления работой всех блоков ЭВМ, а также выполнения арифметических и логических операций;
– арифметико-логическое устройство (АЛУ), предназначенное для выполнения всех операций с числовыми и символьными данными; – устройство управления (УУ), которое формирует управляющие импульсы и синхронизирует работу всех блоков ЭВМ; – внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), которое используется для долговременного хранения данных; – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), предназначенное для записи, хранения и считывания данных, непосредственно участвующих в информационно-вычислительном процессе; – устройства ввода и вывода, которые обеспечивают загрузку ЭВМ исходными данными и программами, а также вывод результатов обработки на монитор или принтер. Лекция 3. Арифметические и логические операции с двоичными числами Системы счисления Система счисления —способ записи чисел с помощью заданного набора специальных символов, которые называются цифрами. Основание системы счисления –количество цифр, используемых для записи чисел. В математическом аппарате информатики используются десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления (см. табл. 3.1). Все эти системы счисления относятся к системам позиционного типа, в которых величина, обозначаемая цифрой в записи числа, зависит от ее позиции. В системах же непозиционного типа величина числа не зависит от положения цифры, к непозиционным относится, например, римская система счисления. Таблица 3.1
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1304)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |