Перечислите основные фундаментальные идеи лежащие в основе построения компьютеров 10 класс кратко

Обновлено: 08.07.2024

Любой компьютер построен на общих принципах, которые позволяют выделить следующие главные устройства:

  • — память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек;
  • — процессор, включающий в себя устройство управления (У У) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);
  • — устройства ввода;
  • — устройство вывода.

Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация. Авторы продемонстрировали преимущества двоичной системы для технической реализации, удобство и простоту выполнения в ней арифметических и логических операций. ЭВМ стали обрабатывать и нечисловые виды информации — текстовую, графическую, звуковую и другие.Двоичное кодирование данных по-прежнему составляет информационную основу компьютера.

В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, которые сформулировал в 1945 г. Джон фон Нейман.

  1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
  2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами в памяти можно выполнять такие же действия, как и над данными. Таким образом, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции — перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
  3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
  4. Принцип хранимой программы. П рограмма задавалась путем установки перемычек на специальной коммутационной панели. Нейман предложил сохранять программу в той же самой памяти, что и обрабатываемые ею числа. Отсутствие принципиальной разницы между программой и данными дало возможность ЭВМ самой формировать для себя программу в соответствии с результатами вычислений. Фон Нейман выдвинул основополагающие принципы логического устройства ЭВМ ,и предложил ее структуру которая воспроизводилась в течение первых двух поколений ЭВМ.

Устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ) в современных компьютерах объединены в один блок — процессор, являющийся преобразователем информации, поступающей из памяти и внешних устройств. Память (ЗУ) хранит информацию (данные) и программы. Запоминающее устройство у современных компьютеров "многоярусно" и включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и внешние запоминающие устройства(ВЗУ). ОЗУ- это устройство, хранящее ту информацию, с которой компьютер работает непосредственно в данное время ВЗУ-устройства гораздо большей емкости, чем ОЗУ, но существенно более медленны.

Нажмите, чтобы узнать подробности

Фундаментальные идеи (принципы) компьютерных наук независимо друг от друга сформулировали Джон фон Нейман и Сергей Алексеевич Лебедев.

Принцип — основное, исходное положение какой-нибудь теории, учения, науки и пр.

Основоположники ЭВМ

Джон фон Нейман (1903-1957) –американский учёный, сделавший важный вклад в развитие математики и физики. В 1946 г. , анализируя сильные и слабые стороны ЭНИАКа , совместно с коллегами пришёл к идее нового типа организации ЭВМ.

Принципы Неймана-Лебедева Сформулированные в середине прошлого века, базовые принципы построения ЭВМ не утратили свою актуальность и в наши дни. состав основных компонентов вычислительной машины 1 принцип двоичного кодирования 2 принцип однородности памяти 3 принцип адресности памяти 4 принцип иерархической организации памяти 5 принцип программного управления 6

Принципы Неймана-Лебедева

Сформулированные в середине прошлого века, базовые принципы построения ЭВМ не утратили свою актуальность и в наши дни.

состав основных компонентов вычислительной машины

принцип двоичного кодирования

принцип однородности памяти

принцип адресности памяти

принцип иерархической организации памяти

принцип программного управления

1100101 1100101 11001 110001 Функциональная схема Устройство, способное производить автоматические вычисления, должно иметь набор компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок памяти, блоки ввода/вывода информации. ! Устройство вывода 110010111011000 Внешняя Процессор Память АЛУ, УУ память ОЗУ, ПЗУ 110010111011000 110010111011000 110010111011000 110010111011000 110010111011000 110010111011000 110010111011000 Устройство ввода Управление процессами Информационные потоки

Функциональная схема

Устройство, способное производить автоматические вычисления, должно иметь набор компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок памяти, блоки ввода/вывода информации.

Состав компонентов Процессор - информационный центр. Управляет всеми процессами и пропускает через себя все информационные потоки. Составные блоки процессора : арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняет обработку данных устройство управления (УУ), обеспечивает выполнение программы и организующего согласованное взаимо-действие всех узлов компьютера

Состав компонентов

Процессор - информационный центр. Управляет всеми процессами и пропускает через себя все информационные потоки.

Составные блоки процессора :

Состав компонентов

хранение исходных данных, промежуточных величин и результатов обработки информации, программы обработки информации

временное хранение программ и данных в процессе обработки

предназначена для длительного хранения программ и данных в периоды между сеансами обработки

программа начальной загрузки компьютера.

Комментарии :

При отключении источника энергии вся информация, содержащаяся в оперативной памяти (ОЗУ) пропадет. ОЗУ – энергозависимая память.

Кроме представленного деления памяти, различают энергозависимую память и энергонезависимую. Какая часть памяти является энергозависимой?

Алгоритмы обработки информации Состав компонентов Указательные (координатные) П Р О Ц Е С С О Р Мышь, джойстик, графический планшет, сенсорный экран ВВОД Ввод графической информации ИНФОРМАЦИИ Сканер, фотоаппарат, видео-камера В Ввод звуковой информации КОМПЬЮТЕР Микрофон, диктофон Игровые устройства Джойстик, руль, световой пистолет 8

Алгоритмы обработки информации

Состав компонентов

Мышь, джойстик, графический планшет, сенсорный экран

Ввод графической информации

Сканер, фотоаппарат, видео-камера

Ввод звуковой информации

Джойстик, руль, световой пистолет

Алгоритмы обработки информации Состав компонентов Устройства ввода/вывода П Р О Ц Е С С О Р Дисковод, сетевая плата, интерактивная доска ВЫВОД Вывод графической информации ИНФОРМАЦИИ Принтер, графопостроитель, монитор, проектор ИЗ Вывод звуковой информации КОМПЬЮТЕРА Колонки, наушники, встроенный динамик Игровые устройства Игровой контроллер (при столкновении вибрирует) 8

Алгоритмы обработки информации

Состав компонентов

Дисковод, сетевая плата, интерактивная доска

Вывод графической информации

Принтер, графопостроитель, монитор, проектор

Вывод звуковой информации

Колонки, наушники, встроенный динамик

Игровой контроллер (при столкновении вибрирует)

Принцип двоичного кодирования

Вся информация, предназначенная для обработки на компьютере (числа, тексты, звуки, графика, видео), а также программы её обработки представляются в виде двоичного кода .

Выбор двоичной системы счисления обусловлен:

Использование в компьютерной технике классической двоичной системы счисления не лишено недостатков.

Знаки троичной симметричной системы счисления

Принцип однородности памяти Команды программ и данные хранятся в одной и той же памяти. Команды и данные отличаются только по способу использования. Это утверждение называют принципом однородности памяти . ! Ячейка Сегмент Сегмент Сегмент Сегмент Память

Принцип однородности памяти

Команды программ и данные хранятся в одной и той же памяти. Команды и данные отличаются только по способу использования. Это утверждение называют

принципом однородности памяти .

Принцип адресности памяти Команды и данные размещаются в единой памяти, состоящей из ячеек, имеющих свои номера (адреса). Это принцип адресности памяти . ! Смещение внутри сегмента 25F0:A3ED Адрес сегмента Адрес ячейки (В 16-ой СС) Какой объем памяти отведен под запись адреса ячейки? ? Комментарии : 1. В 16-системе счисления существует 16 цифр. 16≥2 4 . 4 бита используется для записи одной цифры. 8 цифр *4 бита = 32 бита = 4 байта Ответ: 4 байта 2. Каждому байту памяти соответствует свой уникальный адрес. На запись одного адреса отведено 32 бита. Разных адресов существует 2 32 . 2 32 байт = 2 2 Гбайт= 4 Гбайт. Ответ: 4 Гбайта Оцените максимально возможный объем памяти компьютера, допускающего такую адресацию. ? 14

Принцип адресности памяти

Команды и данные размещаются в единой памяти, состоящей из ячеек, имеющих свои номера (адреса). Это принцип адресности памяти .

Адрес ячейки

Какой объем памяти отведен под запись адреса ячейки?

Комментарии :

1. В 16-системе счисления существует 16 цифр.

16≥2 4 . 4 бита используется для записи одной цифры.

8 цифр *4 бита = 32 бита = 4 байта

Ответ: 4 байта

2. Каждому байту памяти соответствует свой уникальный адрес. На запись одного адреса отведено 32 бита. Разных адресов существует 2 32 .

2 32 байт = 2 2 Гбайт= 4 Гбайт.

Ответ: 4 Гбайта

Оцените максимально возможный объем памяти компьютера, допускающего такую адресацию.

Принцип иерархичности памяти Можно выделить два основных требования, предъявляемых к памяти компьютера: объём памяти должен быть как можно больше время доступа к памяти должно быть как можно меньше В современных компьютерах используются устройства памяти нескольких уровней, различающиеся по своим основным характеристикам: времени доступа, сложности, объёму и стоимости .

Принцип иерархичности памяти

Можно выделить два основных требования, предъявляемых к памяти компьютера:

  • объём памяти должен быть как можно больше
  • время доступа к памяти должно быть как можно меньше

В современных компьютерах используются устройства памяти нескольких уровней, различающиеся по своим основным характеристикам: времени доступа, сложности, объёму и стоимости .

Дорого … Дешево Время доступа Объем памяти Принцип иерархичности памяти Трудности физической реализации запоминающего устройства высокого быстродействия и большого объёма требуют иерархической организации памяти . ! Цена за байт Быстро Мало … … Много Медленно Уровни иерархии взаимосвязаны: все данные на одном уровне могут быть также найдены на более низком уровне.

Время доступа

Объем памяти

Принцип иерархичности памяти

Трудности физической реализации запоминающего устройства высокого быстродействия и большого объёма требуют иерархической организации памяти .

Цена за байт

Уровни иерархии взаимосвязаны: все данные на одном уровне могут быть также найдены на более низком уровне.

Принцип программного управления Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности команд. Команды представляют собой закодированные управляющие слова, в которых указывается: какое выполнить действие из каких ячеек считать операнды (данные, участвующие в операции) в какую ячейку записать результат операции Принцип программного управления определяет общий механизм автоматического выполнения программы. !

Принцип программного управления

Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности команд. Команды представляют собой закодированные управляющие слова, в которых указывается:

  • какое выполнить действие
  • из каких ячеек считать операнды (данные, участвующие в операции)
  • в какую ячейку записать результат операции

Принцип программного управления определяет общий механизм автоматического выполнения программы.

Принцип программного управления Чтение и расшифровка команды Формирование адреса очередной команды Выполнение команды Программа завершена? нет да Передать управление операционной системе

Принцип программного управления

Чтение и расшифровка команды

Формирование адреса очередной команды

Передать управление операционной системе

Архитектура компьютера Архитектура – это общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействие его основных узлов. !

Архитектура компьютера

Архитектура – это общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействие его основных узлов.

Архитектура компьютера Магистраль (шина) - устройство для обмена данными между устройствами компьютера. ! Шина адреса используется для указания физического адреса по которому устройство обращается для проведения операции чтения или записи. По шине управления передаются сигналы, управляющие обменом информацией между устройствами и синхронизирующие этот обмен. Шина данных используется для передачи данных между узлами компьютера Процессор (АЛУ, УУ) Память (ОЗУ, ПЗУ) Шина адреса Шина данных Шина управления Комментарии Слайд содержит интерактивные элементы: Шина адреса Шина данных Шина управления Контроллер к к к Контроллер – специальный микропроцессор для управления внешними устройствами. Устройства ввода Внешняя память Устройства вывода 20

Архитектура компьютера

Магистраль (шина) - устройство для обмена данными между устройствами компьютера.

Шина адреса используется для указания физического адреса по которому устройство обращается для проведения операции чтения или записи.

По шине управления передаются сигналы, управляющие обменом информацией между устройствами и синхронизирующие этот обмен.

Шина данных используется для передачи данных между узлами компьютера

Процессор (АЛУ, УУ)

Комментарии

Слайд содержит интерактивные элементы:

  • Шина адреса
  • Шина данных
  • Шина управления
  • Контроллер

Контроллер – специальный микропроцессор для управления внешними устройствами.

Архитектура компьютера Данные между внешними устройствами по магистрали передаются напрямую Существенное снижение нагрузки на центральный процессор Повышение эффективности работы всей вычислительной системы Современные компьютеры обладают магистрально-модульной архитектурой, главное достоинство которой заключается в возможности легко изменить конфигурацию.

Архитектура компьютера

Данные между внешними устройствами по магистрали передаются напрямую

Существенное снижение нагрузки на центральный процессор

Повышение эффективности работы всей вычислительной системы

Современные компьютеры обладают магистрально-модульной архитектурой, главное достоинство которой заключается в возможности легко изменить конфигурацию.

Направления развития Электронная техника подошла к предельным значениям своих тех-нических характеристик, которые определяются физическими законами НАНОТЕХНОЛОГИИ Поиск неэлектронных средств хранения и обработки данных. Создание квантовых и биологических компьютеров Комментарии : Рисунок поколений взят из презентации 10-6-1 История развития ВТ.pptx 20

Направления развития

Электронная техника подошла к предельным значениям своих тех-нических характеристик, которые определяются физическими законами

НАНОТЕХНОЛОГИИ

Поиск неэлектронных средств хранения и обработки данных. Создание квантовых и биологических компьютеров

Комментарии : Рисунок поколений взят из презентации

10-6-1 История развития ВТ.pptx

Самое главное Независимо друг от друга Джон фон Нейман и Сергей Алексеевич Лебедев сформулировали основополагающие принципы построения компьютеров : состав основных компонентов вычислительной машины; принцип двоичного кодирования; однородности памяти; принцип адресности памяти; принцип иерархической организации памяти; принцип программного управления.

Самое главное

Независимо друг от друга Джон фон Нейман и Сергей Алексеевич Лебедев сформулировали основополагающие принципы построения компьютеров :

Самое главное

Архитектура — это общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействие его основных функциональных узлов. Архитектура первых компьютеров предполагала взаимодействие всех устройств через процессор и наличие неизменного набора внешних устройств.

Современные компьютеры обладают открытой магистрально-модульной архитектурой – устройства взаимодействую через шину, что способствует оптимизации процессов внутреннего обмена информацией.

Современная архитектура позволяет легко изменить конфигурацию компьютера путём подключения к шине новых или замены старых внешних устройств.

Во второй половине XX века два крупнейших ученых независимо друг от друга сформулировали основные принципы построения компьютера.

К основополагающим принципам Неймана-Лебедева можно отнести следующие:

1. Состав основных компонентов вычислительной машины.

2. Принцип двоичного кодирования.

3. Принцип однородности памяти.

4. Принцип адресности памяти.

5. Принцип иерархической организации памяти.

6. Принцип программного управления.

Рассмотрим подробно каждый из принципов Неймана-Лебедева. Любое устройство, предназначенное для автоматических вычислений, должно содержать определённый состав основных компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок памяти и блоки ввода/вывода информации.

Перечисленные в функциональной схеме блоки есть и у современных компьютеров. К ним относятся:

  1. Арифметико-логическое устройство — АЛУ, в котором происходит обработка данных.
  2. Устройство управления (УУ) отвечает за выполнение программы и согласование взаимодействий всех узлов компьютера. В современных компьютерах АЛУ и УУ изготавливаются в виде единой интегральной схемы — микропроцессора.
  3. Память — устройство, где хранятся программы и данные. Различают внутреннюю и внешнюю память. Основная часть внутренней памяти предназначена для оперативного хранения программ и данных, её принято называть оперативным запоминающим устройством — ОЗУ. К внутренней памяти относится и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство, англ. ROM — Read Only Memory для диктора рид онли мемори), в нём содержится программа начальной загрузки компьютера. Основное отличие ПЗУ от ОЗУ заключается в том, что при решении задач пользователя содержимое ПЗУ не может быть изменено. Внешняя память, называемая ещё долговременной, используется для длительного хранения программ и данных.
  4. Устройства ввода используются для преобразования данных в удобную для обработки компьютером форму.
  5. Устройства вывода преобразуют работу ЭВМ в удобную для восприятия человеком форму.

Отличительной особенностью функциональной схемы компьютеров первых поколений от являлось то, что программное управление всеми процессами ввода-вывода происходило от процессора.

Рассмотрим принцип двоичного кодирования информации. Он заключается в том, что в ЭВМ используется двоичная система счисления. Это означает, что любая информация, предназначенная для обработки на компьютере, а также и программы, представляются в виде двоичного кода, т. е. последовательности нулей и единиц.

Благодаря использованию двоичного кодирования для представления не только данных, но и программ, форма их представления становится одинаковой, а это означает, что их можно хранить в единой памяти, поскольку нет принципиальной разницы между двоичным представлением машинной команды, числа, символа и др. В этом заключается принцип однородности памяти.

Оперативная память компьютера представляет собой набор битов — однородных элементов с двумя устойчивыми состояниями, одно из которых соответствует нулю, другое — единице. Группы соседних битов объединяются в ячейки памяти, которые пронумерованы, т. е. имеют свой адрес. Это соответствует принципу адресности памяти.

На современных компьютерах может одновременно извлекаться из памяти и обрабатываться до 64 разрядов, т. е. восьми байтовых ячеек. Это стало возможным при реализации принципа параллельной обработки данных.

С позиции пользователя существуют два противоречивых требования, предъявляемых к памяти компьютера: память должна быть как можно больше, а скорость работы — как можно быстрее.

Противоречие заключается в том, что при увеличении объёма памяти неизбежно уменьшается скорость работы, поскольку увеличивается время на поиск данных. С другой стороны, более быстрая память является и более дорогой, что увеличивает общую стоимость компьютера.

Преодолением противоречия между объёмом памяти и её быстродействием стало использование нескольких различных видов памяти, связанных друг с другом. В этом состоит принцип иерархической организации памяти.

Основным отличием компьютеров от любых других технических устройств является программное управление их работой.

Важным элементом устройства управления является счётчик адреса команд, где в любой момент времени хранится адрес следующей по порядку выполнения команды. Используя значение из счётчика, процессор поочередно считывает из памяти команду программы, расшифровывает её и выполняет. Действия выполняются до завершения работы программы.

Современные персональные компьютеры разнообразны — это и настольные, и переносные, и планшетные устройства. Они различаются по размерам, назначению, но фунциональное устройство у них одинаковое.

Оно определяется архитектурой персонального компьютера.

Архитектура — это наиболее общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его основных функциональных узлов.

Для рассмотрения взаимодействие основных функциональных узлов обратимся к функциональной схеме компьютера.

На ней представлены основные узлы современного компьютера, к которым, как вам уже известно, относятся процессор, внутренняя память, устройства ввода, устройства вывода и внешняя память.

В компьютерах с классической фон-неймановской архитектурой все процессы ввода-вывода находились под управлением процессора. Поскольку процессор является самым быстрым устройством, то любое обращение к устройствам ввода-вывода и ожидание отклика от них замедляло общее время работы.

В современных компьютерах эту проблему решают специальные электронные схемы, которые обеспечивают обмен данных между процессором и внешними устройствами. Они называются контрОллерами, а на функциональной схеме они обозначены буквой К.

При наличии контроллеров данные могут передаваться по магистрали между внешними устройствами и внутренней памятью без использования процессора.

Это существенно снижает нагрузку на работу центрального процессора, а значит приводит к повышению эффективности работы всей вычислительной системы.

Обмен данными между устройствами осуществляется с помощью магистрали.

Магистраль (шина) — устройство для обмена данными между устройствами компьютера.

Магистраль включает в себя шину адреса, шину данных и шину управления.

Шина адреса используется для указания физического адреса устройства;

Шина данных используется для передачи данных между узлами компьютера;

Шина управления организует сам процесс обмена (сигналы чтение/запись, данные готовы/не готовы, обращение к внутренней/внешней памяти и др.)

В современных компьютерах применяется магистрально-модульная архитектура, главное достоинство которой лежит в гибкости конфигурации, т. е. возможности изменить конфигурацию компьютера путём подключения к шине новых внешних устройств, а также замене старых внешних устройств.

Если спецификация на шину опубликована производителем, т. е. является открытой, то говорят о принципе открытой архитектуры. В этом случае пользователь самостоятельно может выбрать дополнительные устройства для формирования компьютерной системы, учитывающей именно его предпочтения.

Мир современных компьютеров широк и многообразен. Персональные компьютеры давно стали многоядерными. Это относится в том числе к смартфонам и планшетным компьютерам.

Однако, существуют не только персональные компьютеры, но и значительно более нагруженные вычислительные системы. Мы начали урок с путешествия в один из дата-центров Яндекса и вы видели огромное количество серверов, которые позволяет обеспечивать пользователей качественными сервисами в режиме 24х7 с высокой скоростью доступа.

Существуют сегодня и суперкомпьютеры, способные решать научные задачи, производить вычисления, связанные с космическими телами, исследованиями микромира и др.

Технические характеристики электронной техники находятся вблизи предельных значений, а это означает необходимость новых технологических решений. Сегодня ведутся исследования в области нанотехнологий, квантовых и биологических компьютеров. Одна из задач вашего поколения — найти новые технологические решения для увеличения мощности компьютеров будущего.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА ЭВМ КОМПЬЮТЕР И ЕГО ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕ.

Описание презентации по отдельным слайдам:

ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА ЭВМ КОМПЬЮТЕР И ЕГО ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕ.

ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА ЭВМ КОМПЬЮТЕР И ЕГО ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 10 класс Информатика ОБРАЗЕЦ ЗАГОЛОВКА ОБРАЗЕЦ ПОДЗАГОЛОВКА МК

Ключевые слова принципы компьютерных наук адресность памяти программное управ.

Ключевые слова принципы компьютерных наук адресность памяти программное управление архитектура компьютера магистраль шина контроллер МК

Принципы Неймана-Лебедева Фундаментальные идеи (принципы) компьютерных наук н.

Принципы Неймана-Лебедева Фундаментальные идеи (принципы) компьютерных наук независимо друг от друга сформулировали Джон фон Нейман и Сергей Алексеевич Лебедев. ! Принцип – основное, исходное положение какой-нибудь теории, учения, науки и пр. МК МК

Основоположники ЭВМ Джон фон Нейман (1903-1957) –американский учёный, сделавш.

Принципы Неймана-Лебедева Сформулированные в середине прошлого века, базовые.

Принципы Неймана-Лебедева Сформулированные в середине прошлого века, базовые принципы построения ЭВМ не утратили свою актуальность и в наши дни. 1 2 3 4 5 6 МК МК

Функциональная схема 110010111011000 110010111011000 110010111011000 11001011.

Функциональная схема 110010111011000 110010111011000 110010111011000 110010111011000 1100101 1100101 110010111011000 110010111011000 110010111011000 110010111011000 11001 110001 Устройство ввода Устройство вывода Внешняя память Память ОЗУ, ПЗУ Информационные потоки Управление процессами Процессор АЛУ, УУ ! Устройство, способное производить автоматические вычисления, должно иметь набор компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок памяти, блоки ввода/вывода информации. МК МК Комментарий: Функциональная схема появляется по пробелу.

Состав компонентов арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет обработку.

Состав компонентов арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет обработку данных устройство управления (УУ) обеспечивает выполнение программы и организует согласованное взаимодействие всех узлов компьютера Процессор – информационный центр. Управляет всеми процессами и пропускает через себя все информационные потоки. Составные блоки процессора: МК МК

Состав компонентов ? Кроме представленного деления памяти, различают энергоза.

Состав компонентов ? Кроме представленного деления памяти, различают энергозависимую память и энергонезависимую. Какая часть памяти является энергозависимой? Память хранение исходных данных, промежуточных величин и результатов обработки информации, программы обработки информации Внутренняя Внешняя предназначена для длительного хранения программ и данных в периоды между сеансами обработки ОЗУ временное хранение программ и данных в процессе обработки ПЗУ программа начальной загрузки компьютера МК МК Комментарии: При отключении источника энергии вся информация, содержащаяся в оперативной памяти (ОЗУ) пропадет. ОЗУ – энергозависимая память.

Состав компонентов Мышь, джойстик, графический планшет, сенсорный экран Скане.

Состав компонентов Мышь, джойстик, графический планшет, сенсорный экран Сканер, фотоаппарат, видео-камера Ввод звуковой информации Микрофон, диктофон Игровые устройства Джойстик, руль, световой пистолет Указательные (координатные) Ввод графической информации В КОМПЬЮТЕР ВВОД ИНФОРМАЦИИ Алгоритмы обработки информации П Р О Ц Е С С О Р МК МК

Игровой контроллер (при столкновении вибрирует) Колонки, наушники, встроенный.

Игровой контроллер (при столкновении вибрирует) Колонки, наушники, встроенный динамик Состав компонентов Дисковод, сетевая плата, интерактивная доска Принтер, графопостроитель, монитор, проектор Вывод звуковой информации Игровые устройства Устройства ввода/вывода Вывод графической информации ИЗ КОМПЬЮТЕРА ВЫВОД ИНФОРМАЦИИ Алгоритмы обработки информации П Р О Ц Е С С О Р МК МК

<−,0,+></p>
<p>Принцип двоичного кодирования Выбор двоичной системы счисления обусло.

Принцип однородности памяти Память Сегмент Ячейка Сегмент Сегмент Сегмент ! К.

Принцип однородности памяти Память Сегмент Ячейка Сегмент Сегмент Сегмент ! Команды программ и данные хранятся в одной и той же памяти. Команды и данные отличаются только по способу использования. Это утверждение называют принципом однородности памяти. МК МК

Принцип адресности памяти Адрес ячейки (в 16-ой СС) 25F0:A3ED Адрес сегмента.

Принцип адресности памяти Адрес ячейки (в 16-ой СС) 25F0:A3ED Адрес сегмента Смещение внутри сегмента ! Команды и данные размещаются в единой памяти, состоящей из ячеек, имеющих свои номера (адреса). Это принцип адресности памяти. ? Какой объем памяти отведен под запись адреса ячейки? ? Оцените максимально возможный объем памяти компьютера, допускающего такую адресацию. МК МК Комментарии: 1. В 16-системе счисления существует 16 цифр. 16≥24. 4 бита используется для записи одной цифры. 8 цифр *4 бита = 32 бита = 4 байта Ответ: 4 байта 2. Каждому байту памяти соответствует свой уникальный адрес. На запись одного адреса отведено 32 бита. Разных адресов существует 232. 232 байт = 22 Гбайт= 4 Гбайт. Ответ: 4 Гбайта

Принцип иерархичности памяти Можно выделить два основных требования, предъявл.

Принцип иерархичности памяти Можно выделить два основных требования, предъявляемых к памяти компьютера: объём памяти должен быть как можно больше время доступа к памяти должно быть как можно меньше В современных компьютерах используются устройства памяти нескольких уровней, различающиеся по своим основным характеристикам: времени доступа, сложности, объёму и стоимости. МК МК

Принцип иерархичности памяти Уровни иерархии взаимосвязаны: все данные на одн.

Принцип иерархичности памяти Уровни иерархии взаимосвязаны: все данные на одном уровне могут быть также найдены на более низком уровне. Время доступа Цена за байт Объем памяти ! Трудности физической реализации запоминающего устройства высокого быстродействия и большого объёма требуют иерархической организации памяти. МК МК

Принцип программного управления Все вычисления, предусмотренные алгоритмом ре.

Принцип программного управления Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности команд. Команды представляют собой закодированные управляющие слова, в которых указывается: какое выполнить действие из каких ячеек считать операнды (данные, участвующие в операции) в какую ячейку записать результат операции ! Принцип программного управления определяет общий механизм автоматического выполнения программы. МК МК

Принцип программного управления да нет Чтение и расшифровка команды Формирова.

Принцип программного управления да нет Чтение и расшифровка команды Формирование адреса очередной команды Выполнение команды Программа завершена? Передать управление операционной системе МК МК

Архитектура компьютера ! Архитектура – это общие принципы построения компьюте.

Архитектура компьютера ! Архитектура – это общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействие его основных узлов. МК МК

Шина адреса Шина управления Шина данных Архитектура компьютера Процессор (АЛУ.

Шина адреса Шина управления Шина данных Архитектура компьютера Процессор (АЛУ, УУ) Память (ОЗУ, ПЗУ) Устройства ввода Устройства вывода Внешняя память Шина адреса используется для указания физического адреса по которому устройство обращается для проведения операции чтения или записи. Шина данных используется для передачи данных между узлами компьютера По шине управления передаются сигналы, управляющие обменом информацией между устройствами и синхронизирующие этот обмен. Контроллер – специальный микропроцессор для управления внешними устройствами. ! Магистраль (шина) - устройство для обмена данными между устройствами компьютера. к к к МК МК Комментарии Слайд содержит интерактивные элементы: Шина адреса Шина данных Шина управления Контроллер

Архитектура компьютера Данные между внешними устройствами по магистрали перед.

Архитектура компьютера Данные между внешними устройствами по магистрали передаются напрямую Существенное снижение нагрузки на центральный процессор Повышение эффективности работы всей вычислительной системы Современные компьютеры обладают магистрально-модульной архитектурой, главное достоинство которой заключается в возможности легко изменить конфигурацию. МК МК

Направления развития Электронная техника подошла к предельным значениям своих.

Направления развития Электронная техника подошла к предельным значениям своих технических характеристик, которые определяются физическими законами Поиск неэлектронных средств хранения и обработки данных. Создание квантовых и биологических компьютеров НАНОТЕХНОЛОГИИ МК МК Комментарии: Рисунок поколений взят из презентации 10-6-1 История развития ВТ.pptx

Архитектура компьютера Системный блок — это элемент персонального компьютера.

Архитектура компьютера Системный блок — это элемент персонального компьютера, который защищает компоненты компьютера, находящиеся внутри, от механических повреждений и внешнего воздействия. Кроме этого он поддерживает внутри себя температуру, необходимую для стабильной работы, экранирует электромагнитное излучение, которое создается внутренними элементами. МК МК

Архитектура компьютера Материнская плата – многослойная печатная плата, к ней.

Архитектура компьютера Процессором называется устройство, способное обрабатыв.

Архитектура компьютера Процессором называется устройство, способное обрабатывать программный код и определяющее основные функции компьютера по обработке информации. Тактовая частота - указывает скорость элементарных операций внутри микропроцессора за 1 секунду. (Измеряется в Мгц (мегагерцах)) 1 Мгц= 1 млн тактов/сек. Такт - промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой МК МК

Архитектура компьютера Оперативная память (англ. Random Access Memory, RAM, (.

Архитектура компьютера Оперативная память (англ. Random Access Memory, RAM, (ОЗУ)) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором. МК МК

Архитектура компьютера Видеокарта (графический адаптер) — устройство, преобра.

Архитектура компьютера Видеокарта (графический адаптер) — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера.. Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP, PCI Express). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты — как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ. МК МК

Архитектура компьютера Сетевая плата (англ. network interface controller/card.

Архитектура компьютера Сетевая плата (англ. network interface controller/card) — дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе унификации драйвера и удешевления всего компьютера в целом. МК МК

Архитектура компьютера Звуковая карта (англ. sound card) — дополнительное обо.

Архитектура компьютера Звуковая карта (англ. sound card) — дополнительное оборудование персонального компьютера и ноутбука, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных материнских платах представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека (согласно спецификации Intel AC 97 или Intel HD Audio). МК МК

Архитектура компьютера Компьютерный блок питания (или сокращённо — блок питан.

Архитектура компьютера Компьютерный блок питания (или сокращённо — блок питания, БП) — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений. МК МК

Архитектура компьютера МК МК

Архитектура компьютера МК МК

Архитектура компьютера Оптический диск (англ. optical disc) — собирательное н.

Архитектура компьютера Компьютерная клавиатура — устройство, позволяющее поль.

Архитектура компьютера Компьютерная клавиатура — устройство, позволяющее пользователю вводить информацию в компьютер (устройство ввода). Компьютерная мышь - координатное устройство для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру. МК МК

Архитектура компьютера МК МК

Архитектура компьютера МК МК

Архитектура компьютера МК МК

Архитектура компьютера МК МК

Чипсет - северный мост - контролер оперативной памяти и видеопамяти Чипсет -.

Чипсет - северный мост - контролер оперативной памяти и видеопамяти Чипсет - южный мост - контролеры периферийных устройств Архитектура компьютера МК МК

Самое главное Независимо друг от друга Джон фон Нейман и Сергей Алексеевич Ле.

Самое главное Независимо друг от друга Джон фон Нейман и Сергей Алексеевич Лебедев сформулировали основополагающие принципы построения компьютеров: состав основных компонентов вычислительной машины; принцип двоичного кодирования; принцип однородности памяти; принцип адресности памяти; принцип иерархической организации памяти; принцип программного управления. МК

Самое главное Архитектура – это общие принципы построения компьютера, отражаю.

Самое главное Архитектура – это общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействие его основных функциональных узлов. Архитектура первых компьютеров предполагала взаимодействие всех устройств через процессор и наличие неизменного набора внешних устройств. Современные компьютеры обладают открытой магистрально-модульной архитектурой – устройства взаимодействуют через шину, что способствует оптимизации процессов внутреннего обмена информацией. Современная архитектура позволяет легко изменить конфигурацию компьютера путём подключения к шине новых или замены старых внешних устройств. МК

Ответ: 64 Кб Вопросы и задания Перечислите основные фундаментальные идеи, леж.

Читайте также: