По способу представления и обработки информации (аналоговые и цифровые, гибридные, комбинированного типа).
2. По среде представления и обработки информации: - механические; - электромеханические; - гидравлические; - пневматические; - оптические; - магнитные; История ВМ. 1833г. – Ч. Бебидж. Ввел программное управление с помощью перфокарт (Англия). 1890г. – Холлерит. Сконструировал табулятор, сумматор и перфоратор. 1944г. – Г. Цузе и Айкен спроектировал Марк1 (релейная вычислительная машина). 1946г. – Моучли, Эккерт сконструировали электронную машину «Эниак». 1950г. – Серийное производство ЭВМ в США. 1951г. – Киев, институт электроники, Лебедев сконструировал МЭСМ. 1954г. – Москва –БЭСМ.
По назначению ЭВМ классифицируются следующим образом: 1. Универсальные; 2. Проблемно-ориентированные; 3. Специализированные.
Режим работы: 1. Однопрограммные ВМ. 1.1. индивидуального пользования. 1.2. машинно-пакетной обработки. 2. Мультипрограммные ВМ. 2.1. пакетная обработка. 2.2. машины коллективного пользования. 2.2.1. без разделения времени. 2.2.2. С разделением времени. Количество процессоров: 1. Однопроцессорные. 2. Мультипроцессорные. 3. Многомашинные системы. Классификация по способу объединения и размещения: 1. Сосредоточенные. 2. Системы с телеобъединением или теледоступом. 3. Вычислительные сети. По особенности функционирования: - Без режима реального времени. - С режимом реального времени. По набору параметров: 1. Супер-ЭВМ – для решения крупномасштабных вычислительных задач, для обслуживания крупных баз данных. 2. Большие ЭВМ – для комплектования ведомственных и региональных центров. Представители: IBM S/390 (1-10 процессоров) – производительность(1,5 – 160мил. Оп/сек). 3. Средние ЭВМ – для управления сложными процессами, используются в качестве серверов. Представители: RS/6000, AS/400. 4. Персональные и профессиональные ЭВМ – для индивидуальных пользователей. 5. Встраиваемые микропроцессоры – бытовая техника. 6. Калькуляторы.
Основные характеристики вычислительных машин. 1. Технические характеристики: 1.1. Внешние: 1.1.1. Производительность. 1.1.2. Быстродействие. 1.1.3. Быстродействие при выполнении операций с плавающей точкой. 1.1.4. Производительность по Гибсону (на наборе задач). 1.1.5. Объем оперативной памяти. 1.1.6. Количество периферийных устройств. 1.2. Внутренние: 1.2.1. Длина слова процессора. 1.2.2. Длина слова ОП. 1.2.3. Наличие буферной (КЕШ) памяти. 1.2.4. Скорость передачи информации ядро ПУ. 2. Эксплуатационные характеристики: 2.1. Потребляемая мощность. 2.2. Габариты. 2.3. Надежность. 2.4. Обслуживаемость. 3. Экономические характеристики: 3.1. цена новой ЭВМ. 3.2. Стоимость обслуживания. 3.3. Стоимость эксплуатационных расходов. 3.4. Общий коэффициент эффективности.
Области и способы применения ЭВМ. 1. Автоматизация вычислений. 2. Системы управления – начиная с 60-х гг. Требования: они должны более дешевые по сравнению с большими машинами. Должны быть более надежными; 3. Задачи искусственного интеллекта. Этапы и способы применения ЭВМ. 1. Для отдельных научно – технических, финансовых расчетов. 2. Моделирование процессов. 3. Применение ЭВМ как составной части автоматизированных систем. 4. Интеллектуализация автоматизированных систем.
Существуют две модели ЭВМ: 1. Модель фон Неймана (1945г.). Предусматривает: Автоматическое программное управление решением задач. 2. Совместное хранение программ и данных в ОП. Гарвардская модель (1944г.). Предусматривает выделение памяти под данные и программы. 3. Промежуточная. С использованием ТЕГов и дескрипторов. ТЭГ – указатель вида информации. Дескриптор – таблица, описывающая размещение информации в памяти машины. При разработке архитектуры ЭВМ нужно учитывать следующие моменты: 1. Общая структура машин. 2. Организация вычислительно процесса. 3. Способы общения пользователя с ЭВМ. 4. Логическая организация представления, хранения и преобразования информации. 5. Логическая организация совместной работы различных устройств. 6. Логическая организация совместной работы аппаратных и программных средств. Форматы информации: 1 бит (б), 1 байт (8б), слово, поле, запись, файл и т.д.
Человек – машина – человек
1. Высокая эффективность применения и малая стоимость по сравнению с другими классами. 2. Возможность индивидуального непосредственного общения с ЭВМ без посредников, программистов и ограничений. 3. Большие возможности при обработке информации. 4. Высокая надежность и простота эксплуатации. 5. Возможность расширения и адаптации к особенностям применения. 6. Наличие развитого ПО для всех сфер человеческой деятельности. 7. Простота использования, основанная на дружественном интерфейсе. 8. Возможность объединения машин в сеть. 9. Возможность подключения к персональным компьютерам различных периферийных устройств. Возможность встраивания ПК в системы САУ.
Информационно – логические основы построения ЭВМ. Преимущества двоичной системы: 1. Более простая реализация алгоритмов выполнения арифметических и логических операций. 2. Более надежная физическая реализация основных функций. 3. Экономичность и простота аппаратной реализации схем ЭВМ.
Операция сложения с плавающей точкой. A10=1,375, B11=-0,625, C=A+B A2=0 1.011, A=0,1375*101 B2=1 0.101=00 1 001=01 1 0101, B=-0,0625*101 Dp=p1 - p2=1. B2ok=01 1 1010, B2дк=01 1011 А2ok=01 01011, А2дк=0101011
Т.о. 01 11010 0111011 + + 01 01011 0101011 1 00101 0100110 +1 00110=С2 С10=0,75 С2н=0,011 , С10=0,75
Умножение и деление чисел с плавающей точкой. При умножении/делении порядки складываются/вычитаются. Мантиссы соответственно умножаются или делятся. Знаки результат формируется путем сложения знаков операнда.
Арифметические операции над двоично – десятичными числами. Каждая цифра десятичного числа кодируется тетрадой, и знак числа кодируется тоже тетрадой. 1. Сложение начинают с младших цифр тетрад и производят с учетом переноса. 2. Знак суммы определяется знаком наибольшего слагаемого. 3. Для того чтобы обеспечить своевременный перенос производится десятичная коррекция. К каждой тетраде добавляется число шесть. В результате осуществленная корректировка суммы – из тетрад, откуда не было переноса, вычитается 6. При этой коррекции переносы из тетрад блокируются. 4. При вычитании к тетраде с большим кодом прибавляется другая тетрада в дополнительном коде. И выбирается знак.
Логические основы ЭВМ. Количество возможных функций: 22n При n=0 N=21=2 Yi=0 – заземление; Или y1=1 – генер. n=1 ,то N=4
Ген повт инв
Правила алгебры логики. 1. ХV1=1 X*0=0 XV0=X X*1=X
2. XVX=1 X*X=0 XVX=X X*X=X Законы алгебры логики.
1. Х1Х2=Х2Х1 - коммутативный 2. (Х1Х2)Х3=Х1(Х2Х3) – ассоциативный 3. Х1(Х2VX3)=X1X2VX1X3 – дистрибутивный 4. X1VX1X2=X1(1VX2)=X1*1=X1 – поглощения 5. X1X2VX1X2=X1(X2VX2)=X1*1=X1 – склеивания 6. (FVX)(FVX)=F 7. XVXF=XVF X(XVF)=XF - свертки 8. Правила Де Моргана - X1VX2=X1X2 - X1X2=X1VX2
Порядок проектирования логических схем. 1. Словесное описание. 2. Формализация описания – запись таблицы истинности. 3. Запись функции в СДНФ или СКНФ. 4. Минимизация. 5. Представление минимизированного выражения в требуемом базисе. 6. Изготовление устройства. 7. Тестирование.
Элементная база ЭВМ.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (181)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |