Основы вычислительной техники - Курс лекций

Лекции по «ОСНОВАМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ»ДЛЯОПЕРАТИВНОГОХРАНЕНИЯИОБМЕНАИНФОРМАЦИЕЙСДРУГИМИУЗЛАМИЭВМ используется: внешнееустройство оперативнаяпамять каналсвязи процессор ВСИСТЕМЕRGB приглубинецвета24 бита,состояниепикселязадается24 битами,из которых8 битиспользуетсядлязаданияинтенсивностикрасного,8 бит-интенсивности зеленогоипоследние8 бит-интенсивностисинего.Такимобразом,трицвета,каждыйиз которыхимеет256 уровнейинтенсивности,смешиваютсявразныхсоотношениях,и получается224 различныхцветов.Нетрудноподсчитатьобъемпамятинеобходимыйдля храненияизображениянаэкранемонитораразрешением800х600точекприглубинецвета 24 бит. Непозиционной системой счисления называется такая система, в которой количественное значение каждой цифры не зависит от занимаемой ею позиции в изображениичисла,аопределяетсялишьсамимсимволом(цифрой).Например,вримской СИСТЕМЕСЧИСЛЕНИЯЧИСЛОХХ (двадцать)СОДЕРЖИТСИМВОЛХ,который означает10 единиц независимоотпозиции. Позиционной системой счисления называется такая система, в которой количественноезначениекаждойцифрызависитотеепозиции(места)вчисле.Примером можнопривестиобычнуюдесятичнуюсистемусчисления.Например,число909 содержит цифру 9 означающую девять сотен и цифру 9 в правой позиции означающую девать единиц. Двоично-десятичная система счисления имеет основание d=10 и каждая цифра 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 изображаются в этой системе счисления четырехразрядным двоичным числом, тетрадой.

История развития вычислительной техники.

Первыешагиавтоматизацииумственноготрудаотносятсяименнок вычислительнойактивностичеловека,которыйуженасамыхраннихэтапахсвоей цивилизацииначалиспользоватьсредстваинструментальногосчета.Интереснойявляется следующаяклассификация,СОГЛАСНОКОТОРОЙОСНОВНЫЕЭТАПЫРАЗВИТИЯВТМОЖНО привязатькследующейхронологическойшкале: Ручной- сдревних,древнихвремендон.э.

Механический- ССЕРЕДИНЫXVII-говекан.э.

Электромеханический- с90-ХГОДОВХІХ-говека

Электронный- с40-ХГОДОВХХ-говека

Приэтом,следуетиметьввиду,чтохорошозарекомендовавшиесебясредствавсех ЧЕТЫРЕХЭТАПОВРАЗВИТИЯВТИСПОЛЬЗУЮТСЯЧЕЛОВЕКОМИВНАСТОЯЩЕЕВРЕМЯДЛЯ автоматизацииразличногородавычислений. trialй этап развития вычислительной техники Ручнойпериодавтоматизациивычисленийначалсяназаречеловеческойцивилизациии базировалсянаиспользованииразличныхчастейтела,впервуюочередь,пальцевруки ног. Счетспомощьюгруппировкииперекладыванияпредметовявилсяпредшественником счетанаабаке- наиболееразвитомсчетномприборедревности,сохранившимсядонаших днейввидеразличноготипасчетов.

Абакявилсяпервымразвитымсчетнымприборомвисториичеловечества,основным отличиемкоторогоотпредыдущихспособоввычисленийбыловыполнениевычислений поразрядам. Хорошоприспособленныйквыполнениюоперацийсложенияивычитания,абакоказался недостаточноэффективнымприборомдлявыполненияоперацийумноженияиделения. Поэтомуоткрытиелогарифмовилогарифмическихтаблиц Дж.Неперомвначале17 в., позволившихзаменятьумножениеиделениесоответственносложениемивычитанием, явилосьследующимкрупнымшагомвразвитиивычислительныхсистемручногоэтапа.

Логарифмыпослужилиосновойсозданиязамечательноговычислительногоинструмента-логарифмическойлинейки,более360 летслужащегоинженерно-техническимработникам всегомира.Прообразомсовременнойлогарифмическойлинейкисчитается ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯШКАЛАЭ.Гюнтера,ИСПОЛЬЗОВАННАЯУ.ОТРЕДОМИР.Деламейномпри созданиипервыхлогарифмическихлинеек.Усилиямицелогорядаисследователей логарифмическаялинейкапостоянносовершенствоваласьивидом,наиболееблизкимк современному,онаобязана19-ЛЕТНЕМУФРАНЦУЗСКОМУОФИЦЕРУА.Манхейму.

Механическийэтапразвитиявычислительнойтехники

Развитиемеханикив17 в.сталопредпосылкойсозданиявычислительныхустройстви приборов,использующихмеханическийпринципвычислений.Такиеустройства строилисьнамеханическихэлементахиобеспечивалиавтоматическийпереносстаршего разряда.

Перваямеханическаямашинабылаописанав1623 г.В.Шиккардом,реализованав единственномэкземпляреипредназначаласьдлявыполнениячетырехарифметических операцийнад6-разряднымичислами. Первыйарифмометр,позволяющийпроизводитьвсечетыреарифметическихоперации, БЫЛСОЗДАНГ.Лейбницемврезультатемноголетнеготруда.Венцомэтойработыстал АРИФМОМЕТРЛЕЙБНИЦА,позволяющийиспользовать8-разрядноемножимоеи9-разрядный множительсполучением16-разрядногопроизведения.ПОСРАВНЕНИЮСМАШИНОЙПАСКАЛЯ былосозданопринципиальноновоевычислительноеустройство,существенно ускоряющеевыполнениеоперацийумноженияиделения.ОДНАКОАРИФМОМЕТРЛЕЙБНИЦА неполучилраспространенияподвумосновнымпричинам:отсутствиенанего устойчивогоспросаиконструкционнойнеточности,сказывающейсяприперемножении предельныхдлянегочисел.

Начало19 в.характеризуетсяразвитиемвычислительныхсредстввтрехосновных направлениях:суммирующие,множительныеустройства,атакже арифмометры;при этом,преобладающимстановитсяразвитиеарифмометров. Увеличениевовторойполовине19 в.вычислительныхработвцеломрядеобластей ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙДЕЯТЕЛЬНОСТИВЫДВИНУЛОНАСТОЯТЕЛЬНУЮПОТРЕБНОСТЬВВТИПОВЫШЕННЫЕ требованиякней.Существующиенатотмоментразличноготипавычислительные устройстварешитьэтузадачунемогли.Итолькосозданиев1874 г.В.Орднером(Россия) своеймоделиарифмометра,восновекоторойлежалоспециальнойконструкциизубчатое КОЛЕСООРДНЕРА,можносчитатьначаломматематическогомашиностроения.Навсем ПРОТЯЖЕНИИСВОЕГОСУЩЕСТВОВАНИЯАРИФМОМЕТРОРДНЕРАСОВЕРШЕНСТВОВАЛСЯИВЫПУСКАЛСЯ внесколькихвариантах(Феликс).

ПЕРВОНАЧАЛЬНОПОЯВЛЕНИЕЭВМНЕОЧЕНЬСУЩЕСТВЕННОПОВЛИЯЛОНАВЫПУСКИ применениеарифмометровпреждевсегоиз-заихразличныхназначения, распространенностиистоимости.Однако,ужес60-хгодоввмассовоеиспользованиевсе АКТИВНЕЕПРОНИКАЮТЭКВМ(электронныеклавишныевычислительныемашины). ОСОБОЕМЕСТОСРЕДИРАЗРАБОТОКМЕХАНИЧЕСКОГОЭТАПАРАЗВИТИЯВТЗАНИМАЮТРАБОТЫ Ч.Бэбиджа,сполнымоснованиемсчитающегосяродоначальникомиидеологом СОВРЕМЕННОЙВТ.СРЕДИРАБОТБЭБИДЖАЯВНОПРОСМАТРИВАЮТСЯДВАОСНОВНЫХНАПРАВЛЕНИЯ: разностнаяианалитическаявычислительныемашины. Проектразностноймашиныбылразработанв20-хгодах19 в.ипредназначалсядля табулированияполиномиальныхфункцийметодомконечныхразностей.Основным стимуломвданнойработебыланастоятельнаянеобходимостьвтабулированиифункций ипроверкесуществующихматематическихтаблиц,изобилующихошибками.Однако, данныйпроектнебылзавершен,НОПОСЛЕДОВАТЕЛЯМИБЭББИДЖАБЫЛИСОЗДАНЫ работающиеразностныемашины,которыенашлиширокоеприменениевнаукеитехнике.

ВТОРОЙПРОЕКТБЭБИДЖА- аналитическаямашина,использующаяпринцип ПРОГРАММНОГОУПРАВЛЕНИЯИЯВИВШУЮСЯПРЕДШЕСТВЕННИЦЕЙСОВРЕМЕННЫХЭВМ. Данный проектбылпредложенв30-егоды19 в.,ав1843 г.АЛОЙЛАВЛЕЙСДЛЯМАШИНЫБЭБИДЖА БЫЛАНАПИСАНАПЕРВАЯВМИРЕДОСТАТОЧНОСЛОЖНАЯПРОГРАММАВЫЧИСЛЕНИЯЧИСЕЛБЕРНУЛЛИ. Обаэтидостиженияможносчитатьвыдающимися,какопередившимисвоюэпохуболее, чемнастолетие.Проектаналитическоймашинынебылреализован,нополучилвесьма широкуюизвестностьизаслужилвысокуюоценкуцелогорядаученых,впервуюочередь, математиков.

Электромеханическийэтапразвитиявычислительнойтехники ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙЭТАПРАЗВИТИЯВТЯВИЛСЯНАИМЕНЕЕПРОДОЛЖИТЕЛЬНЫМИОХВАТЫВАЕТ всегооколо60 лет- ОТПЕРВОГОТАБУЛЯТОРАГ.Холлерита(1887 г.)ДОПЕРВОЙЭВМENIAC (1945 г.).Предпосылкамисозданияпроектовданногоэтапаявилиськакнеобходимость проведениямассовыхрасчетов(экономика,статистика,управлениеипланирование,и др.),такиразвитиеприкладнойэлектротехники(электроприводиэлектромеханические реле),позволившиесоздаватьэлектромеханическиевычислительныеустройства. Классическимтипомсредствэлектромеханическогоэтапабылсчетно-аналитический комплекс,предназначенныйдляобработкиинформациинаперфокарточныхносителях. Первыйсчетно-АНАЛИТИЧЕСКИЙКОМПЛЕКСБЫЛСОЗДАНВСШАГ.Холлеритомв1887 г.и состоялиз:ручногоперфоратора,сортировочноймашиныитабулятора.Используяидеи ЖАККАРДАИБЭБИДЖА(илипереоткрывихзаново),Г.Холлеритвкачестве информационногоносителяиспользовалперфокарты(хотяимрассматривалсяи перфоленточныйвариант);всеостальныекомпонентыкомплексаносилиоригинальный характер.Основнымназначениемкомплексаявляласьстатистическаяобработка перфокарт.Впервыхмоделяхкомплексаиспользоваласьручнаясортировкаперфокарт(в 1890 г.замененнаяэлектрической),атабуляторбылсозданнаосновепростейших электромеханическихреле.

В1897 г.Холлериторганизовалфирму,КОТОРАЯВДАЛЬНЕЙШЕМСТАЛАНАЗЫВАТЬСЯІВМ. ЗНАЧЕНИЕРАБОТГ.ХОЛЛЕРИТАДЛЯРАЗВИТИЯВТОПРЕДЕЛЯЕТСЯДВУМЯОСНОВНЫМИФАКТОРАМИ. Во-первых,онсталосновоположникомновогонаправленияв ВТ- счетно-перфорационного(счетно-аналитического),состоящеговприменениитабуляторови сопутствующегоимоборудованиядлявыполненияширокогокругаэкономическихи научно-техническихрасчетов.НАОСНОВЕДАННОЙВТСОЗДАЮТСЯМАШИННО-счетныестанции длямеханизированнойобработкиинформации,послужившиепрообразомсовременных вычислительныхцентров(ВЦ).В20-30-егоды20 в.применениесчетно-перфорационной ТЕХНИКИСТАНОВИТСЯВЕДУЩИМФАКТОРОМРАЗВИТИЯВТ;ТОЛЬКОПОЯВЛЕНИЕЭВМОГРАНИЧИЛО ееприменение.

Во-вторых,дажепослепрекращенияиспользованиятабуляторовосновнымносителем информации(ввод/вывод)ДЛЯЭВМОСТАЕТСЯПЕРФОКАРТА,авкачествепериферийных используютсяперфокарточныеустройства,ПРЕДЛОЖЕННЫЕХОЛЛЕРИТОМ.Дажевнаше времяиспользованиебольшогочисларазнообразныхустройствввода/выводаинформации неотменилополностьюиспользованияперфокарточнойтехнологии. Заключительныйпериод(40-егоды20 в.)ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГОЭТАПАРАЗВИТИЯВТ характеризуетсясозданиемцелогорядасложныхрелейныхирелейно-механических системспрограммнымуправлением,характеризующихсяалгоритмической универсальностьюиспособныхвыполнятьсложныенаучно-техническиевычисленияв автоматическомрежимесоскоростями,напорядокпревышающимискоростьработы арифмометровсэлектроприводом.Наиболеекрупныепроектыданногопериодабыли ВЫПОЛНЕНЫВГЕРМАНИИ(К.Цузе)ИСША(Д.Атанасов,Г.АЙКЕНИД.Стиблиц).Данные проектыможнорассматриватьвкачествепрямыхпредшественниковуниверсальных ЭВМ.

ПОСЛЕДНИМКРУПНЫМПРОЕКТОМРЕЛЕЙНОЙВТСЛЕДУЕТСЧИТАТЬПОСТРОЕННУЮВ1957 г.в СССРРЕЛЕЙНУЮВЫЧИСЛИТЕЛЬНУЮМАШИНУРВМ-1 иэксплуатировавшуюсядоконца1964 г.восновномдлярешенияэкономическихзадач. Электронныйэтапразвитиявычислительнойтехники

Всилуфизико-ТЕХНИЧЕСКОЙПРИРОДЫРЕЛЕЙНАЯВТНЕПОЗВОЛЯЛАСУЩЕСТВЕННОПОВЫСИТЬ скоростьвычислений;дляэтогопотребовалсяпереходнаэлектронныебезынерционные элементывысокогобыстродействия.

Кначалу40-хг.г.20 в.электроникаужерасполагаланеобходимымнаборомтаких элементов.СИЗОБРЕТЕНИЕММ.Бонч-Бруевичемв1913 г.триггера(электронноереле двухламповыйсимметричныйусилительсположительнойобратнойсвязьювкачестве базовойкомпонентыиспользуетэлектроннуювакуумнуюлампутриод,изобретеннуюв 1906 г.)ПОЯВИЛАСЬРЕАЛЬНАЯВОЗМОЖНОСТЬСОЗДАНИЯБЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙЭЛЕКТРОННОЙВТ. Электронныевычислительныемашины(ЭВМ)ознаменовалисобойновоенаправлениев ВТ,интенсивноразвиваемоеивнастоящеевремявразличныхнаправлениях. ПЕРВОЙЭВМПРИНЯТОСЧИТАТЬМАШИНУENIAC, СОЗДАННУЮВСШАВКОНЦЕ1945 г. Первоначальнопредназначеннаядлярешениязадачбаллистики,машинаоказалась универсальной,т.е.способнойрешатьразличныезадачи.Главнымконсультантомпроекта ЯВЛЯЛСЯД.Моучли,аглавнымконструктором- Д.Эккерт.ПРОЕКТСОЗДАНИЯENIAC, начатыйвапреле1943 г.,былполностьюзавершенвдекабре1945 г.Вкачестве ОФИЦИАЛЬНОЙАПРОБАЦИИЭВМБЫЛАВЫБРАНАЗАДАЧАОЦЕНКИПРИНЦИПИАЛЬНОЙВОЗМОЖНОСТИ созданияводороднойбомбы.Машинауспешновыдержалаиспытания,обработавоколо1 млн.ПЕРФОКАРТФИРМЫІВМ сисходнымиданными.

Полностьюзавершеннаяв1952 г.,ЭВМСОДЕРЖАЛАБОЛЕЕ3500 ламп19-тиразличных типовиоколо27000 другихэлектронныхэлементов.

Вконце1944 г.кпроектувкачественаучногоконсультантабылподключен41-ЛЕТНИЙДЖОНФОННЕЙМАН,ктомувремениужеимевшийбольшойавторитетвнаучном мирекакматематик,внесшийзначительныйвкладвквантовуюмеханикуисоздавший математическуютеориюигр.ПЕРЕРАБОТАВИДЕИЭККЕРТАИМОЧЛИ,атакже,оценив ограничения«ЭНИАК»,ДЖОНФОННЕЙМАННАПИСАЛШИРОКОЦИТИРУЕМЫЙОТЧЕТ, описывающийпроекткомпьютера(EDVAC), вкоторомипрограмма,иданныехранятсяв единойуниверсальнойпамяти.Принципыпостроенияэтоймашинысталиизвестныпод названием«АРХИТЕКТУРАФОННЕЙМАНА»ипослужилиосновойдляразработкипервыхпо-настоящемугибких,универсальныхцифровыхкомпьютеров.Принципыорганизации ЭВМ,ПРЕДЛОЖЕННЫЕФОННЕЙМАНОМ,сталиобщепринятыми. НАХОДЯСЬВТВОРЧЕСКОЙКОМАНДИРОВКЕВГРУППЕРАЗРАБОТЧИКОВEDVAC иознакомившисьс ИДЕЯМИДЖ.ФОННЕЙМАНА,М.Уилкс,ВЕРНУВШИСЬВКЭМБРИДЖСКИЙУНИВЕРСИТЕТ(Англия), смогнадвагодараньше(вмае1949 г.)ЗАВЕРШИТЬРАЗРАБОТКУПЕРВОЙВМИРЕЭВМС хранимымивпамятипрограммами.ЕГОКОМПЬЮТЕРEDSAC работалвдвоичнойс.с., выполнялодноадресныекомандывколичестве18 иоперировалкакскороткими(17 бит), такисдлинными(35 бит)словами.

КОМПЬЮТЕРEDSAC ПОЛОЖИЛНАЧАЛОНОВОМУЭТАПУРАЗВИТИЯВТ- первомупоколению УНИВЕРСАЛЬНЫХЭВМ.ЗАПЕРВЫМПОКОЛЕНИЕМЭВМПОСЛЕДОВАЛИВСЕОСТАЛЬНЫЕЭТАПЫ стремительногоразвитиякомпьютеров.

Применениекомпьютеров.Первыекомпьютерысоздавалисьисключительнодля вычислений(чтоотраженовназваниях«компьютер»и«ЭВМ»).Дажесамые примитивныекомпьютерывэтойобластивомногоразпревосходятлюдей.Неслучайно ПЕРВЫМВЫСОКОУРОВНЕВЫМЯЗЫКОМПРОГРАММИРОВАНИЯБЫЛФОРТРАН,предназначенный исключительнодлявыполненияматематическихрасчетов. Вторымкрупнымприменениембылибазыданных.Преждевсего,онибылинужны правительствамибанкам.Базыданныхтребуютужеболеесложныхкомпьютеровс развитымисистемамиввода-выводаихраненияинформации.Дляэтихцелейбыл РАЗРАБОТАНЯЗЫККОБОЛ.ПОЗЖЕПОЯВИЛИСЬСУБДСОСВОИМИСОБСТВЕННЫМИЯЗЫКАМИ программирования. Третьимприменениембылоуправлениевсевозможнымиустройствами.Здесьразвитие шлоотузкоспециализированныхустройств(частоаналоговых)кпостепенному внедрениюстандартныхкомпьютерныхсистем,накоторыхзапускаютсяуправляющие программы.Крометого,всебольшаячастьтехникиначинаетвключатьвсебя управляющийкомпьютер. Моделированиеструктурымолекулыприпомощикомпьютернойпрограммы.Наконец, компьютерыразвилисьнастолько,чтосталиглавныминформационныминструментом, каквофисе,такидома.Теперьпочтилюбаяработасинформациейзачастую осуществляетсячерезкомпьютер—будьтонабортекстаилипросмотрфильмов.Это относитсяикхранениюинформации,икеепересылкепоканаламсвязи.Основное применениесовременныхдомашнихкомпьютеров—НАВИГАЦИЯВИНТЕРНЕТЕИИГРЫ. Современныесуперкомпьютерыиспользуютсядлямоделированиясложныхфизическихи биологическихпроцессов.Например,длямоделированияядерныхреакцийили климатическихизменений.Некоторыепроектыпроводятсяприпомощираспределенных вычислений,когдабольшоечислоотносительнослабыхкомпьютероводновременно работаетнаднебольшимичастямиобщейзадачи,формируя такимобразом очень мощныйкомпьютер. Наиболеесложнымислаборазвитымприменениемкомпьютеровявляетсяискусственный интеллект—применениекомпьютеровдлярешениятакихзадач,гденетчетко определенногоболееилименеепростогоалгоритма.

КОНТРОЛЬ (ТЕСТ) по теме « История развития вычислительной техники»

1. Изображенноенарисункеустройствосоответствует:

ручномуэтапу механическомуэтапу электромеханическомуэтапу электронномуэтапу современномуэтапу

2. Отметьтеосновныеэтапыразвитиявычислительнойтехники:

ручной механический электромеханический электронный атомный

3. Изображенноенарисункеустройствосоответствует:

ручномуэтапу механическомуэтапу электромеханическомуэтапу электронномуэтапу современномуэтапу

4. Изображенноенарисункеустройствосоответствует:

ручномуэтапу механическомуэтапу электромеханическомуэтапу электронномуэтапу современномуэтапу

5. Изображенноенарисункеустройствосоответствует:

ручномуэтапу механическомуэтапу электромеханическомуэтапу электронномуэтапу современномуэтапу

6. Логарифмическаялинейкасоответствует: ручномуэтапу механическомуэтапу электромеханическомуэтапу электронномуэтапу современномуэтапу

7. ГОДСОЗДАНИЯПЕРВОЙЭВМ: 1913

1907 1945 1952 1962

8. ОСНОВНОЙВКЛАДДЖОНА-фон-НЕЙМАНАВРАЗВИТИЕВТ: изобретениелогарифмическойлинейки изобретениеарифмометра ИЗОБРЕТЕНИЕПЕРВОЙЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙЭВМ СОЗДАНИЕАРХИТЕКТУРЫЭВМ,ставшаявпоследующемклассической созданиепервогомикропроцессора

9. Первоеприменениекомпьютеров: дляработысбазамиданных управлениевсевозможнымиустройствами моделированиеразличныхфизическихпроцессов вычисление созданиеискусственноинтеллекта

10. Наиболеесложноеислаборазвитоеприменениекомпьютеров: дляработысбазамиданных управлениевсевозможнымиустройствами моделированиеразличныхфизическихпроцессов вычисление созданиеискусственногоинтеллекта

КЛАССИФИКАЦИЯЭВМ.

Электроннаявычислительнаямашина,компьютер-комплекстехническихсредств, предназначенныхдляавтоматическойобработкиинформациивпроцессерешения вычислительныхиинформационныхзадач.

КЛАССИФИКАЦИЯЭВМПОПРИНЦИПУДЕЙСТВИЯ: 1. Цифровыевычислительныемашины(ЦВМ)-вычислительные машиныдискретногодействия,работаютсинформацией,представленнойв дискретной(цифровой)форме.ЦВМОТЛИЧАЮТСЯВЫСОКОЙТОЧНОСТЬЮВЫЧИСЛЕНИЯИ удобствомхраненияинформации.

2. Аналоговыевычислительныемашины(АВМ)-вычислительные машинынепрерывногодействия,работаютсинформацией,представленнойв непрерывной(аналоговой)форме,т.е.ввиденепрерывногорядязначенийкакой-либофизическойвеличины.АВМПРОСТЫИУДОБНЫВЭКСПЛУАТАЦИИ, характеризуютсявысокимбыстродействиемиотносительновысокойтонностью.

3. Гибридныевычислительныемашины(ГВМ)-вычислительные машиныкомбинированногодействия,работаютсинформацией,представленнойв цифровойианалоговойформе.ОНИСОВМЕЩАЮТПРЕИМУЩЕСТВАЦВМИГВМ.

КЛАССИФИКАЦИЯЭВМПОЭТАПАМСОЗДАНИЯ: 1. 1-епоколение,50-егоды.ЭВМНАЭЛЕКТРОННЫХВАКУУМНЫХЛАМПАХ. 2. 2-епоколение,60-егоды.ЭВМНАДИСКРЕТНЫХПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ приборах.

3. 3-епоколение,70-егоды.ЭВМНАПОЛУПРОВОДНИКОВЫХИНТЕГРАЛЬНЫХ микросхемахмалойисреднейстепениинтеграции(сотни- тысячиэлементовна кристалл).

4. 4-епоколение,80-егоды.ЭВМНАБОЛЬШИХИСВЕРХБОЛЬШИХ интегральныхсхемах.

5. 5-епоколение90-егоды.ЭВМСМНОГИМИДЕСЯТКАМИПАРАЛЛЕЛЬНО работающихмикропроцессоров.ЭВМНАСВЕРХСЛОЖНЫХМИКРОПРОЦЕССОРАХС параллельно-векторнойструктурой.

6. 6-еипоследующеепоколения,ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕЭВМСМАССОВЫМ параллелизмоминейроннойструктурой-сраспределеннойсетьюбольшогочисла несложныхмикропроцессоров,моделирующихархитектурунейронных биологическихсистем.

КЛАССИФИКАЦИЯЭВМПОНАЗНАЧЕНИЮ: 1. УНИВЕРСАЛЬНЫЕЭВМ-длярешенияширокогокругазадач.

2. Проблемно-ОРИЕНТИРОВАННЫЕЭВМ-служатдлярешенияболее узкогокругазадачсвязанных,какправило,суправлениемтехнологическими объектами,регистрацией,накоплениемиобработкойотносительнонебольших объемовданных.

3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕЭВМ-используютсядлярешенияузкогокруга задачилиреализациистрогоопределеннойгруппыфункций.

КЛАССИФИКАЦИЯЭВМПОРАЗМЕРАМИФУНКЦИОНАЛЬНЫМВОЗМОЖНОСТЯМ: 1. СУПЕРЭВМ- вычислительнаямашина,значительнопревосходящая посвоимтехническимпараметрамбольшинствосуществующихкомпьютеров.Из-забольшойгибкостисамоготерминадосихпорраспространеныдовольно нечеткиепредставленияопонятии«суперкомпьютер».Вобщемслучае, суперкомпьютер—этокомпьютерзначительноболеемощный,чемдоступныедля большинствапользователеймашины.Приэтом,скоростьтехническогопрогресса сегоднятакова,чтонынешнийлидерлегкоможетстатьзавтрашнимаутсайдером. Архитектуратакженеможетсчитатьсяпризнакомпринадлежностикклассу суперкомпьютеров.РАННИЕКОМПЬЮТЕРЫCDC былиобычнымимашинами,всего лишьоснащеннымибыстрымидлясвоеговременискалярнымипроцессорами, скоростьработыкоторыхбылавнесколькодесятковразвыше,чемукомпьютеров, предлагаемыхдругимикомпаниями.Большинствосуперкомпьютеров70-х оснащалисьвекторнымипроцессорами,акначалуисередине80-хнебольшое число(от4 до16) параллельноработающихвекторныхпроцессоровпрактически сталостандартнымсуперкомпьютернымрешением.Конец80-хиначало90-хгодов охарактеризовалисьсменоймагистральногонаправленияразвития суперкомпьютеровотвекторно-конвейернойобработкикбольшомуи сверхбольшомучислупараллельносоединенныхскалярныхпроцессоров.

Массивно-параллельныесистемысталиобъединятьвсебесотниидажетысячиотдельных процессорныхэлементов,причемимимоглислужитьнетолькоспециально разработанные,ноиобщеизвестныеидоступныевсвободнойпродажепроцессоры. Большинствомассивно-параллельныхкомпьютеровсоздавалосьнаосновемощных ПРОЦЕССОРОВСАРХИТЕКТУРОЙRISC. Вконце90-хгодоввысокаястоимость специализированныхсуперкомпьютерныхрешенийинарастающаяпотребностьразных слоевобществавдоступныхвычислительныхресурсахпривеликширокому распространениюкомпьютерныхкластеров.Этисистемыхарактеризуетиспользование отдельныхузловнаосноведешевыхиширокодоступныхкомпьютерныхкомплектующих длясерверовиперсональныхкомпьютеровиобъединенныхприпомощимощных коммуникационныхсистемиспециализированныхпрограммно-аппаратныхрешений. Несмотрянакажущуюсяпростоту,кластерыдовольнобыстрозанялидостаточнобольшой сегментсуперкомпьютерногорынка,обеспечиваявысочайшуюпроизводительностьпри минимальнойстоимостирешений.Внастоящеевремясуперкомпьютерыиспользуются дляработысприложениями,требующиминаиболееинтенсивныхвычислений(например, прогнозированиепогодно-климатическихусловий,моделированиеядерныхиспытанийи т.п.). Иногдасуперкомпьютерыиспользуютсядляработысодним-единственным приложением,использующимвсюпамятьивсепроцессорысистемы;вдругихслучаях ониобеспечиваютвыполнениебольшогочисларазнообразныхприложений.

1. БОЛЬШИЕЭВМ(минифреймы).Этотклассисторическипоявился первым.Конструктивновыполненыввидеоднойилинесколькихстоек.Основные направленияпримененияминифреймов-эторешениенаучно-техническихзадач, работаввычислительныхсистемахспакетнойобработкойинфорации,работас большимибазамиданных,управлениевычислительнымисетямии ресурсами.В мнифреймахплохособлюдаетсяпринципоткрытыхсистем-аименно совместимостьсдругимисистемами.

Характеризуютсявысокойнадежностью(12-15 лет)благодарядублированиюи горячейзаменымодулей.Допускаетвертикальнуюигоризонтальнуюмасштабируемость. Появлениеминиимикро-ЭВМНЕМНОГООТТЕСНИЛИИСПОЛЬЗОВАНИЕДОРОГИХИТЯЖЕЛО обслуживаемыхминифреймовнесмотрянаихпроизводительнуюмощностьинадежность.

1. МАЛЫЕЭВМ(мини-ЭВМ)-надежныенедорогиеиудобныев эксплуатациикомпьютеры,обладающиенескольконизкимипараметрамипо СРАВНЕНИЮСБОЛЬШИМИЭВМ. Основнымиособенностями являются:широкий диапазонпроизводительностивконкретныхусловияхприменения,аппаратная реализациябольшинствасистемныхфункцийввода-выводаинформации,простая реализациямикропроцессорныхимногомашинныхсистем,высокаяскорость обработкипрерываний,возможностьработысформатамиданныхразличной длины.

Кдостоинствамможноотнести:специфическуюархитектуру сбольшой модульностью,лучшее,чемуминифреймов,соотношениепроизводительностиицены, повышеннаяточностьвычисления. МАЛЫЕЭВМ ориентированынаиспользованиев качествеуправляющихвычислительныхкомплексов,длявычисленийв многопользовательскихвычислительныхсистемах,всистемахавтоматического проектирования,длямоделированиянесложныхобъектов.

1. Микро-ЭВМ-этокомпьютеры,вкоторыхцентральныйпроцессор выполненввидеодноймикросхемы(микропроцессора).Современныемодели микро-ЭВММОГУТСОДЕРЖАТЬНЕСКОЛЬКОМИКРОПРОЦЕССОРОВ.Можновыделить следующиегруппывклассемикро-ЭВМ: - Микроконтроллеры-микро-ЭВМВЫПОЛНЕНИЕВВИДЕОДНОЙМИКРОСХЕМЫ. Используютсядляавтоматизацииработынесложныхэлектронныхустройств.

- Персональныекомпьютеры-однопользовательскиемикро-ЭВМ, удовлетворяющиетребованиямобщедоступностииуниверсальности.

- Рабочиестанции-однопользовательскиемощныемикро-ЭВМ, специализированныенавыполненииопределенноговидаработы(инженерные, графические,издательскиеи.т.д.)

- Серверы-многопользовательскиемощныемикро-ЭВМВВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХСЕТЯХ выделенныедляобработкизапросовотвсехстанцийсети.

Контроль-тест по теме: «Классификация ЭВМ»

1. Сигналынепрерывнойформыобрабатывают: ЦИФРОВЫЕЭВМ

АНАЛОГОВЫЕЭВМ ГИБРИДНЫЕЭВМ

2. Сигналыдискретнойформыобрабатывают: ЦИФРОВЫЕЭВМ

АНАЛОГОВЫЕЭВМ ГИБРИДНЫЕЭВМ

3. К1-мупоколению(50-егоды)ОТНОСИТСЯЭВМ: набольшихисверхбольшихинтегральныхсхемах насверхсложныхмикропроцессорахспараллельно-векторнойструктурой наэлектронныхвакуумныхлампах надискретныхполупроводниковыхприборах НАИМСМАЛОЙИСРЕДНЕЙИНТЕГРАЦИИ

4. К2-мупоколению(60-егоды)ОТНОСИТСЯЭВМ: набольшихисверхбольшихинтегральныхсхемах насверхсложныхмикропроцессорахспараллельно-векторнойструктурой наэлектронныхвакуумныхлампах надискретныхполупроводниковыхприборах НАИМСМАЛОЙИСРЕДНЕЙИНТЕГРАЦИИ

5. К3-мупоколению(70-егоды)ОТНОСИТСЯЭВМ: набольшихисверхбольшихинтегральныхсхемах насверхсложныхмикропроцессорахспараллельно-векторнойструктурой наэлектронныхвакуумныхлампах надискретныхполупроводниковыхприборах НАИМСМАЛОЙИСРЕДНЕЙИНТЕГРАЦИИ

6. К4-мупоколению(80-егоды)ОТНОСИТСЯЭВМ: набольшихисверхбольшихинтегральныхсхемах(микропроцессоре) насверхсложныхмикропроцессорахспараллельно-векторнойструктурой наэлектронныхвакуумныхлампах надискретныхполупроводниковыхприборах НАИМСМАЛОЙИСРЕДНЕЙИНТЕГРАЦИИ

7. К5-мупоколению(90-егоды)ОТНОСИТСЯЭВМ: набольшихисверхбольшихинтегральныхсхемах насверхсложныхмикропроцессорахспараллельно-векторнойструктурой наэлектронныхвакуумныхлампах надискретныхполупроводниковыхприборах НАИМСМАЛОЙИСРЕДНЕЙИНТЕГРАЦИИ

8. Дляпрогнозированияпогодно-климатическихусловийидлямоделирования ядерныхиспытанийиспользуют: БОЛЬШИЕЭВМ СУПЕРЭВМ МАЛЫЕЭВМ микро-ЭВМ

9. Высокойнадежностьюхарактеризуются: БОЛЬШИЕЭВМ

СУПЕРЭВМ МАЛЫЕЭВМ микро-ЭВМ

10. Персональныекомпьютерыотносятк: БОЛЬШИМЭВМ

СУПЕРЭВМ МАЛЫМЭВМ микро-ЭВМ

Структура ЭВМ.

Структуракомпьютера-этосовокупностьегофункциональныхэлементовисвязей междуними.СТРУКТУРАЭВМЯВЛЯЕТСЯОДНИМИЗОПРЕДЕЛЯЮЩИХФАКТОРОВЕГО характеристик.

КЛАССИЧЕСКАЯУПРОЩЕННАЯСТРУКТУРНАЯСХЕМАЭВМИМЕЕТВИД:

Процессор(центральныйпроцессор)-основнойвычислительныйблоккомпьютера, содержитважнейшиефункциональныеустройства:устройствоуправления,арифметико-логическоеустройство,процессорнуюпамять.

Оперативнаяпамять-запоминающееустройство,используемойдляоперативного храненияиобменаинформациейсдругимиузламимашины.Каналысвязи (внутримашинныйинтерфейс)- служатдлясопряженияцентральныхузловмашинысее внешнимиустройствами.Внешниеустройстваобеспечиваютэффективное взаимодействиекомпьютерасокружающейсредой:пользователями,объектами управления,другимимашинами(внешняяпамятьиустройстваввода-вывода).

Всебольшеераспространениеполучаетмногопроцессорнаяструктура (многопроцессорныевычислительныесистемы(МПВС)).Информационное взаимодействиепроцессоровпроисходитлибонауровнерегистровмикропроцессорной памяти,либонауровнеоперативнойпамяти.Всовременныхмногоядерныхпроцессорах объединениесводитьсянауровнеполяоперативнойпамяти.Важнымявляетсято,что многопроцессорнаявычислительнаясистемаработаетподуправлениемединой операционнойсистемы.Этосущественноулучшаетдинамическиесвойствасистемы,но требуетсявесьмасложнаяоперационнаясистема.

Структурнаясхемавзаимодействияпроцессоровввычислительнойсистемесобщей оперативнойпамятьюимеетвид:

Созданиевысокопроизводительныхкомпьютеровнаосновеодногоилинескольких процессоровнепредставляетсявозможнымпоразличнымтехническимифизическим факторам.

Поэтому,суперкомпьютерысоздаютсяввидевысокопараллельных многопроцессорныхвычислительныхсистем.

РАЗНОВИДНОСТИВЫСОКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХМПВС: 1. Магистральные(конвейерные)МПВС,укоторыхпроцессородновременно выполняетразныеоперациинадпоследовательнымпотокомобрабатываемыхданных.По ПРИНЯТОЙКЛАССИФИКАЦИИТАКИЕМПВСОТНОСЯТКСИСТЕМАМСМНОГОКРАТНЫМПОТОКОМ командиоднократнымпотокомданных(МКОДИЛИMISD -Multiple Instruction Single Data).

2. ВЕКТОРНЫЕМПВС,укоторыхвсепроцессорыодновременновыполняютодну командунадразличнымиданными-однократныйпотоккомандсмногократнымпотоком данных(ОКМДИЛИSIMD -Single Instruction Multiple Data).

3. МАТРИЧНЫЕМПВС,укоторыхмикропроцессорвыполняетразличныекомандыс многократнымпотокомданных-многократныйпотоккомандсмногократнымпотоком данных(МКМДИЛИMIMD - Multiple Instruction Multiple Data).

ВСУПЕРКОМПЬЮТЕРАХИСПОЛЬЗУЮТСЯВСЕТРИВАРИАНТААРХИТЕКТУРЫМПВС,но НАИБОЛЬШУЮЭФФЕКТИВНОСТЬПОКАЗАЛАСТРУКТУРАSIMD ионачащеиспользуетсявсупер ЭВМ.

Контроль по теме: «Структура ЭВМ»

1. Основнойвычислительныйблоккомпьютера: внешнееустройство оперативнаяпамять каналсвязи процессор

2. ОСНОВНЫЕЭЛЕМЕНТЫСТРУКТУРЫЭВМ: процессор программноеобеспечение оперативнаяпамять каналысвязи внешниеустройства

3. ДЛЯОПЕРАТИВНОГОХРАНЕНИЯИОБМЕНАИНФОРМАЦИЕЙСДРУГИМИУЗЛАМИЭВМ используется: внешнееустройство оперативнаяпамять каналсвязи процессор

4. Взаимодействиекомпьютерасокружающейсредойобеспечивает: внешнееустройство оперативнаяпамять каналсвязи процессор

5. Длясопряженияцентральныхузловкомпьютераиспользуется: внешнееустройство оперативнаяпамять каналсвязи процессор

6. Показанныйнижерисуноксоответствует:

системес многократнымпотокомкомандиоднократнымпотокомданных системесоднократнымпотокомкомандимногократнымпотокомданных системесмногократнымпотокомкоманди многократнымпотокомданных КЛАССИЧЕСКОЙСТРУКТУРЕЭВМ

7. Показанныйнижерисуноксоответствует:

системес многократнымпотокомкомандиоднократнымпотокомданных системесоднократнымпотокомкомандимногократнымпотокомданных системесмногократнымпотокомкоманди многократнымпотокомданных КЛАССИЧЕСКОЙСТРУКТУРЕЭВМ

8. Показанныйнижерисуноксоответствует: системес многократнымпотокомкомандиоднократнымпотокомданных системесоднократнымпотокомкомандимногократнымпотокомданных системесмногократнымпотокомкомандимногократнымпотокомданных КЛАССИЧЕСКОЙСТРУКТУРЕЭВМ

9. Показанныйнижерисуноксоответствует:

системес многократнымпотокомкомандиоднократнымпотокомданных системесоднократнымпотокомкомандимногократнымпотокомданных системесмногократнымпотокомкоманди многократнымпотокомданных КЛАССИЧЕСКОЙСТРУКТУРЕЭВМ

10. В СУПЕРЭВМ чаще используется: системас многократнымпотокомкомандиоднократнымпотокомданных системасоднократнымпотокомкомандимногократнымпотокомданных системасмногократнымпотокомкоманди многократнымпотокомданных КЛАССИЧЕСКАЯСТРУКТУРАЭВМ

Представление информации в ЭВМ.

Компьютеризация общества и компьютерная обработка информации приводит к необходимости ее представления в двоичной виде. На сегодняшнее время компьютеры способны обрабатывать числовую, текстовую, графическую, звуковую и видео информацию. Однако большинство существующих компьютеров способно хранить и обрабатывать только дискретную информацию. Следовательно, любой вид информации, ПОДЛЕЖАЩИЙКОБРАБОТКЕНАЭВМНЕОБХОДИМОЗАКОДИРОВАТЬВЧИСЛОВОМВИДЕ.

Рассмотрим способы представления информации в ЭВМ.

Представление целых чисел.

ДЛЯЭФФЕКТИВНОСТИИСПОЛЬЗОВАНИЯПАМЯТИВЭВМИСПОЛЬЗУЮТРАЗНЫЕМЕТОДЫ представленияцелыхчисел.Приэтомприменяетсяформатсфиксированнойзапятой.

Дляположительных(беззнаковых)чиселвсебитыячейкипамятиучаствуютв указанииколичественногозначениячисла.Например,1 байт=8битамдаетвозможность задатьчиславдиапазонеот00000000 до11111111 вдвоичнойсистеме(0-255 в десятичнойсистеме).Еслижеиспользуетсядлякодированиямашинноеслово(2 байта),то возможенчисловойдиапазонот0 до2^16-1=65535 вдесятичнойсистеме.

Вслучаееслинужноуказатьчислосознаком,старшийбитвдвоичнойсистеме выделяетсядляуказаниязнака.Приэтомоднимбайтомможнозадатьчислаот-128 до 127, а16 разрядноецелоесознакомпозволяетуказатьчисловойдиапазонот-32768 до 32767 вдесятичнойсистеме.Длязаменыоперациивычитанияоперациейсложения, отрицательныечиславпамятикомпьютерахранятсявдополнительномкоде.

Вкомпьютереоперациинадцелымчисламивыполняютсяцелочисленным процессорампоопределеннымправилам.

Представление вещественных чисел.

Длявыполненияоперацийсбольшейточностьювкомпьютереиспользуетсяформат представлениячиселсплавающейзапятой.Притакомкодированиичастьразрядов отводитсядляуказанияпорядка,другаячастьдляуказаниямантиссыиодинбитдля указаниязнака.Например,придлинечисла32 бита(двойноемашинноеслово)1 бит отводитсядляуказаниязнака,8 бит-указаниепорядкаи24 бита-длямантиссы.Это позволяетзадатьдиапазонот10^-38 до10^38 . Операциинадтакимичисламивыполняет математическийсопроцессор.

Представление текстовой информации.

Вслучаетекстовойинформации,каждомусимволусопоставляетсядвоичное число, образуятаблицукодировоксимволов.Существуетразличныестандартыкодировок: ASCII, UCS-2, UCS-4. Например, ВТАБЛИЦЕASCII однимбайтомкодируются256 символов(включаяуправляющиесимволы).Согласноэтойкодировкебуквеb соответствуеткод01100010, о -01101111, k -01101011. Исловоbook записывается четырьмябайтами01100010 01101111 01101111 01101011.

Представление графической информации.

Длякодированияграфическойинформациивсеизображениеделитьсянаравные участки-пиксели. Чембольшепикселей,темкачественнеепредставлениеграфического изображения.Каждыйпиксельзадаетсядвоичнымкодомцветадискретизированной области.ВОСНОВНОМПРИМЕНЯЮТКОДИРОВКИRGB (Red-Green-Blue) - дляустройств, работающихпопринципуизлучения(мониторы),CMYK (Cyan-Yellow-Magenta-Black) -дляустройств,работающихпопринципуотраженияотбелого(печатьнабумагу).

ВСИСТЕМЕRGB приглубинецвета24 бита,состояниепикселязадается24 битами,из которых8 битиспользуетсядлязаданияинтенсивностикрасного,8 бит-интенсивности зеленогоипоследние8 бит- интенсивностисинего.Такимобразом,трицвета,каждыйиз которыхимеет256 уровнейинтенсивности,смешиваютсявразныхсоотношениях,и получается224 различныхцветов.Нетрудноподсчитатьобъемпамятинеобходимыйдля храненияизображениянаэкранемонитораразрешением800х600точекприглубинецвета 24 бит.

800*600*3байта=1440000байт=1.44Мбайт.

ВТАКОМВИДЕСОХРАНЯЕТСЯИНФОРМАЦИЯВГРАФИЧЕСКИХФАЙЛАХСРАСШИРЕНИЕМВМР. Нодляуменьшениязанимаемогообъемаприменяютсяразличныеметодысжатиятипа JPG, GIF ит.д.

Представление звуковой информации.

Вэлектронныхустройствахрегистрациизвукаформируетсянепрерывно меняющиесявовременинапряжениеилиток,т.е.аналоговыйэлектрическийсигнал.Для записиэтогосигналавкомпьютернеобходимадискретизацияэтогосигналапоуровнюи повремени.Этуфункциювыполняюспециальныеэлектронныеустройства-аналогово-цифровыепреобразователи.Черезкаждыйкороткийпромежутоквремениввиде двоичногочисларегистрируетсяуровеньсигнала.Такимобразом,звуковойсигнал представляетсобойпотокдвоичныхчисел.

Обычноглубинакодирования(дискретизацияпоуровню)составляет16 бит(65536 уровней),ачастотадискреtrialии24000 развсекунду.Можноподсчитаtrialок информациипритакомкачествезвука

16 бит*24000с-1=2 байта*24000с-1=48000 байтвсекунду=48Кбайт/с Привоспроизведениизвукацифровымиустройствами,потокчиселобратно представляютсяваналоговыйсигналприпомощицифро-аналоговогопреобразователя. УНИВЕРСАЛЬНЫЙЗВУКОВОЙФОРМАТФАЙЛАБЕЗСЖАТИЯЭТОWAV. Наиболее распространенныйформатсосжатием- MP3.

Представление видео - информации.

Видеопредставляетсобойпотокпоследовательносменяющихсякадров изображений.Следовательно,ПРЕДСТАВЛЕНИЕВИДЕОВЭВМСВОДИТСЯКПРЕДСТАВЛЕНИЮ потокаграфическойинформации.Телевизионныйформатвоспроизведениявидео используетразрешениекадра720*576 точекс24 битовойглубинойцвета.Скорость воспроизведениясоставляет25 кадроввсекунду.Объемпередаваемойприэтом информациисоставляет: 24бита*720*576*25=248832000бит/силиприблизительно30 Мбайт/с.

Этосоставляеточеньбольшойпотокданных,поэтомуприхраненииипередачивидео используютразныеметодысжатия(MPEG, AVI). Всовременныхцифровых видеокамерахзаписьвидеовыполняетсявцифровойформепослепредварительного сжатия.

Контроль по теме «ПРЕДСТАВЛЕНИЕИНФОРМАЦИИВЭВМ»

1. Восьмьюбитамиможнозадатьцелоебеззнаковоечислодиапазона: 0-127

0-256 0-511

-128- 127 0-255

2. Шестнадцатьюбитамиможнозадатьцелоечислосознакомвдиапазоне: -128- 128

-32768- 32768 -32768- 32767 -128- 127

0-255

3. Восьмьюбитамиможнозадатьцелоечислосознакомвдиапазоне: -128- 128

0-256 0-511

-128- 127 0-255

4. Шестнадцатьюбитамиможнозадатьцелоебеззнаковоечислодиапазона: -128- 128

0-32768 0-65535 0-65536 0-255

5. Целочисленныйпроцессорвыполняетоперациинад: целымичисламисознаком целымичисламибеззнака символьнымипеременными вещественнымичислами числамисплавающейзапятой

6. Математическийсопроцессорвыполняетоперациинад: целымичисламисознаком целымичисламибеззнака символьнымипеременными вещественнымичислами числамисплавающейзапятой

7. Записьbok ВКОДИРОВКЕASCII имеетвид: 011000100110001001101111

011000100110111101101011 011000100110111101100010 011000100110111101101011 011010110011011101100010

8. Несжатыйформатграфическойинформацииимеетфайлсрасширением: JPG

GIF BMP WAV MP3

9. Несжатыйформатзвуковойинформацииимеетфайлсрасширением: JPG

GIF BMP WAV MP3

10. Методысжатиявидеоинформации: MPEG

GIF BMP WAV AVI

Общие сведения о системах счисления.

Система счисления - совокупность приемов и правил для изображения чисел с помощьюсимволов(цифр),имеющихопределенныеколичественныезначения.

Непозиционной системой счисления называется такая система, в которой количественное значение каждой цифры не зависит от занимаемой ею позиции в изображениичисла,аопределяетсялишьсамимсимволом(цифрой).Например,вримской СИСТЕМЕСЧИСЛЕНИЯЧИСЛОХХ (двадцать)СОДЕРЖИТСИМВОЛХ,который означает10 единиц независимоотпозиции.

Позиционной системой счисления называется такая система, в которой количественноезначениекаждойцифрызависитотеепозиции(места)вчисле.Примером можнопривестиобычнуюдесятичнуюсистемусчисления.Например,число909 содержит цифру 9 означ

1. МАКАРОВАН.В.«Информатика:Учебник»- 3-еперераб.изд. /Подред.проф.Н.В.Макаровой.-М:.Финансыистатистика,2000. - 768 с.:ил.

2. НЕШУМОВАК.А.«Электронныевычислительныемашиныи системы».

3. С.Т.Хвощь,Н.Н.Варлинсткий,Е.А.Попов. Микропроцессорыимикро-ЭВМВСИСТЕМАХАВТОМАТИЗИРОВАННОГО управления.СПРАВОЧНИКПОДОБЩЕЙРЕДАКЦИЕЙС.Т.Хвощь.- Л.:Машиностроение,1987.

4. Assembler / В.Юров-СПБ.:Питер,2002. -624 с.:ил.

5. ГУКМ.АППАРАТНЫЕСРЕДСТВАІВМ PC. Энциклопедия.3-е изд.- СПБ.:Питер,2006. 1072 с.:ил.

6. КАГАНМ.Б.Электронныевычислительныемашиныи системы.М.:Энергоатомиздат,1991. 592 с.

7. В.Д.Розевиг,«ПРОЕКТИРОВАНИЕПЕЧАТНЫХПЛАТВPCAD», М.:Изд.«Солон-Р»,2001.

Лабораторная работа №3

Изучение логических исдвиговых операций процессора.

Для выполнения работы скачайте и распакуйте файл ASMWIN. Затем запустите программу ASMWINВ распакованной папке. Нажатием кнопки«Редактор» запускается текстовый редактор для ввода и сохранения текста программы (нельзя менять название файла). Кнопка«Транслятор» формирует файл листинга, если нет ошибок, то создается исполняемый файл. Кнопкой«Листинг» открывается файл листинга. Если в нем имеется ошибка, необходимо вернутся в редактор, исправить ошибку, сохранить изаново оттранслировать. После того когда листинг получится без ошибок, нажимаем кнопку «Отладка». При этом запускается отладчик и вотладчике открывается созданный исполняемый файл. Чтобы увидеть изменения внутри процессора в ходе выполнения программы, в отладчике выполняем КОМАНДУVIEW-CPU. Нажимая КНОПКУF8, исполняем программу по шагам изаполняем таблицу. Программа работает во всех 32 разрядных операционных СИСТЕМАХWINDOWS.

Инструкция: стр.1

Смотри файл из приложения ASMWIN.exe (759 КБ)

Лабораторная работа №4

Изучение команд условного и безусловного перехода процессора.

Для выполнения работы скачайте и распакуйте файл ASMWIN. Затем запустите программу ASMWIN в распакованной папке. Нажатием кнопки«Редактор» запускается текстовый редактор для ввода и сохранения текста программы (нельзя менять название файла). Кнопка«Транслятор» формирует файл листинга, если нет ошибок, то создается исполняемый файл. Кнопкой«Листинг» открывается файл листинга. Если в нем имеется ошибка, необходимо вернутся в редактор, исправить ошибку, сохранить изаново оттранслировать. После того когда листинг получится без ошибок, нажимаем кнопку «Отладка».При этом запускается отладчик и в отладчике открывается созданный исполняемый файл. Чтобы увидеть изменения внутри процессора в ходе выполнения программы, в отладчике выполняем КОМАНДУVIEW-CPU. Нажимая КНОПКУF8, исполняем программу по шагам изаполняемтаблицу. Программа работает во всех 32 разрядных операционных СИСТЕМАХWINDOWS.

Смотри файл из приложения ASMWIN.exe (759 КБ)

Исследование работы логических элементов.

Для выполнения работы скачайте и распакуйте ФАЙЛІ&NE. Затем, в распакованной папке запустите ПРОГРАММУІ&NE. Порядок работы описывается в самой программе. Следуя инструкциям необходимо собратьуказанные схемы и по ним получить данные для таблицы. Программа работает в операционныхсистемах Windows98, Me, 2K, XP.

Исследование работы дешифратора 2-10.

Для выполнения работы скачайте и распакуйте ФАЙЛLOGIK. Затем, в распакованной папке запустите ПРОГРАММУLOGIK. Порядок работы описывается в самой программе. Следуя инструкциям необходимо собратьуказанную схему и по ней получить данные для таблицы. Программа работает в операционныхсистемах Windows98, Me, 2K, XP.