Устройства обработки информации и управляющие устройства. - Лекция, раздел Информатика, Технические и программные средства реализации информационных процессов Основным Устройством Обработки Информации В Эвм Является Арифметико-Логическо...
Основным устройством обработки информации в ЭВМ является арифметико-логическое устройство (АЛУ). Его основой является электронная схема, составленная из большого числа транзисторов, называемая сумматором. Сумматором выполняются простейшие логические и арифметические операции над данными, представленными в виде двоичных кодов (нулей и единиц). К логическим операциям относятся логическое умножение (операция "И"), логическое сложение (операция "ИЛИ") и логическое отрицание (операция "НЕ"). Результатом операции логического умножения является 1, если все переменные, являющиеся исходными данными равны 1, и 0, если хотя бы одна из них равна 0. Вспоминая, что 1 моделируется электрическим сигналом, а 0 - отсутствием сигнала, можно сказать, что на выходе устройства будет электрический сигнал тогда и только тогда, когда сигнал будет иметься на каждом входе:
Результатом операции логического сложения является 0, если все исходные переменные равны нулю, и 1, если хотя бы одна из них равна 1. Результатом операции логического отрицания является 1, если на входе- 0, и 0, если на входе -1.
На основе этих трех операций можно производить арифметические действия над числами, представленными в виде нулей и единиц. Теоретической основой для этого являются законы, разработанные еще в 1847 году ирландским математиком Джорджем Булем, известные как Булева алгебра, в которой используются только два числа - 0 и 1.
Все остальные операции, производимые эвм, сводятся к большому числу простейших арифметических и логических операций, аналогично тому, как операцию умножения можно свести к большому числу операций сложения.
Компьютеры выполняют простейшие арифметические и логические операции. Весь "интеллект" компьютера заключается не столько в нем самом, сколько в программах, которые сводят самые сложные действия к большому (как правило, очень большому) числу таких простейших арифметических и логических операций. Именно поэтому, производительность процессора при выполнении простейших операций определяет быстродействие ЭВМ.
В современных ЭВМ арифметико-логическое устройство объединяется с управляющими устройствами в единую схему - процессор.
Процессор - центральная микросхема ЭВМ, осуществляющая операции по обработке информации и управляющая работой остальных устройств ЭВМ.
Процессор представляет собой микросхему с большим числом контактов, имеющую прямоугольную или квадратную форму и легко помещающуюся на ладони.
Изобретателем микропроцессора как схемы, в которую собрана практически вся основная электроника компьютера, стала американская фирма INTEL, выпустившая в 1970 году процессор 8008.
По настоящее время фирма INTEL является лидером на мировом рынке в производстве и разработке новых типов процессоров.
Все темы данного раздела:
Информация. История развития вычислительной техники. Информационные процессы.
Информатика - наука, изучающая способы автоматизированного создания, хранения, обработки, использования, передачи и защиты информации.
Информация - набор символов, графических образов или
История развития ВТ.
Вся история развития человеческого общества связана с накоплением и обменом информацией (наскальная живопись, письменность, библиотеки, почта, телефон, радио, счеты и механические арифмометры и др.
Информационные процессы
Информационные процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества. В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к авто
Устройства хранения информации.
Различают устройства хранения информации, реализованные в виде электронных схем, и накопители информации, при помощи которых данные записываются на какой-либо носитель, например магнитный или оптич
Упорядочивание информации на диске.
Для того, чтобы найти на диске нужную информацию, все данные находящиеся на нем нужно привести в систему аналогично тому, как например в архивах, библиотеках, офисах приводят в систему хранящиеся т
Представление текстовой информации.
Любое сообщение на любом языке состоит из последовательности символов - букв, цифр, знаков.
В ЭВМ используются 2 символа - ноль и единица (0 и 1), аналогично тому, как в азбуке Морзе испол
Представление графической информации.
Графические изображения хранятся, обрабатываются и передаются по линиям связи в закодированном виде - т.е. в виде большого числа бит - нулей и единиц.
Существует два принципиально разных п
Сжатие информации на диске
Информацию на диске можно обработать с помощью специальных программ таким образом, чтобы она занимала меньший объем.
Существуют различные методы сжатия информации. Некоторые из них ориенти
Устройства ввода и вывода.
Устройства ввода и вывода можно условно разделить на устройства, с помощью которых информация передается машине от человека, человеку от машины и от одной машины другой машине.
Клавиатура
Архитектура персонального компьютера.
Архитектура ЭВМ- это общее описание структуры и функции ЭВМ на уровне, достаточном для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ. Архитектура не включает в себя описание деталей технического
Аппаратное обеспечение современного компьютера.
Материнская плата
Среди различных компонентов современного персонального компьютера есть один, занимающий особое положение, во многом определяя как технически
Процессор
Современные процессоры для ПК выпускают сегодня две компании: Intel и AMD. У компании Intel современные процессоры ПК — это Intel Pentium 4 и Intel Celeron, а у компании AMD — Athlon XP/64.
Intel Pentium 4
Первым на свет появился процессор Intel Pentium 4 с тактовой частотой 1,3 ГГц. Выполненный по 0,18-микронному технологическому процессу, этот процессор имел кэш размером 256 Кбайт, поддерживал част
Оперативная память
Оперативная память является одним из важнейших элементов компьютера. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название &qu
Видеокарта
Современная карта (видеоадаптер)- это, по сути, второй самостоятельный компьютер внутри ПК. Когда человек играет в любимую 3D-игру, процессор видеокарты (GPU) фактически выполняет большую часть раб
Жесткий диск
Жесткий диск (винчестер), устройство для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером. Свое название «жесткий» получил в отличие от носителей информации на гибких магнитны
Преобразование чисел из одной системы счисления в другую.
Правила перевода целых чисел
Результатом является целое число.
1. Из десятичной системы счисления - в двоичную и шестнадцатеричную:
a. исходное целое числ
Правила перевода правильных дробей
Результатом является всегда правильная дробь.
1. Из десятичной системы счисления - в двоичную и шестнадцатеричную:
a. исходная дробь умножается на основание системы счисле
Правило перевода дробных чисел
Отдельно переводится целая часть числа, отдельно - дробная. Результаты складываются.
ПримерВыполнить перевод из десятичной системы счисления в шестнадцатеричную числа 19,84
Правила выполнения простейших арифметических действий.
Правила сложения
Пример Сложить двоичные числа 11012 и 110112. Запишем слагаемые в столбик и пронумеруем разряды, присвоив младшему разря
Моделирование и алгоритмизация. Математические и статистические системы. Понятие алгоритма.
Практически во всех науках о природе, живой и неживой, об обществе, построение и использование моделей является мощным орудием познания. Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и сложн
Виды алгоритмов и их реализация
Виды алгоритмов как логико-математических средств отражают указанные компоненты человеческой деятельности и тенденции, а сами алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее реш
Методы изображения алгоритмов
На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:
словесная (записи на естественном языке);
графическая (изображения из графических символов);
Моделирование и алгоритмизация. Математические и статистические системы. Понятие алгоритма (продолжение).
Слово "Алгоритм" происходит от algorithmi - латинского написания имени аль-Хорезми, под которым в средневековой Европе знали величайшего математика из Хорезма (город в современном Узбекис
Языки программирования. Программное обеспечение.
При записи алгоритма в словесной форме, в виде блок-схемы допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая запись точна настолько, что позволяет человеку понять суть дел
Программное обеспечение.
Программное обеспечение — это совокупность всех программ, используемых компьютерами, а также вся область деятельности по их созданию и применению:
· технология проектирования программ
Обзор операционной системы Windows XP и пакета Microsoft Office 2003.
Буквы ХР в названии популярной операционной системы Windows являются частью английского слова eXPerience, которое переводится как жизненный опыт, знания. При создании операционной системы Windows X
Базы данных
База данных (БД)- это хранящаяся во внешней памяти ЭВМ совокупность взаимосвязанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и обработки
Локальные и глобальные сети
Компьютерная сеть (англ. net)- совокупность эвм и других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определенными правилами - протоколом.
Интернет.
Интернет- глобальная компьютерная сеть. Интернет был создан довольно давно и развивался как ведомственная сеть, принадлежащая министерству обороны США. Однако он достаточно быстро стал доступным ря
Разновидности компьютерных вирусов
В зависимости от среды обитания вирусы можно разделить на сетевые, файловые, загрузочные и файлово-загрузочные.
Сетевые вирусы распространяются по различным компьютерным сетям.
Фа
Характеристика антивирусных программ
Для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов разработано несколько видов специальных программ, которые позволяют обнаруживать и уничтожать вирусы. Такие программы называются антивирус
Основные меры по защите от вирусов
Для того чтобы не подвергнуть компьютер заражению вирусами и обеспечить надежное хранение информации на дисках, необходимо соблюдать следующие правила:
• оснастить компьютер современными а
Основы защиты информации.
Изменения, происходящие в экономической жизни России - создание финансово-кредитной системы, предприятий различных форм собственности и т.п. - оказывают существенное влияние на вопросы защиты инфор
Мероприятия по защите информации.
Под мероприятиями по защите от несанкционированного доступа имеются в виду те, что связаны с секретностью информации. К их числу относятся самые разнообразные способы защиты, начиная от простейших,
Переменная в программе
Переменная - это область в памяти компьютера, где хранится некоторое значение. Каждая переменная имеет имя, значение и тип.
Имя переменной обозначается английской буквой, после которой мож
Некоторые основные директивы QBasic
Директива REM или апостроф ' - обозначает комментарий к программе или команде. Вся строка (как правило, это поясняющий текст), что идёт после знака комментария, не исполняется. Этот знак использует
Управляющие конструкции QBasic
1. Оператор безусловного перехода GOTO N, где N-метка. В качестве N можно взять любое число, не обязательно совпадающее с номером строки, так как в QBasic 4.5 строки можно не нумер
Обзор среды программирования Visual Basic
Графические интерфейсы пользователя (ГИП) революционизировали микрокомпьютерную индустрию. Они продемонстрировали, что выражение "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать не потеряло своег
Последовательность действий при разработке приложений Visual Basic
Первым шагом при построении приложения Visual Basic является планирование того, что пользователь видит на экране, другими словами, разработка интерфейса. Какие меню понадобятся? Окно какого размера
Новости и инфо для студентов