Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции по информатике - файл Архитектура ПК.doc


Загрузка...
Лекции по информатике
скачать (1321 kb.)

Доступные файлы (15):

Алгоритм.doc77kb.12.11.2009 00:00скачать
Архитектура ПК.doc239kb.11.11.2009 21:44скачать
Информационная глобальная сеть Интернет.doc95kb.11.11.2009 22:16скачать
Информация и данные.doc52kb.11.11.2009 18:33скачать
Классификация и кодирование информации.doc70kb.11.11.2009 19:09скачать
Компьютерные сети.doc110kb.11.11.2009 22:40скачать
Операционные системы.doc101kb.11.11.2009 22:58скачать
Особенности работы со службами Интернета.doc77kb.12.11.2009 12:53скачать
Программное обеспечение.doc69kb.12.11.2009 00:02скачать
Программное обеспечение работы в Интернет.doc116kb.12.11.2009 12:18скачать
Службы Интернета.doc132kb.12.11.2009 12:46скачать
Текстовый процессор.doc571kb.11.11.2009 21:25скачать
Файл.doc535kb.11.11.2009 21:40скачать
Электронная таблица.doc118kb.11.11.2009 20:39скачать
Язык программирования.doc132kb.12.11.2009 11:55скачать

Архитектура ПК.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Архитектура ПК, виды. Основные блоки ПК. Микропроцессор. Оперативная память. Системная шина. Устройства ввода-вывода информации. Драйверы. Принтеры. Мониторы. Внешняя память. Принципы фон Неймана.

В познании деятельности компьютера есть несколько уровней. Первый из них, необходимый каждому специалисту, - уровень архитектуры.

Архитектура - это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных функциональных узлов. На этом уровне не требуется знание схемных решений современной радиотехники и микроэлектроники. Последнее вообще выходит за пределы информатики, оно требуется лишь разработчикам физических элементов компьютеров.

Уровень архитектуры достаточно глубок, он включат вопросы управления работой ЭВМ (программирования) на языке машинных команд (ассемблера). Такой способ управления гораздо сложнее, чем написание программ на языках высокого уровня, и тем не менее без представления о нем невозможно понять реальную работу компьютера.

^ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ

Магистрально-модульный принцип построения ЭВМ

Электронно-вычислительная машина - это универсальное электронное устройство, предназначенное для работы с информацией.

Строго говоря, ЭВМ включает в себя две части: аппаратную часть (HARDWARE) и программную часть (SOFTWARE). Аппаратная часть - это все оборудование, которое входит в состав компьютера, а программная часть (программное обеспечение) - это те программы, которые в компьютере работают. Следует отметить, что сам по себе компьютер без программы работать не будет.

Под конфигурацией компьютера понимают его состав. ^ Аппаратная конфигурация - это устройства, которые входят в состав компьютера, а программная конфигурация - это те программы, которые вы на своем компьютере установили.

Работа компьютера имитирует (моделирует) информационную деятельность человека. Существуют три основных вида информационной деятельности человека:

-прием (ввод) информации;

-запоминание информации (хранение информации);

-процесс мышления (обработка информации);

-передача (вывод) информации.

Компьютер в своем составе имеет устройства, выполняющие эти функции человека:

-устройства ввода;

-устройство памяти;

-процессор (устройство обработки информации);

-устройства вывода.

Эти четыре части обязательно присутствуют в любом компьютере. Чаще всего устройством ввода служит клавиатура, а устройством вывода – монитор. Но разным людям нужны разные аппаратные конфигурации. Писателю и бухгалтеру обязательно нужен принтер, художнику нужен сканер. Для того, чтобы компьютер мог работать с музыкой, звуком и речью, нужен CD ROM. Для подключения к телефонной сети нужен модем. Существует и множество других устройств, которые можно подключать к компьютеру.

Это устройства называют модулями.

^ Модуль – это функционально и конструктивно законченное устройство или блок ЭВМ.

Между модулями необходим обмен информацией, который осуществляется через магистраль.

^ Магистраль - это общая линия кабелей (шин), к которой параллельно подсоединяются модули. Подсоединяя через магистраль разные наборы модулей, мы получаем разную конфигурацию ЭВМ.
Такой магистрально-модульный принцип построения ЭВМ сейчас получил широкое распространение, т.к. обладает разными достоинствами:

  1. Процессор управляет всеми устройствами с помощью одних и тех же команд;

  2. Можно подключать к магистрали новые внешние устройства;

  3. Можно легко заменять вышедшие из строя или устаревшие модули на новые.

  4. Из готовых модулей можно составлять ЭВМ разной мощности и назначения.

Такой принцип построения ЭВМ часто называют принципом открытой архитектуры. Для того, чтобы части компьютера подходили друг к другу, регламентируются и стандартизируются входные и выходные параметры каждого из модулей, а также условия их сопряжения друг с другом.

У компьютера бывают внешние устройства и внутренние. Внешние устройства еще часто называют периферийными устройствами или просто периферией. К периферии относятся, как правило, устройства для приема и выдачи информации. К внутренним относятся те устройства, которые находятся внутри системного блока. В основном они занимаются обработкой и хранением информации.

Основные блоки ПК.

  • Системный блок

  • Монитор

  • Клавиатура

  • Мышь

Системный блок предназначен: для расположения основных устройств ПК.



Монитор предназначен: для изображения текстовой и графической информации.



Клавиатура предназначена: для ввода символов в компьютер.



Мышь предназначена: для облегчения ввода информации в ПК.



Микропроце́ссор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем (в противоположность реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общего назначения или в виде программной модели). Первые микропроцессоры появились в 1970-х и применялись в электронных калькуляторах, в них использовалась двоично-десятичная арифметика 4-х битных слов. Вскоре их стали встраивать и в другие устройства, например терминалы, принтеры и различную автоматику. Доступные 8-битные микропроцессоры с 16-битной адресацией позволили в середине 1970-х создать первые бытовые микрокомпьютеры.

Долгое время центральные процессоры создавались из отдельных микросхем малой и средней интеграции, содержащих от нескольких единиц до нескольких сотен транзисторов. Разместив целый ЦПУ на одном чипе сверxбольшой интеграции удалось значительно снизить его стоимость. Несмотря на скромное начало, непрерывное увеличение сложности микропроцессоров привело к почти полному устареванию других форм компьютеров (см. историю вычислительной техники), в настоящее время один или несколько микропроцессоров используются в качестве вычислительного элемента во всём, от мельчайших встраиваемых систем и мобильных устройств до огромных мейнфреймов и суперкомпьютеров.

Процессор осуществляет обработку информации и управляет работой других блоков. Обращение процессора к внешнему устройству похоже на вызов абонента по телефону. Все устройства пронумерованы. Когда нужно обратиться к внешнему устройству, в магистраль посылается его номер. Как и телефон, устройство может быть занято или свободно. Приняв сигнал «свободно», процессор посылает этому устройству необходимую информацию. Каждое внешнее устройство снабжено приемником сигналов – контроллером (или адаптером). Контроллер играет роль телефонного аппарата. Оно принимает сигнал от процессора и дешифрует его, согласовывает работу каждого устройства с центральным процессором.

Микропроцессор – набор регистров памяти различного назначения, которые определенным образом связаны между собой и обрабатываются в соответствии с некоторой системой правил.

Микропроцессор характеризуется:

  1. ^ Тактовая частота – определяется максимальным временем выполнения элементарного действия в микропроцессоре. Работа микропроцессора (МП) синхронизируется импульсами тактовой частоты от задающего генератора. Чем выше тактовая частота МП (при прочих равных условиях) тем выше его быстродействие.

  2. Быстродействие – скорость обработки информации (измеряется количеством операций в секунду). При одинаковой тактовой частоте быстродействие ПЭВМ может быть различно.

  3. Разрядностью МП называют максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут передаваться или обрабатываться одновременно.

Понятие разрядность включает:

  • Разрядность внутренних регистров МП (внутренняя длина слова, она измеряется количеством бит информации, которую можно одновременно хранить или обрабатывать в них),

  • ^ Разрядность шины данных измеряется количеством информации, которую можно передать по шине за один такт. От разрядности шины данных, внешней длины, зависит скорость передачи информации между МП и другими устройствами,

  • ^ Разрядность шины адреса определяет адресное пространство МП, то есть максимальное количество полей (обычно байтов) памяти, к которым можно осуществить доступ. Если, например, разрядность шины адреса равна 20, то общее количество адресуемых ячеек памяти составит 220 ,т.е. примерно один миллион ячеек.

^ Операти́вная па́мять (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — в информатике — память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию (jump, move и т. п.). Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кеш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

^ Компьютерная ши́на (от англ. computer bus, bidirectional universal switch — двунаправленный универсальный коммутатор) — в архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка—точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов(соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.


Устройства вывода

^ МониторАкустикаПринтерГрафопостроитель (плоттер)

Устройства ввода

Клавиатура^ МышьТрекболTrackPointТачпадМикрофонСветовое пероГрафический планшетСенсорный экранСканер

Игровые устройства

Джойстик^ РульШтурвалПедалиПистолетPaddleГеймпадДэнспадТрекер

Дра́йвер (англ. driver) (множественное число дра́йверы) — это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства.

В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Но обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

Принтеры можно классифицировать по нескольким основным позициям: принципу работы печатающего механизма, максимальному формату листа бумаги, использованию цветной печати, наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка PostScript и другим.

По принципу печати различаются матричные, струнные и лазерные (страничные) принтеры.  Существует ряд других технологий печати (например сублимационная, печать за счет термопереноса), которые применяются гораздо реже. Лазерная и светодиодная технологии (и последнем случае вместо лазера и отклоняющего лазерный луч зеркала используется линейка светодиодов) во многих случаях, с точки зрении конечного пользователя, неразличимы. Параметр, определяющий качество печати лазерных принтеров, — разрешение.

Наиболее распространены модели формата A3 и Legal (т. е. рассчитанные на лист бумаги чуть больший, чем А4). Модели, работающие с бумагой формата A3, стоят несколько дороже. Соотношение числа продаж у «узких» и -широких» принтеров постепенно изменяется в сторону первых. Большая часть моделей принтеров фермата A3 использует матричный или струйный принцип печати.

По гамме воспроизводимых цветов принтеры делятся на черно-белые, черно-белые с опцией цветной печати (такие модели есть среди матричных и струнных) и цветные. Для цветных принтеров в рамках одного типа (струйных) качество печати очень существенно меняется от модели к модели. В результате и позиционируются они на рынке по-разному. Принтеры с опцией цветной печати, как правило, плохо воспроизводят страницы, на которых цветная графика соседствует с черным фоном. Последний получается путем смешения чернил нескольких основных цветов В итоге черный цвет оказывается недостаточно насыщенным, а стоимость печати такой страницы — весьма высокой.

Для качественного воспроизведения иллюстраций, хранящихся в векторных форматах, важно наличие встроенного интерпретатора языка PostScript. Формально модели, поддерживающие язык PostScript, приблизительно на 25% дороже аналогичных, не включающих эту опции. Однако, чтобы на практике воспользоваться преимуществами языка PostScript, приходится приобретать дополнительную память и разница в цене может оказаться весьма существенной. Наличие PostScript необходимо для допечатной подготовки книг, газет, рекламной продукции.

Но скорости печати можно выделить четыре группы: матричные принтеры без автоподачи; принтеры, предназначенные для индивидуального применения и обеспечивающие скорость печати до 8 стр./мин; принтеры, обслуживающие рабочие группы со скоростью печати до 20 стр./мин; мощные сетевые принтеры с производительностью белее 20 стр./мин.

Мониторы

Монитор (дисплей) компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Монитор похож на телевизор, поскольку оба они формируют изображение с помощью кинескопа (электронно-лучевой трубки), но внутренне они сильно отличаются. Мониторы могут показывать более четкое и детальное изображение, чем любые телевизоры, зато телевизоры значительно интеллектуальнее - они должны расшифровывать полученный от антенны сигнал, отфильтровывать помехи и т.д., а монитор получает видеосигнал в готовом виде по кабелю от видеоконтроллера.

 Виды мониторов

Мониторы бывают:

  •         цветные и монохромные. В цветных изображение формируется светящимися точками красного, зеленого и синего люминофора, а в монохромных – точками люминофора одного цвета (чаще всего белого, зеленого или коричневого). Монохромные мониторы используются для ввода данных, в кассовых аппаратах и т.д. В большинстве приложений цветные мониторы предпочтительнее;

  •         различного размера - чаще всего от 14 до 21 дюйма. Размер монитора, по сложившейся традиции, определяется по величине диагонали его кинескопа. Следует иметь в виду, что диагональ поля изображения меньше на 5%-10%. В настоящее время в нашей стране наиболее распространены мониторы размером 14 дюймов, но предпочтительнее использовать мониторы с большей диагональю и соответственно с большим разрешением, т.е. наносящим меньший вред пользователю. Поэтому для пользователей, проводящих много времени за компьютером лучше иметь монитор размером не менее 17 дюймов. В издательских, конструкторских и иных применениях используются мониторы размером 20 – 21 дюйм, хотя они значительно дороже;

  •         с различным зерном, то есть расстоянием между центрами точек люминофора (светящегося вещества) одного цвета. Размер зерна во многом определяет качество монитора и четкость показываемого им изображения. На качественных мониторах размер зерна – 0,25-0,26 мм, на мониторах «среднего качества» - 0,28 мм, на низкокачественных мониторах – 0,31 - 0,39 мм или даже больше. 

Поддерживаемые видеорежимы

В документации монитора указывается, какие видеорежимы (режимы вывода изображения) он поддерживает. Каждый видеорежим характеризуется разрешением, а также частотами вертикальной и горизонтальной развертки (в другой терминологии - частотой кадров и частотой строк).

 Разрешение

Видеосигнал, передаваемый от видеоконтроллера в монитор, описывает изображение как прямоугольную сетку цветных точек. Количество точек по горизонтали и вертикали в передаваемом изображении называется разрешением. Например, «разрешение 640 480» означает, что выводимое на экран изображение состоит из 640 точек по горизонтали и 480 точек по вертикали (всего 307200 точек). Чем выше разрешение, тем более детальным изображение может быть на экране.

 Частоты развертки

Монитор отображает принимаемый им видеосигнал построчно, выводя один ряд строчек за другим. Для перехода от одного ряда точек к следующему и для возврата к верхнему ряду точечек видеоконтроллер посылает в монитор специальные управляющие сигналы. Частота (количество в секунду) управляющих сигналов, указывающих о необходимости перейти к изображению следующего ряда точек, называется частотой горизонтальной развертки, или частотой строк. Частота управляющих сигналов, указывающих о необходимости перейти к изображению верхнего ряда точек, называется частотой вертикальной развертки, или частотой кадров.

Если величина частоты горизонтальной развертки (частоты строк) существенна только для согласования видеоконтроллера и монитора, то частота кадров (частота вертикальной развертки) обновляется изображение на экране. При малой частоте кадров человеческий глаз видит мерцание или дрожание изображения на мониторе. Лишь при частоте кадров 75-80 Гц и более мерцание совсем пропадает. Поэтому во избежание утомления глаз тот видеорежим, в котором Вы собираетесь по преимуществу работать, должен иметь частоту кадров не менее 75 Гц, в крайнем случае, 70-72 Гц.

 Некоторые старые мониторы обеспечивают работу при максимальном разрешении (как правило, 1024768 точек) лишь при чересстрочной (interlanced) развертке. В этом режиме монитор выводит отображение не всех строк последовательно, от верхней к нижней строке, а сначала выводит нечетные строки экрана, а потом четные. Поэтому реальная скорость обновления экрана в данном режиме в два раза меньше. Скажем, чересстрочная развертка с вертикальной развертки 87 Гц (в документации это может обозначаться так: 87i) на самом деле обеспечивает частоту кадров всего 43,5 Гц, то есть изображение на экране будет сильно мерцать, что приведет к быстрому утомлению глаз. По этому следует приобретать мониторы, обеспечивающие разрешающую способность с построчной (non-interlaced) разверткой.

 Выбор разрешения и размера монитора

По традиции на ПК используются, как правило, режимы с разрешением 640480, 800600, 1024768, 12801024, 16001200 (или 16001280) точек. Для многих задач вполне достаточным является разрешение 800600 или 1024768. Но при редактировании текстов, в издательском деле, работе с графикой и чертежами удобнее режимы высокого разрешения: 12801024 и 16001200 (или 16001280) точек, однако для них требуются большие мониторы и мощные видеоконтроллеры.

 При выборе размера монитора надо учитывать разрешение, с которым Вы хотите работать, и величину экрана монитора. Действительно, если количество точек люминофора каждого цвета меньше числа точек изображения, которое программа пытается вывести на экран, то на все точки выводимого изображения просто не хватит точек люминофора. В результате фактически выведенное изображение будет недостаточно четким, расплывчатым, а мелкие детали его рассмотреть не удастся. Вот рекомендации по выбору монитора, необходимого для работы с данным разрешением.


Разрешение

Монитор

800600

14-дюймовый



1024786

15-дюймовый монитор с зерном, меньшим 0,28 мм или с зерном 0,28 мм и большим полем изображения (диагональ поля изображения - от 14,1 дюйма, т.е. 35,8 см), или почти любой 17-дюймовый монитор.

12801024

17-дюймовый монитор с зерном 0.25-0,26 мм (при зерне 0,26 мм – также и с большим полем изображения – от 16,2 дюйма, т.е. 41,6 см), или практически любой монитор размером более 17 дюймов.

16001200

21-дюймовый монитор с зерном 0,25-0,26 мм (при зерне 0,26 мм – также и с большим полем изображения: диагональ поля изображения – от 20,4 дюйма, т.е. 52 см).


 

Прочие характеристики

Качественные мониторы имеют множество приятных особенностей: почти плоский экран; антибликовое, антиотражающее и антистатическое покрытие; соответствие стандартам излучения MPR 2, TCO-92 или даже TCO-95, соответствие нормам экономии электроэнергии Energy Star, наличие кнопки размагничивания, регуляторов размера и положения изображения, коррекции подушкообразных, трапециевидных и других искажений, наклона и поворота изображения, настройки цветовой температуры и т.д. Во многих настройки выполняются не многочисленными ручками, которые легко перепутать, а через выводимое на экран меню.

Хотя некоторым пользователям подобные «мелочи» могут показаться несущественными, можно сказать, что именно их наличие является первым признаком, отличающим качественный монитор от дешевых подделок.

 

Калибровка монитора

В некоторых приложениях мониторы должны быть не просто цветными, но и отображать цвета абсолютно правильно. Поэтому такие мониторы оснащаются возможностью калибровки, то есть настройки цветовоспроисведения. Для калибровки мониторов используются специальные программы. Иногда применяется и специальное устройство – калибратор (скажем, ProSence Calibrator фирмы Radius), которое измеряет цвета, воспроизводимые монитором. При наличии калибратора настройка цветовоспроизведения осуществляется значительно проще (почти в автоматическом режиме).

Конец формы

Основное назначение внешней памяти компьютера – долговременное хранение большого количества различных файлов (программ, данных и т.д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на носителях. Наиболее распространенными являются накопители следующих типов:

  • Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) двух различных типов, рассчитанные на диски диаметром 5,25” (емкость 1,2 Мб) и диски диаметром 3,5“(емкость 1,44 Мб);

  • Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) информационной емкостью от 1 до десятков  Гб;

  • Накопители CD-ROM емкостью 640 Мб;

  • Накопители DVD-ROM  емкостью до 17 Гб.

В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым венгерского происхождения ДЖОНОМ фон НЕЙМАНОМ.
^

Принцип двоичного кодирования


Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.

Принцип программного управления


Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
^

Принцип однородности памяти


Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранитсяв данной ячейке памяти - чисчло, текст или команда. Над командами можно выполнять такие жедействия, как и над данными.
^

Принцип адресности


Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения прграммы с использованием присвоенных имен.

Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков:

  • Устройства ввода/вывода информации

  • Память компьютера

  • Процессор, состоящий из устройства управления (УУ) и арифметико-логического устройства (АЛУ)

Машины, построенные на этих принципах, называются ФОН-НЕЙМАНОВСКИМИ.

Фон Нейман не только выдвинул основополагающие принципы логического устройства ЭВМ, но и предложил ее структуру, которая воспроизводилась в течение первых двух поколений ЭВМ. Основными блоками по Нейману являются устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ) (обычно объединяемые в центральный процессор), память, внешняя память, устройства ввода и вывода. Схема устройства такой ЭВМ представлена на рис. 1. Следует отметить, что внешняя память отличается от устройств ввода и вывода тем, что данные в нее заносятся в виде, удобном компьютеру, но недоступном для непосредственного восприятия человеком. Так, накопитель на магнитных дисках относится к внешней памяти, а клавиатура – устройство ввода, дисплей и печать – устройства вывода.



Рис. 1. Архитектура ЭВМ, построенной на принципах фон Неймана. Сплошные линии со стрелками указывают направление потоков информации, пунктирные – управляющих сигналов от процессора к остальными узлам ЭВМ

Устройство управления и арифметико-логическое устройство в современных компьютерах объединены в один блок – процессор, являющийся преобразователем информации, поступающей из памяти и внешних устройств (сюда относятся выборка команд из памяти, кодирование и декодирование, выполнение различных, в том числе и арифметических, операций, согласование работы узлов компьютера). Более детально функции процессора будут обсуждаться ниже.

Память (ЗУ) хранит информацию (данные) и программы. Запоминающее устройство у современных компьютеров “многоярусно” и включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), хранящее ту информацию, с которой компьютер работает непосредственно в данное время (исполняемая программа, часть необходимых для нее данных, некоторые управляющие программы), и внешние запоминающие устройства (ВЗУ) гораздо большей емкости, чем ОЗУ. но с существенно более медленным доступом (и значительно меньшей стоимостью в расчете на 1 байт хранимой информации). На ОЗУ и ВЗУ классификация устройств памяти не заканчивается – определенные функции выполняют и СОЗУ (сверхоперативное запоминающее устройство), и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), и другие подвиды компьютерной памяти.

В построенной по описанной схеме ЭВМ происходит последовательное считывание команд из памяти и их выполнение. Номер (адрес) очередной ячейки памяти. из которой будет извлечена следующая команда программы, указывается специальным устройством – счетчиком команд в УУ. Его наличие также является одним из характерных признаков рассматриваемой архитектуры.

^ Архитектура фон Неймана (англ. Von Neumann architecture) — широко известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «Машина фон Неймана», однако, соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают физическое отделение процессорного модуля от устройств хранения программ и данных.

Наличие заданного набора исполняемых команд и программ было характерной чертой первых компьютерных систем. Сегодня подобный дизайн применяют с целью упрощения конструкции вычислительного устройства. Так, настольные калькуляторы, в принципе, являются устройствами с фиксированным набором выполняемых программ. Их можно использовать для математических расчётов, но невозможно применить для обработки текста и компьютерных игр, для просмотра графических изображений или видео. Изменение встроенной программы для такого рода устройств требует практически полной их переделки, и в большинстве случаев невозможно. Впрочем, перепрограммирование ранних компьютерных систем всё-таки выполнялось, однако требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации, перекоммутации и перестройки блоков и устройств и т. п.



Всё изменила идея хранения компьютерных программ в общей памяти. Ко времени её появления использование архитектур, основанных на наборах исполняемых инструкций, и представление вычислительного процесса как процесса выполнения инструкций, записанных в программе, чрезвычайно увеличило гибкость вычислительных систем в плане обработки данных. Один и тот же подход к рассмотрению данных и инструкций сделал лёгкой задачу изменения самих программ.


Скачать файл (1321 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru