Структуры ЭВМ различных поколений - раздел Образование, Системы счисления Структурная Схема Эвм Первого И Второго Поколений, Показанная На Рис. ...
Структурная схема ЭВМ первого и второго поколений, показанная на рис. 5.3, соответствует принципу программного управления и определяет последовательный характер преобразования данных по некоторой программе.
Рис. 5.3
Программы и исходные данные вводятся в ЭВМ с помощью устройства ввода информации. Введенная информация сначала запоминается (частично или полностью) в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), а затем переносится во внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) для длительного хранения в виде файлов. Когда некоторый файл потребуется в вычислительном процессе, его содержимое переносится в ОЗУ. Если это программа, то команды последовательно считываются и переносятся в устройство управления (УУ). Оно предназначено для управления работой всех устройств ЭВМ при выполнении программы. Каждая считанная команда дешифрируется и определяет код выполняемой операции, адреса операндов и результата.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет арифметические и логические операции над данными. Основной частью АЛУ является операционный автомат, в состав которого входят сумматоры, счетчики, регистры, логические преобразователи и др. Результат выполнения операции сохраняется в одном из регистров или записывается в ОЗУ. Признаки результата r (r = 0, r < 0, r > 0 и др.) всегда записываются в один из регистров (регистр признаков) и используются устройством управления для изменения порядка выполнения команд программы. Результаты выполнения всей программы из памяти (ОЗУ или ВЗУ) передаются на устройства вывода, т.е. экран дисплея, принтер, графопостроитель и т.п.
Первые ЭВМ имели очень сильную централизацию управления, где УУ обслуживало не только вычислительные операции, но и операции ввода-вывода, пересылок данных между ОЗУ и ВЗУ и др. Это позволяло упростить аппаратуру ЭВМ, но сильно сдерживало рост производительности.
Для ЭВМ третьего поколения произошло усложнение структуры за счет разделения процессов обработки данных и ввода-вывода информации. Сильно связанные устройства АЛУ и УУ получили общее название - процессор. В ЭВМ появились дополнительные устройства, которые имели названия: процессоры ввода-вывода; устройства управления обменом информацией; каналы ввода-вывода и др.
Каналы ввода-выводы (КВВ) получили наибольшее распространение в больших ЭВМ (рис. 5.4).
Рис. 5.4
Среди каналов ввода-вывода выделяют мультиплексные каналы, способные обслуживать одновременно большое число медленно работающих устройств ввода-вывода, и селекторные каналы, обслуживающие поочередно в монопольном режиме высокоскоростные ВЗУ.
В целом в ЭВМ третьего поколения появилась тенденция к децентрализации управления и параллельной работе отдельных устройств. Это позволило резко повысить быстродействие ЭВМ.
Дальнейшее изменение структуры произошло в ЭВМ четвертого поколения. Наиболее массовым представителем этого поколения ЭВМ являются персональные компьютеры (ПК), структура которых подобна структуре мини-ЭВМ (рис. 5.5).
Рис. 5.5
Соединение всех устройств в единую машину обеспечивается с помощью общей шины, которая представляет собой линии передачи данных, адресов, сигналов управления и питания. Все передачи по шине осуществляются под управлением сервисных программ.
Ядро ПК образуют процессор, основная память (ОП), включающая ОЗУ и ПЗУ, и видеопамять. В ПЗУ располагаются наиболее часто используемые программы управления. Подключение всех внешних устройств (ВнУ), таких как дисплей, клавиатура, ВЗУ, обеспечивается через соответствующие адаптеры и контроллеры. Адаптеры служат для согласования скоростей работы сопрягаемых устройств, контроллеры - для управления периферийной аппаратурой.
Контроллеры в ПК играют роль каналов ввода-вывода. В качестве особых устройств выделяют таймер (устройство измерения времени) и контроллер прямого доступа к памяти (ПДП) - устройство для обращения к памяти без использования процессора.
Единая система аппаратных соединений на основе общей шины значительно упростила структуру ЭВМ, сделав ее еще более децентрализованной. Однако по мере развития вычислительной техники единственная шина уже не могла обеспечить эффективной работы. Поэтому в современных ПК канал взаимодействия устройств компьютера представлен объединением большого числа шин, работающих в соответствии с различными (старыми и новыми) стандартами.
На всех этапах своего эволюционного развития люди стремились механизировать... История развития вычислительной техники как у нас в стране так и за рубежом привлекает к себе все большее внимание...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Структуры ЭВМ различных поколений
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Системы счисления
В истории систем счисления выделяют несколько этапов: начальная стадия счета, непозиционные системы счисления, поместные или позиционные системы счисления. Начальная стадия счета характеризуется из
Абак и счеты
Ручной период начался на заре человеческой цивилизации. Фиксация результатов счета у разных народов на разных континентах производилась разными способами: пальцевый счет, нанесение засечек, счетные
Логарифмическая линейка
Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как палочки Непера.
В 17 веке шотландцем Джоном Непером (1550-1617 гг.) были изобретены логарифмы. Для и
Машина Паскаля
Развитие механики в 17 веке стало предпосылкой вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений, обеспечивающий перенос старшего разряда.
Первая механическ
Арифметическая машина Лейбница
Следующий огромный шаг вперед был сделан Г.Лейбницем, который начал с усовершенствования машины Паскаля, но затем сумел создать устройство, которое выполняло не только сложение и вычитание, но все
Перфокарты Жаккара
Французский ткач и механик Жозеф Жаккар создал первый образец машины, управляемой вводимой в нее информацией. В 1802 г. он построил машину, которая облегчила процесс производства тканей со сложным
Вычислительные машины Бэббиджа (программное управление)
Особое место среди разработок механического этапа развития вычислительной техники занимают работы англичанина Ч. Бэббиджа, с полным основанием считающегося родоначальником и идеологом современной в
Арифмометр Однера
Началом математического машиностроения можно считать изобретение русским инженером В. Однером в 1874 г. арифмометра. Из многочисленных конструкций арифмометров, предложенных изобретателями разных с
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
3.1. Релейные машины
Период электромеханического этапа развития (40-е годы 20 в.) характеризуется созданием целого ряда сложных релейных и релейно-механических систем с программным управле
ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ
Первые ЭВМ появились более 60 лет назад. За это время электроника, микроэлектроника и вычислительная техника стали основными составляющими мирового научно-технического прогресса.
Историчес
Четвертое поколение ЭВМ (с 1972 г.)
Четвёртое поколение - это современное поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года. Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответ
Эволюция принципов построения ЭВМ
Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление. Наиболее распространенный вариант реализации этого принципа был предложен в 1945 году фон Нейманом. Сущнос
Основные характеристики ЭВМ
Эффективное использование вычислительной техники предполагает, что каждый вид вычислений требует применения ЭВМ с определенными характеристиками. Выбирая компьютер для решения своих задач, пользова
Архитектуры ЭВМ и микропроцессоров
В 1966 г. Майкл Флинн предложил классифицировать вычислительные системы по соотношению потоков команд и данных. Эта классификация используется до настоящего времени. В соответствии с классификацией
Джон фон Нейман и Алан Тьюринг
Американский ученый Джон фон Нейман – автор ряда основополагающих идей в области вычислительной техники. Именно с его именем связывают основные архитектурные принципы ЭВМ первых поколений.
Атанасов, Моучли и Эккерт
В конце 30-х годов Джон Атанасов (1903-1995), профессор колледжа штата Айова, после попыток создания аналоговых устройств для осуществления сложных вычислений начал работать над созданием цифрового
ЭВМ, созданные под руководством С.А. Лебедева
Основные работы по созданию универсальных ЭВМ первого и второго поколений выполнялись в СССР по оригинальным проектам отечественных специалистов. Среди основоположников отечественной вычислительной
Машины И.С. Брука и его учеников
Исаак Семенович Брук - один из пионеров отечественной вычислительной техники. Он закончил МВТУ им. Н.Э.Баумана в 1925 г. (в одной группе с ним учился С.А.Лебедев). По окончании учебы работал во Все
ЭВМ, созданные под руководством В.М. Глушкова
Виктор Михайлович Глушков (1923-1982) - выдающийся советский ученый в области кибернетики. В 1948 г. окончил Ростовский-на-Дону университет и был направлен для работы в Свердловский лесотехнический
ИСТОРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭВМ
7.1. Отечественная ЭВМ «Сетунь»
Для представления информации в компьютерах используется двоичная система, в соответствии с которой единица данных, байт, представляет собой
Первые зарубежные суперЭВМ
Первым разработчиком суперкомпьютеров, производимых во всем мире, является американский специалист Сеймур Крей (1925 – 1996). В своих разработках он использовал принципы RISC-технологии еще до того
Компьютеры фирмы IBM
В развитии вычислительной техники в США и мире главные роли играли и продолжают играть такие компании, как IBM, Hewlett-Packard (HP), CDC (Control Data Corporation), Intel (Integrated Electronics)
Появление персональных компьютеров
Персональный компьютер – это ЭВМ, специально созданная для работы в однопользовательском режиме. Появление персонального компьютера прямо связано с рождением микрокомпьютера. Очень часто термины «п
Какими должны быть ЭВМ следующих поколений
Сейчас ведутся интенсивные разработки ЭВМ пятого поколения. Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использовани
САПР в электронике
История САПР в электронике берет свое начало в первой половине 60-х годов прошлого века.
В США первыми программами анализа нелинейных электронных схем были TAP, NET-1, разработанные в 1962
САПР в машиностроении
Основными требованиями к промышленному производству являются сокращение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение ее качества. Выполнить эти требования невозможно без ш
История ИПИ-технологий
Необходимость создания и использования CALS (ИПИ)-технологий была понята в процессе роста сложности проектируемых технических объектов. Работы по CALS были инициированы в оборонной промышленности С
Библиографический список
1. Апокин И.А., Майстров Л.Е. Развитие вычислительных машин. - М.: Наука, 1974. - 399 с.
2. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера. – М.: Знание, 1975.
3.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов