Принципы функционирования ЭВМ. Принципы построения вычислительных машин по фон Нейману ЭВМ – универсальное средство автоматической обработки информации. - презентация

1 Принципы функционирования ЭВМ

2 Принципы построения вычислительных машин по фон Нейману ЭВМ – универсальное средство автоматической обработки информации по программам ЭВМ – универсальное средство автоматической обработки информации по программам Изменение программы не требует изменения машины Программы, как и данные, представляются в кодах Машина может выполнять программу автома- тически, без вмешательства человека

3 Базовый состав устройств в машинах Неймана: Устройства вывода информации Устройства вывода информации Центральный процессор ЦП Центральный процессор ЦП Основная память ОП Основная память ОП Устройства ввода информации Устройства ввода информации ЭВМ

4 Выполнение команд переработки данных Согласование работы устройств Извлечение команд и данных из ОП ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР ЦП АРИФМЕТИКО- ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО АЛУ ПАМЯТЬ НА БЫСТРЫХ РЕГИСТРАХ СОЗУ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ УУ НАЗНАЧЕНИЕ

5 СХЕМА РАБОТЫ НЕЙМАНОВСКОЙ МАШИНЫ АЛУСОЗУ УУ AND XOR +_ If...then AND NOT If...then Shift OR NOT If...then Shift OR NOT If...then ANDOR NOT If...then AND ХOR NOT OR Shift OR NOT If...then AND If...thenAND NOT If...then AND NOT If...then ShiftNOTOR ОП Счетчик команд Регистр команд Спец. регистр РОН Спец.регистр Область программ Область данных ЦП

6 Что такое программа для компьютера последовательность команд для процессора, приводящая к законченному этапу переработки информации инструкция в двоичном коде для ПРОЦЕССОРА КОМАНДА ПРОГРАММА Простейший пример структуры машинной команды Код операции Операнд набор команд с системой их кодирования МАШИННЫЙ ЯЗЫК

7 КОМАНДЫ И ПРОЦЕССОРЫ Передачи (пересылки) данных CISC - процессор с минимальным набором команд RISC - процессор Виды и назначение КОМАНД Арифметико-логические Команды управления Виды ПРОЦЕССОРОВ с расширенным набором команд ( Power PC Apple Computer) (Pentium фирмы Intel)

8 КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ МАЛЫЕ БОЛЬШИЕ По производительности (Флопп = оп/сек) Супер-ЭВМ Мэйн-фреймы Средние Мини-ЭВМ Микро-ЭВМ Персональные Встроенные

9 СУПЕРКОМРЬЮТЕРЫ это компьютеры гигантской производительности 100 и более триллионов флопп (оп/сек) MBC – 100K – принадлежит МСЦ РАН Roadrunner - c уперкомпьютер IBM самый проиводительный в мире. Построен на процессоров. Вес 226 тон, занимает 1100 кв.м., Потребляет около 4 мегаватт энергии

10 МЭЙНФРЕЙМЫ это компьютеры большой производительности с большим объемом оперативной памяти Самый проиводительный в мире мэйнфрейм Представлен в 2012 году Используется в глобальных финансовых и информационных системах. Например, в банковских системах расчетов и операциях с международными кредитными картами Самый проиводительный в мире мэйнфрейм Представлен в 2012 году Используется в глобальных финансовых и информационных системах. Например, в банковских системах расчетов и операциях с международными кредитными картами zЕС-12 – новейший мэйнфрейм компании IBM

11 ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ настольные портативные карманные Десктопы Моноблоки НТРС – домашние кинотеатры НТРС – домашние кинотеатры Ноутбуки Нетбуки, Б аребоны Б аребоны Покетбуки планшеты Смартфоны Смартфоны Айфоны Айфоны

12 ФОРМЫ СИСТЕМНЫХ БЛОКОВ Горизонтальный десктоп Вертикальный десктоп Мини-тауэр Мидл-тауэр Компьютер-моноблок Баребон Биг-тауэр формфакторы

13 Экзотические системные блоки компьютеров

14

15 СИСТЕМНАЯ ПЛАТА В СИСТЕМНОМ БЛОКЕ Блок питания DVD-привод Куллер на ЦП Сетевая плата Винчестер

16 СИСТЕМНАЯ ПЛАТА Основная память Чипсет Порты Разъемы для контроллеров и дополнит. плат Разъем ЦП

17 СВЯЗЬ (ИНТЕРФЕЙС) МЕЖДУ ВНУТРЕННИМИ И ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ КОМПЬЮТЕРА ШИНЫ, ПОРТЫ, КОНТРОЛЛЕРЫ Контроллер дисплея Порты USB Стандарты шинного интерфейса: ISA, EISA, VLB, PCI, FSB, AGP, PCMCIA, USB Порт LPT Контроллер CD или DVD Контроллер Жесткого диска Модем или сетевая плата ОБЩАЯ ШИНА Особенностью шины является возможность создания большого числа параллельных подключений (соединений устройств), отличающихся адресами Разъемы для плат контроллеров

18 АДРЕСАЦИЯ ШИННОГО ИНТЕРФЕЙСА x = А3А3 А3А3 Шестандцатиричный адрес Десятичный адрес Двоичный адрес Восьмиразрядная шина (1 байт) = 163

19 Устройства общения (диалога) с компьютером ЭЛТ ЖКД (LCD, PDP, FED, LEP) Видеомониторы дисплеи Клавиатура основная дополнительная функциональная Манипуляторы Цветность; Размер экрана; Частота; Разрешение Фотоэлектрическая мышь Беспроводная мышь ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА - ПЕРИФЕРИЯ Эргономичная Обычная 103 клавиши

20 Устройства ввода графической информации Сканеры барабанный планшетные

21 Устройства ввода графической информации Дигитайзер - векторная сколка Планшеты

22 Устройства вывода символьной информации Лазерные Струйные Матричные принтеры Принцип матричной печати код Код буквы Р Перемещение картриджа

23 Векторные Графопостроители Устройства вывода графической информации Растровые (Матричные) Плоттеры рулонные Планшетные перьевые