Наличие интеллектуальных контроллеров внешних устройств стало важной отличительной чертой машин третьего и четвертого поколений.
Контроллер можно рассматривать как специализированный процессор, управляющий работой внешнего устройства. Такой процессор имеет собственную систему команд. Например, контроллер накопителя на гибких магнитных дисках (дисковода) умеет позиционировать головку на нужную дорожку диска, читать или записывать сектор, форматировать дорожку и т.п. Результаты выполнения каждой операции заносятся во внутренние регистры памяти контроллера и могут быть в дальнейшем прочитаны центральным процессором.
Центральный процессор при необходимости произвести обмен выдает задание на его осуществление контроллеру. Дальнейший обмен информацией может протекать под руководством контроллера без участия центрального процессора. Последний получает возможность «заниматься своим делом», т.е. выполнять программу дальше (если по данной задаче до завершения обмена ничего сделать нельзя, то можно в это время решать другую).
Шинная (магистральная) архитектура ЭВМ для связи между отдельными функциональными узлами ЭВМ используется общая шина (часто ее называют магистралью). Шина состоит из трех частей:
• шина данных, по которой передается информация;
• шина адреса, определяющая, куда передаются данные;
• шина управления, регулирующая процесс обмена информацией.
Архитектура современного персонального компьютера подразумевает такую логическую организацию аппаратных компонент компьютера, при которой все устройства связываются друг с другом через магистраль, включающую в себя шины данных, адресов и управления.
Важной составляющей частью архитектуры ЭВМ является система команд. Система команд ЭВМ включает:
команды выполнения арифметическихи логическихопераций
команды управления(это прежде всего команды условного и безусловного перехода, команды обращения к подпрограмма)
команды передачи данных(копируют информацию из одного места в другое и
команды вводаи выводаинформации для обмена с внешними устройствами
Архитектура фон Неймана ( архитектура фон Неймана-Экерта-Макли ), архитектура электронных вычислительных машин, основным отличием которой от других подобных архитектур является совместное хранение данных и машинных команд в ячейках одной и той же памяти, что делает невозможным их различение по способу представления или кодирования. Названная так в честь известного математика и теоретика вычислительной техники Джона фон Неймана (John von Neumann), и поныне остается доминирующей схемой организации ЭВМ общего назначения.
Вычислительная машина является машиной с архитектурой фон Неймана, если:
1. Программа и данные хранятся в одной общей памяти .
2. Каждая ячейка памяти машины идентифицируется уникальным номером, который называется адресом .
3. Разные слова информации (команды и данные) различаются по способу использования, но не по способу кодирования и структурой представления в памяти.
4. Каждая программа выполняется последовательно, начиная с первой команды, если нет специальных указаний. Для изменения этой последовательности используются команды передачи управления .