Вопрос 15. Многоядерные процессоры.

Вопрос 8. АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРОВ

• К- универсальное программно-управляемое устройство для хранения обработки и передачи И.

Существует 3 основных видов К:

1. Цифровые
2. Аналоговые
3. Гибридные

§ Они различаются принципом построения, способом представления И, реакцией на команды.

§ Аналоговый К обрабатывает непрерывно изменяющиеся (кот. АВМ варьирует) физические величины (напряжение, время…), которые аналогичны вычисляемым величинам ( на ОУ)

§ Цифровые К обрабатывают данные в виде двоичных кодов.

§ Гибридные совмещают блоки тех и других.

 

Архитектура

 

• Архитектура определяет состав, назначение, логическую организацию и порядок взаимодействия всех функциональных средств, объединённых для решения задач определённого вида, т.о. сюда входит весь комплекс АО (аппаратных средств) и ПО (программных средств), с помощью которых выполняются задачи пользователя.

• В понятие архитектуры входит: состав, структура и функции, общие связи и принципы построения и работы, присущие разным техническим реализациям вычислительных устройств.

 

Общие принципы построения ЭВМ (которые относятся к архитектуре)

• структура памяти ЭВМ;

• способы доступа к памяти и внешним устройствам;

• возможность изменения конфигурации компьютера;

• система команд (совокупность машинных команд выполняемых данным процом, такие как: ADD; ADS; AND…)

• форматы данных;

• организация интерфейса.

“Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов”.

 

Вопрос 9. Структура ЭВМ по фон Нейману.

• В 1946 г. ученые (фон Нейман и др.) изложили свои принципы построения вычислительных машин в ставшей классической статье “Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства”. С тех пор прошло полвека, но выдвинутые в ней положения сохраняют актуальность и сегодня.(В работе обосновано использование двоичной системы для представления чисел(простота технической реализации, простота арифметических и логических операций) В дальнейшем ЭВМ стали обрабатывать и нечисловые виды информации – текстовую, графическую, звуковую и другие, но двоичное кодирование данных по-прежнему составляет информационную основу любого современного компьютера.)

Структура ЭВМ по фон Нейману

Memory

 

 

Основные составные части К и принципы его работы

• Основные составные части компьютера:

– арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

– устройство управления (УУ), которое организует процесс выполнения программ;

– запоминающее устройство (ЗУ) (или память) для хранения программ и данных, которое состоит из пронумерованных ячеек, легко доступных для других устройств компьютера;

– внешнее устройство (ВУ) для ввода-вывода (УВВ) информации.

 

Функции устройств

Функции процессора:

• Обработка данных по указанной программе:

• Программное управление работой устройств;

Функции памяти:

• Приём И из других устройств;

• Запоминание И;

• Выдача И на другие устройства.

Принципы работы компьютера:

– сначала с помощью внешнего устройства в память К вводится программа и данные;

– устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция программы, и организует ее выполнение (арифметические или логические операции, чтение данных с внешних устройств или из памяти, вывод данных на внешние устройства или запись в память);

– переход на следующую (или заданную) ячейку памяти и выполнение следующей инструкции;

– повторение предыдущих шагов.

• Таким образом может быть организовано автоматическое (без вмешательства человека) выполнение всех инструкций программы Затем результаты выполненной программы должны быть выведет на внешние устройства (экран дисплея, листы бумаги принтера или внешняя память), и компьютер переходит в режим ожидания сигналов внешних устройств.

Вопрос 10. Этапы решения простейшей задачи на простейшей ЭВМ:

– Математическая постановка задачи

– Определение методов решения

– Определение сценария работы с ЭВМ

– Разработка алгоритма

– Составление программ

– Отладка программы

– Анализ полученных результатов

 

Функциональная схема простейшей ЭВМ с шифратором и дешифратором:

 

 

Программная обработка данных:

• 1этап – ввод исходных данных и программы их обработки

• 1блок – это устройство ввода И (соотв. Нашим органам чувств) Простейшее УВ –это клавиатура(на клавишах нанесены буквы русского и лат. Алфавитов и спец символы. УВ содержит спец. Преобразователь И – шифратор, который при нажатии на клавишу передаёт в память К соответствующие последовательности сигналов(импульсов) – коды.

• 2этап –запоминание исходных данных и программы в ЗУ (где находятся константы, библиотеки и среда для выполнения задач на К из внешней памяти в ОЗУ)

• 3этап-решение задачи (обработка И) в АЛУ(3-й блок) в процессе обработки происходит многократный обмен И между ОП и АЛУ

• 4 этап запоминание результата в ОП (ЗУ)

• 5 Вывод результата на УВывода: принтер, дисплей, графопостроитель, плоттер и т.д..(стандартное - монитор). С помощью дешифратора И преобразуется в понятные нам образы.

• 6. Взаимодействие всех устройств и этапов обработки осуществляется с помощью УУ по управляющей шине спец. Управляющими импульсами. В УУ из проги, хранящейся в ОП поступают команды, а УУ в соответствии с этими командами посылает управляющие сигналы во все блоки К.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: