Лабораторная работа № 6 «Принцип обработки информации компьютером»

Цель работы: изучить основные устройство обработки информации компьютером

Теоретические основы

Впервые принцип вычислительной машины с автоматическим выполнением команд предложил американский ученый фон Нейман.

Блок схема ЭВМ по фон Нейману

УУ - управляющее устройство, АЛУ - арифметико-логическое устройство

Увв - устройство ввода, ЗУ - запоминающее устройство, Увыв - устройство вывода

Устройство ввода служит для передачи данных и команд (инструкций по обработке данных) в запоминающее устройство. Совокупность команд называется программой.

Запоминающее устройство (память).

Запоминающее устройство может получать данные с устройства ввода, обмениваться ими с арифметико-логическим устройством и выдавать результаты на устройство вывода.

Память состоит из пронумерованных ячеек. Номер ячейки называют адресом.

Команды записываются в соседние ячейки по возрастанию их адресов.

Каждая команда содержит код операции, которую необходимо выполнить, и адреса ячеек, в которых находятся данные, обрабатываемые этой командой.

Устройство вывода служит для извлечения выходных данных и программ из запоминающего устройства.

Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции над введенными в машину данными.

Устройство управления.

После загрузки программы и данных в память, в «счетчик команд» записывается адрес первой команды программы.

Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в счетчике команд, и помещает его в «регистр команд».

Устройство управления:

а) расшифровывает код операции, заданный в команде;

б) считывает из памяти данные, адреса которых указаны в команде;

в) приступает к ее выполнению (для выполнения команд может быть использовано арифметико-логическое устройство).

Для каждого кода операции устройство управления имеет свою микропрограмму обработки, которая заключается в выработке управляющих сигналов для всех остальных устройств машины.

После выполнения очередной команды, счетчик команд указывает на ячейку памяти, в которой находится следующая команда программы.

Тема 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров.

Классификация компьютеров по сферам применения.

По производительности компьютеры можно разбить на три класса.

Под производительностью компьютера понимают время затраченное для решения той или иной задач).

СуперЭВМ- производительность свыше 100 млн. операций в секунду.

Применяются для решения задач, которые требуют огромных объемов вычислений (гидрометеорология, космические исследования и др).

Стоимость, размеры, вес – не являются определяющими параметрами.

Большие ЭВМ (мейнфреймы) - компьютеры с производительностью от 10 до 100 млн. операций в секунду.

Они используются для хранения, поиска и обработки больших массивов данных, для создания трехмерной анимационной графики, выполняют роль узлов глобальной сети.

Стоимость от 30 до 300 тысяч долларов.

Микрокомпьютеры (персональные компьютеры) – компактные компьютеры универсального назначения. Производительность до 10 млн. операций в секунду. Микрокомпьютеры можно классифицировать по конструктивным особенностям:

а) стационарные (настольные);

б) переносные:

-портативные (оформляются в виде чемодана);

-блокноты (имеют встроенные аккумуляторы, позволяющие работать без сетевого напряжения );

-карманные (не имеют внешней памяти на магнитных носителях).