Слайд 1Общие архитектурные принципы современных ЭВМ.
Структурная схема ЭВМ.
История ВТ
Слайд 2Общие принципы построения современных ЭВМ
Программное управление - базовый принцип
построения всех современных ЭВМ.
В его основе лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде программы вычисления.
2. Алгоритм – конечная последовательность действий, определяющая решение задачи или доказывающая, что решений нет.
Слайд 3Общие принципы построения современных ЭВМ
3. "Программа (для ЭВМ) – упорядоченная
последовательность команд подлежащей обработки” - стандарт ISO 2381/-84. Строгого однозначного определения алгоритма равно, как и однозначных методов преобразования алгоритмов в программу вычислений не существует.
4. Принцип программного управления может быть осуществлён различными способами: стандартом для построения практически всех ЭВМ стал способом, описанный Фон-Нейманом в 1945г. построений ещё первых образцов ЭВМ.
Суть его заключается в следующем: все вычисления предписанные алгоритмом решения задач должны бать представлены в виде программы, состоящие из последовательности управляющих слов команд. Каждая команда содержит указание на конкретную выполняемую операцию места нахождения (адреса) операндов и ряд служебных признаков.
Слайд 4Общие архитектурные принципы ЭВМ
Архитектура ЭВМ – это многоуровневая иерархия аппаратно-программных
средств, из которых состоит ЭВМ.
Компьютер - это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для хранения, обработки и передачи информации
Слайд 5Принципы Джона фон Неймана:
· Принцип программного управления - программа состоит из
набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
· Принцип однородности памяти - программы и иные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными!
· Принцип адрессности - основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек.
Слайд 6Основные узлы компьютера:
системная плата;
блок питания;
накопитель на жестком магнитном диске;
накопитель на оптическом диске;
разъемы для дополнительных устройств.
Слайд 7Общие архитектурные принципы ЭВМ
На системной (материнской) плате размещаются:
микропроцессор;
математический
сопроцессор;
генератор тактовых импульсов;
микросхемы памяти;
контроллеры внешних устройств;
звуковая и видеокарты и другие устройства.
Слайд 8Основными функциональные характеристики ПК:
· производительность, быстродействие, тактовая частота;
· разрядность микропроцессора
и кодовых шин интерфейса.;
· типы системного и локальных интерфейсов;
· ёмкость оперативной памяти;
· ёмкость накопителя на жёстких магнитных дисках;
· наличие и тип накопителя на оптических дисках;
· наличие и тип модема;
· наличие и виды мультимедийных средств;
· имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы;
· аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ;
· возможность работы в вычислительной сети;
· надежность;
· стоимость;
· габариты и вес.
Слайд 9Общие архитектурные принципы ЭВМ
Центральный процессор (ЦП) - это центральный блок
персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех остальных блоков и выполнения арифметических и логических операций над информацией.
Слайд 10В состав микропроцессора входят следующие устройства
1. Арифметико-логическое устройство - предназначено для
выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.
2. Устройство управления - координирует взаимодействие различных частей компьютера.
3. Микропроцессорная память - предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях непосредственно в ближайшие такты работы машины.
4. Интерфейсная система микропроцессора предназначена для связи с другими устройствами компьютера.
Слайд 11Общие архитектурные принципы ЭВМ
Регистр - цифровая электронная схема, служащая для
временного хранения двоичных чисел.
В процессоре имеется значительное количество регистров, большая часть которых используется самим процессором и недоступна программисту.
Слайд 12Основные характеристики процессора:
1. Тактовая частота указывает на количество выполняемых процессором операций
за секунду.
2. Кэш процессора - встроенная в процессор оперативная память.
3. Разрядность процессора - это число бит, одновременно хранимых, обрабатываемых или передаваемых в другое устройство.
4. Сокет - разъем на материнской плате, который предназначено для подключения ЦП.
Слайд 13Микропроцессоры можно разделить на группы:
· микропроцессоры типа CISC с полным набором
системы команд;
· микропроцессоры типа RISC с усеченным набором системы команд;
· микропроцессоры типа MISC с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и др.
Слайд 14Общие архитектурные принципы ЭВМ
CISC (англ. Complex Instruction Set Computing) -
концепция проектирования процессоров, которая характеризуется следующим набором свойств:
· нефиксированным значением длины команды;
· арифметические действия кодируются в одной инструкции;
· небольшим числом регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию.
Слайд 15Общие архитектурные принципы ЭВМ
RISC (англ. Reduced Instruction Set Computer; неправильно
- Reduced Instruction Set Computing) - компьютер с сокращённым набором команд.
Характерные особенности RISC-процессоров:
фиксированная длина машинных инструкций;
специализированные команды для операций с памятью;
большое количество регистров общего назначения;
отсутствие поддержки операций вида «изменить» над укороченными типами данных - байт, 16-битное слово;
отсутствие микропрограмм внутри самого процессора.
Слайд 16Общие архитектурные принципы ЭВМ
MISC (англ. Minimal Instruction Set Computer) -
процессор, работающий с минимальным набором длинных команд.
Увеличение разрядности процессоров привело к идее укладки нескольких команд в одно большое слово. Это позволило использовать возросшую производительность компьютера и его возможность обрабатывать одновременно несколько потоков данных.
Слайд 17Материнская плата
Материнская плата (англ. motherboard) - это сложная многослойная печатная плата, на
которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера.
Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения различных видов памяти, а также дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI
Слайд 18Материнская плата
Материнская плата (англ. motherboard) - это сложная многослойная печатная плата, на
которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера.
Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения различных видов памяти, а также дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI
Слайд 20Общие архитектурные принципы ЭВМ
Компьютерная шина (от англ. computer bus) -
в архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера.
Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка-точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов(соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.
Слайд 22Общие архитектурные принципы ЭВМ
Компьютерная шина (от англ. computer bus) -
в архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера.
Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка-точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов(соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.
ПРОЦЕССОР