СодержаниеВведение…………………………………………….…………………..3
1. Общие принципы построения функциональной и структурной организации ЭВМ…………………………….……………………………….4
2. Внутренняя структура вычислительной машины…………………6
3. Выполнение на ЭВМ вычислительных операций…………………9
4. Проблемы познавательного процесса ЭВМ……………………….11
5. Вычислительная машина в техническом прогрессе………………13
Заключение……………………………………………………………..19
Список используемой литературы……………………………………20ВведениеВведение
Возрастание роли техники и технического знания в жизни общества характеризуется зависимостью науки от научно-технических разработок, усиливающейся технической оснащенностью, созданием новых методов и подходов, основанных на техническом способе решения проблем в разных областях знания, в том числе и военно-техническом знании.
Современное понимание технического знания и технической деятельности связывается с традиционным кругом проблем и с новыми направлениями в технике и инженерии, в частности с техникой сложных вычислительных систем, проблемами искусственного интеллекта, системотехникой и др.
Спецификация понятий технического знания обуславливается в первую очередь спецификой предмета отражения - технических объектов и технологических процессов.
Сравнение объектов технического знания с объектами иного знания показывает их определенную общность, распространяющуюся, в частности, на такие черты, как наличие структурности, системности, организованности и т.д.
Такие общие черты отражаются общенаучными понятиями "свойство", "структура", "система", "организация" и т.п. Разумеется, общие черты объектов технического, военно-технического, естественнонаучного и общественно-научного знания отражаются такими философскими категориями "материя", "движение", "причина", "следствие" и др.
Общенаучные и философские понятия употребляются и военных и в технических науках, но не выражают их специфики. Вместе с тем они помогают глубже, полнее осмыслить содержание объектов технического, военно-технического знания и отражающих их понятий технических наук.
Вообще философские и общенаучные понятия в технических науках выступают в роли мировоззренческих и методологических средств анализа и интеграции научно-технического знания.
1. Общие принципы построения функциональной и структурной организации ЭВМ.
Функциональную организацию ЭВМ образуют коды, система команд, алгоритмы выполнения машинных операций технология выполнения различных процедур и взаимодействия аппаратного и программного обеспечения, способы использования устройств при организации их совместной работы. Функционирование ЭВМ может быть реализовано по-разному: аппаратно программно, аппаратными или программными средствами.
1.При аппаратно-программном и программными реализациями могут, применены: регистры, дешифраторы, сумматоры, блоки жёсткого и аппаратурного управления или блоки микропрограммного с управлением программами (комплексами микроопераций). Устройства или комплексы устройств, реализованными в виде автоположных систем (программируемых или с жёстким управлением).
Регистр – это устройство в составе ЭВМ для приёма и запоминания одного числа, так же для выполнения определённых операций над ними. Регистр, представляет собой совокупность взаимосвязанных триггеров общей системой управления входными и выходными сигналами. Разрядность регистра определяется числом используемых в нём триггеров. По виду выполняемых операций над числами различают регистры для приёма, передачи и сдвига.
2.При программной реализации могут быть применены различные виды программ: обработчики прерывания, резидентные или загрузочные драйвера.
-com,
-exe, – программы
-tsr, и под файлы
-bat.
Будем считать, что способы реализации функций ЭВМ составляет структурную организацию ЭВМ. Тогда элементная база, функциональные узлы и устройство ЭВМ, программные модули различных видов (обработчики прерываний, драйверы, com, exe, tsr, bat, программы и под файлы и другие, являются структурными компонентами ЭВМ).
При серьёзных конструктивных различиях, ЭВМ могут быть совместными, т.е. приспособленными к работе с одними и теми же программами (программная совместимость) и получению одних и тех же результатов при одной и той же однотипно представленной информации (информационная совместимость).
Если аппаратурная часть электронных вычислительных машин ЭВМ допускает их электрическое соединение для совместной работы и предусматривает обмен одинаковыми последовательности сигналов, то имеет место и техническая совместимость ЭВМ.
Совместимые ЭВМ должны иметь функциональную одинаковую организацию: информационные элементы (символы) должны одинаково представляться при вводе и выводе из ЭВМ, системе команд должна обеспечивать в этих ЭВМ получение одинаковых результатов при одинаковых преобразованиях информации.
Работой таких машин должны управлять функционально-совместимые операционные системы (а для этого должны быть совместимы методы и алгоритмы планирования и управления работой аппаратурно-программного вычислительного комплекса).
Аппаратурные средства должны иметь согласование питающие напряжения, частотные параметры сигналов, а главное состав, структуру, и последовательность выработки управляющих сигналов.
При неполной совместимости ЭВМ (при наличии различий в их функциональной реализации) применяют эмулятор т.е. программные преобразователи функциональных элементов.
2. Внутренняя структура вычислительной машины.
Любое ЭВМ неимоновской архитектуры содержит следующие основные устройства:
1. Устройство управления (УУ).
2.Заполняющее устройство (ЗУ).
3.Устройство ввода/вывода (УВВ).
4.Пульт управления (ПУ).
В современных ЭВМ АЛУ и УУ объединены в общее устройство и называются центральным процессором.
1.Процессор или микропроцессор является основным устройством ЭВМ он предназначен для выполнения вычислений по хранящейся в Запоминающем устройстве программы и обеспечения общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скорость работы процессора.
Для её увеличения процессор использует собственную память небольшого объёма именуемую местной или сверхоперативной, что в некоторых случаях исключает необходимость обращения к запоминающему устройству ЭВМ.
Вычислительный процесс должен быть предварительно представлен для ЭВМ в виде программы, последовательности инструкций (команд) записанных в порядке выполнения. ЭВМ выбирает определённую команду расшифровывает её, определяет какие действия и над какими операциями следует выполнить. Эту функцию осуществляет устройство управления, оно же помещает выбранные из ЗУ операнды в АЛУ, где они обрабатываются. Само АЛУ работает под управлением УУ.
2. Обрабатываемые данные и выполняемые программы должны находиться в ЗУ – памяти ЭВМ, куда вводятся ч/3 устройство ввода. Ёмкость памяти измеряется в величинах кратких байту. Память представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу и включает в себя ЗУ различных типов, функционально она делится на 2 части: внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя или основная память – это ЗУ напрямую связанная с процессором и предназначенная для хранения выполняемых программ и данных непосредственно участвующих вычислению.
Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объём определяемой системы адресации машин. В свою очередь делится на оперативную ОЗУ и постоянную ПЗУ память.
Оперативная память по объёму составляющая большую часть внутренней памяти и служит для приёма хранения и выдачи информации. При включении питания ЭВМ содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется.
Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации в отличие от содержимого оперативной памяти содержимое постоянной памяти заполняется при изготовлении ЭВМ и не может быть изменено в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы. Пример: некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ЭВМ и другие, при выключении ПК содержимое постоянной памяти сохраняется.Литература1. Алтухов Е.В., Рыбалко Л. А., Савченко В.С. Основы информатики и вычислительной техники, М., «Высшая школа», 2001.
2. Бордовский Г.А., Исаев Ю.В., Морозов В.В. Информатика в понятиях и терминах, М., 2000.
3. Бусленко Н.В. Кто быстрее всех читает? М., 1999.
4. Выгодский М.Я. Арифметика и алгебра в древнем мире, М., «НАУКА», 1999.
5. Информатика в жизни США, 2000(журнал).
6. Макдона Р. Основы микрокомпьютерных вычислений, М., 2001.
7. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя, Уфа, 2002.
8. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика, М., 2003.
9. Шафрин Ю. Информационные технологии, М., 2002.
10. Шилейко А.В. Компьютер XXI века: каким ты будешь?, Компьютер в школе, 2000, №7(11).
11. ИНФОРМАТИКА, М., 2001. (энциклопедический словарь для начинающих)
12. Информатика – приложение к газете «ПЕРВОЕ СЕНТЯБРЯ» 1999г.
|
|
