ПРИНЦИПЫ ФОН НЕЙМАНА АРХИТЕКТУРА ФОН НЕЙМАНА

В 1946 году Д. фон Нейман, Г. Голдстайн и А. Беркс в своей совместной статье изложили новые принципы построения и функционирования ЭВМ. В последствие на основе этих принципов производились первые два поколения компьютеров. В более поздних поколениях происходили некоторые изменения, хотя принципы Неймана актуальны и сегодня.

1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.

2. ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭВМ Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.

3. ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ НЕ ТОЛЬКО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ, НО И ПРОГРАММ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т. е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.

4. ЯЧЕЙКИ ПАМЯТИ ЭВМ ИМЕЮТ АДРЕСА, КОТОРЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ПРОНУМЕРОВАНЫ В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.

5. ВОЗМОЖНОСТЬ УСЛОВНОГО ПЕРЕХОДА В ПРОЦЕССЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

АРХИТЕКТУРА ФОН НЕЙМАНА

ПОКОЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ - ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

НУЛЕВОЕ ПОКОЛЕНИЕ. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛИ счетная машина блеза паскаля, 1642 г. эта машина могла выполнять лишь операции сложения и вычитания.

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ. КОМПЬЮТЕРЫ НА ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМПАХ (194 Х -1955) Быстродействие : несколько десятков тысяч операций в секунду. Особенности : Поскольку лампы имеют существенные размеры и их тысячи, то машины имели огромные размеры. Поскольку ламп много и они имеют свойство перегорать, то часто компьютер простаивал из - за поиска и замены вышедшей из строя лампы. Лампы выделяют большое количество тепла, следовательно, вычислительные машины требуют специальные мощные охладительные системы.

ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ. КОМПЬЮТЕРЫ НА ТРАНЗИСТОРАХ ( ) Быстродействие : сотни тысяч операций в секунду Первый компьютер на транзисторах TX стал прототипом для компьютеров ветки PDP фирмы DEC, которые можно считать родоначальниками компьютерной промышленности, т. к появилось явление массовой продажи машин. DEC выпускает первый миникомпьютер ( размером со шкаф ). Зафиксировано появление дисплея.

ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ. КОМПЬЮТЕРЫ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ ( ) Быстродействие : миллионы операций в секунду. Интегральная схема представляет собой электронную схему, вытравленную на кремниевом кристалле. На такой схеме умещаются тысячи транзисторов. Появилась проблема совместимости выпускаемых моделей ( программного обеспечения под них ). Впервые большое внимание совместимости уделила компания IBM.

ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ. КОМПЬЮТЕРЫ НА БОЛЬШИХ ( И СВЕРХБОЛЬШИХ ) ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ (1980-…) Быстродействие : сотни миллионов операций в секунду. Появилась возможность размещать на одном кристалле не одну интегральную схему, а тысячи. Быстродействие компьютеров увеличилось значительно. В конце 70- х – начале 80- х популярностью пользовался компьютера Apple, разработанный Стивом Джобсом и Стивом Возняком. Позднее в массовое производство был запущен персональный компьютер IBM PC на процессоре Intel.

ПЯТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ?

ХАРАКТЕРИСТИКИ ШЕСТОГО ПОКОЛЕНИЯ