История предмета год.- Чарьлз Бебидж механическо- вычислительную машину, использовав в основе зубчатый механизм год – создана первая электронно-вычислительная машина (ЭВМ) «ЭНИАК» (США) год – создана первая в СССР ЭВМ «Урал-1», элементной базой которой послужили электронные лампы год - новый компьютер под названием IBM PC был официально представлен публике. Компьютер IBM PC стал стандартом персонального компьютера. 1 Системотехника ЭВС, комплексы и сети

Поколения ЭВМ Первые ЭВМ содержали несколько десятков тысяч ламп и проделывали 5-10 тысяч операций в секунду. Эти ЭВМ принято относить к ЭВМ первого поколения. II-поколение – элементная база - полупроводниковые приборы. Одна из мощнейших машин этого класса - "БЭСМ-6" создана в СССР в 1967 году. Она совершала около 1 мл. операций в секунду, содержала 60 тысяч биполярных транзисторов и 200 тысяч диодов. Значительно повысилась надежность, уменьшились размеры. III-поколение – ЭВМ были реализованы на интегральных схемах различной степени интеграции (МИС, СИС, СБИС). IV- поколение – ЭВМ проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. Многопроцессорные и многомашинные комплексы. Быстродействие десятки миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти Мбайт. V – поколение – ЭВМ класса суперкомпьютер с параллельной обработкой данных и переходом к обработке знаний. 2 Системотехника ЭВС, комплексы и сети

3

ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ЭВМ Архитектура, основные принципы построения и функционирования 4 Системотехника ЭВС, комплексы и сети

Блок схема персональной ЭВМ Блок, модуль питания Процессор Память Подсистема ввода- вывода Сети и комплексы Системотехника ЭВС, комплексы и сети5

Через весь курс красной линией проходят следующие основные понятия: быстродействие – количество операций в секунду типа «регистр-регистр»; производительность – время выполнения машинной тестовой программы; скорость передачи данных – скорость, с которой передаются биты (количество бит (байт), передаваемых за секунду … ; степень интеграции - количество элементов (транзисторов, логических вентелей …) в кристалле ; интерфейс (физический) – устройство, преобразующее сигналы и передающее их от одного компонента оборудования к другому. Физический интерфейс определяется набором электрических связей и характеристиками сигналов. протокол (логический) - принципы и последовательности обмена кодами (данными, адресами, управляющими командами) временная диаграмма - изображение изменения во времени входных и выходных сигналов исследуемого логического узла. 6 Системотехника ЭВС, комплексы и сети

Архитектура и структура ЭВМ и систем. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимодействие узлов компьютера: процессора, оперативного запоминающего устройства, внешних ЗУ, контроллеров и периферийных устройств. Структура компьютера – это совокупность его функциональных элементов (узлов, модулей) и связей между ними (логические связи и интерфейсы). Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации. 7 Системотехника ЭВС, комплексы и сети

Структурная (блок) схема ПК IBM PC Системотехника ЭВС, комплексы и сети 8

Физическая среда ПК Базовая среда компьютера – блок питания, микропроцессор, арифметический сопроцессор, озу, подсистема прерываний, таймеры, подсистема клавиатуры, монитора. Дополнительная среда – подсистема ввода-вывода (графика, накопители информации, твердая копия). Расширенная среда - средства коммуникации и мультимедиа. Задача рассмотреть взаимодействия узлов указанной структурной схемы посредством изучения интерфейсов и основных принципов работы ядра вычислительной системы – микропроцессора с узлами, обеспечивающие его функционирование (синхронизация, озу, порты ввода-вывода, подсистема прерываний, каналов прямого доступа …). Рассмотрение взаимодействия в структурах будем осуществлять на основе моделей IBM PC\ XT, AT, 286, 386, 486… 9 Системотехника ЭВС, комплексы и сети

Базовая система ввода-вывода /BIOS/ Микропроцессор шина ISA 10 Системотехника ЭВС, комплексы и сети