Архитектура ЭВМ

ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ (ЭВМ)

называется устройство, выполняющее следующие операции:
ввод информации;
обработку информации по заданной

История развития ВТ

V – IV вв. до н.э. созданы древнейшие

История развития ВТ

VI век
У китайцев – «суан-пан»,
XIV век
У японцев –

История развития ВТ

1624 г. – Вильгельм Шиккард в письмах к И.Кеплеру

История развития ВТ

1642 г. – 18-летний французский физик и математик Блез

История развития ВТ

1670 г. – Готфрид Вильгельм Лейбниц дал первое описание

1770 г. – в г. Несвеже в Литве Е. Якобсон создаёт
суммирующую

1823 г. – английский учёный Чарльз Бэббидж разработал проект «Разностной машины»

Леди Ада Августа Лавлейс составляла программы для машины Бэббиджа.

Перфокарты для «Аналитической

Работы по изготовлению «Аналитической машины» были прерваны смертью Ч. Бэббиджа.
Полностью

1834 г. - французский академик, физик и математик Андре Мари Ампер

1878 г. – русский математик и механик П. Л. Чебышев создаёт

История развития ВТ

1880 г. – петербургский инженер Т. Однер конструирует арифмометр.

1885 г. – американец У. Берроуз создаёт машину, которая печатает исходные

1888 г. – в США Г. Холлерит создаёт особое устройство –

1918 г. – учёный М. А. Бонч-Бруевич в России изобретает ламповый

Принцип программного управления (программа состоит из набора команд);
Принцип однородности памяти (программы

Первые вычислительные машины 1944 г. Под руководством американского математика Говарда

1948 г. - американский инженер - электронщик Д. П. Эккерт и

1947 г. – академик С. А. Лебедев в Институте электроники

1949 г. – под руководством Дж. фон Неймана разработан компьютер MANIAC

1958 г. – в СССР создана ЭВМ М-20 со средним быстродействием

История развития ВТ

1961 г. – в продажу поступила первая выполненная на

История развития ВТ

1965 г. – начат выпуск семейства машин третьего поколения

История развития ВТ

1970-е г. – начат выпуск семейства малых ЭВМ международной

КАЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭВМ:

Быстродействие процессора;
Объем памяти;
Скорость обмена данными;
Набор команд;
Число устройств ввода-вывода;
Потребляемая

В ЭВМ пятого поколения предусматривается другой принцип работы процессоров и способы

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЭВМ:

совершенствование элементной базы;
многопроцессорная архитектура;
многоуровневая память

БАЗОВАЯ АППАРАТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ПК

Системный блок;
Монитор;
Клавиатура;
Манипулятор «мышь».

ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА СИСТЕМНОГО БЛОКА

Материнская плата

ЖЕСТКИЙ ДИСК (ВИНЧЕСТЕР)

Внутренние устройства системного блока

ДИСКОВОД ОПТИЧЕСКИХ ДИСКОВ (CD-ROM, DVD)

Внутренние устройства системного блока

ВИДЕОКАРТА (ВИДЕОАДАПТЕР)

Внутренние устройства системного блока

ЗВУКОВАЯ КАРТА

Внутренние устройства системного блока

УСТРОЙСТВА МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ

1.Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – массив кристаллических ячеек,

2. Процессор – микросхема, осуществляющая все вычисления.
Состоит из кристаллических ячеек (регистров),

3. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и система BIOS (Basic Input Output

4. Проводники (шины) для связи процессора с другими устройствами:
Шина данных;
Адресная

ВНЕШНИЕ (ПЕРИФЕРИЙНЫЕ) УСТРОЙСТВА

Периферийными называют устройства, подключаемые к системному блоку извне. Наиболее

СКАНЕР - ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С БУМАГИ

Внешние (периферийные) устройства

МОДЕМ ИЛИ ФАКС-МОДЕМ (ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ПО ТЕЛЕФОННЫМ ЛИНИЯМ)

Внешние (периферийные) устройства

ПЛОТТЕР (ДЛЯ ВЫВОДА ЧЕРТЕЖЕЙ И СХЕМ)

Внешние (периферийные) устройства

Микрофон и Видеокамера (Web-камера)

Внешние (периферийные) устройства

Дигитайзер (ввод графического изображения в ПК с планшета).

Внешние (периферийные) устройства

Структура ЭВМ

.

Арифметико-логическое устройство и устройство управления в современных компьютерах образуют процессор

Внешние запоминающие устройства (жесткий диск или винчестер) с емкостью намного

Устройства ПК и их характеристики

Совместимость устройств является основополагающим принципом открытой

Системный блок

По форме корпуса бывают:
· Desktop – плоские корпуса (горизонтальное расположение),

Порты (каналы ввода - вывода)

· Game - для игровых устройств (для

Порты (каналы ввода - вывода)

· iRDA - инфракрасные порты предназначены для

Основные узлы компьютера

· Системная или материнская плата (motherboard), на которой установлены

Клавиатура

Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш. Клавиши клавиатуры разделяются на

Манипулятор мышь

Ввод информации осуществляется перемещением курсора в определенную область

Мониторы

В графическом режиме экран состоит из точек (пикселей от

Мониторы

В графическом режиме экран состоит из точек (пикселей от

Структурная схема и устройства ПК

Микропроцессор

Контроллеры, адаптеры или карты имеют свой процессор и свою память

Микропроцессор

Основные характеристики процессора:
Разрядность – число двоичных разрядов, одновременно обрабатываемых при

Оперативная память

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) - область памяти,

Кэш-память

Компьютеры, чтобы не было простоев процессора оснащаются Кэш-памятью или сверхоперативной

Системная магистраль (шина)

Для подключения контроллеров или адаптеров современные ПК

Внешняя память

Накопители - это устройства для записи и считывания информации

Перевод двоичных чисел в восьмеричные

Используется разбиение двоичного числа на триады справа

При невозможности разбиения на триады допускается добавление нуля СПРАВА

0,011 111 102

Аналогично осуществляется перевод целых чисел

Пример

При невозможности разбиения на триады допускается

Перевод двоичных чисел в шестнадцатиричные

Используется разбиение двоичного числа на тетрады справа

Пример

Пример

0,0110 1000 0012 = 0,0110 1000 00102 = 0,69216

Пример

0,1010 0010 1111 1000 112 = 0,1010 0010 1111 11002

Пример

10 1010 0111 10112 = 0010 1010 0111 10112 =

Перевод десятичных дробей в восьмеричную и шестнадцатиричную системы счисления

Кодирование действительных чисел в компьютерах

Используется 80-разрядное кодирование.
Число предварительно преобразуется

Представление чисел в научном (экспоненциальном) формате

Десятичное Нормальная Научный Константа
число форма

Пример 1

В научном формате число имеет вид: 8,65Е02
Укажите вариант

Пример 2

В научном формате число имеет вид: 0,39Е-03
Укажите вариант

Пример 3

В десятичной системе счисления число имеет вид:
78200
Укажите вариант

Пример 4

В десятичной системе счисления число имеет вид:
-0,0167
Укажите

Самостоятельная работа

Задание. В десятичной системе счисления число имеет вид: 1650. Укажите

Самостоятельная работа

Задание. Запись числа в научном формате имеет вид: -0,74Е-02.

Получение обратных кодов

АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЙ
1). Целое число переводят в двоичную

Пример 1

Записать обратный код суммы чисел 410 + 710

А. 10112 +

Получение дополнительных кодов

АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЙ
1). Целое число переводят в двоичную

Пример 1

Записать дополнительный код суммы чисел 310 + 610

А. 10112

Самостоятельная работа 1

Записать дополнительный код суммы чисел 410 + 710

Варианты

Сверим ответ?

Обратный код: 0100(2)
Дополнительный код: 0101(2)

11(10)=1011(2)

Решение
1. 410 + 710

Кодирование отрицательных чисел

АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЙ
1). Целое число переводят в двоичную систему

Пример

Записать двоичный код суммы чисел -310 -610

Решение
1. Двоичный

Кодирование текстовой информации

Каждому символу ставится в соответствие последовательность двоичных цифр

Файлы и файловая структура
Единицы представления данных
Используются две единицы:
бит
байт

12(10)= 1100(2)

23(10)=10111(2)

Файлы и файловая структура

Десятичное Битовая Байтовая
число структура

Единицы хранения данных

Файл – последовательность произвольного числа байтов, обладающая

Типы файлов

Тип файла обычно указывается в его

Файлы и файловая структура

Это иерархическая структура:
диск;
папка

Полное имя файла -

это его собственное имя вместе с