- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
Лекция 1 Базовая структура компьютеров
Основная тема нашего курса – устройство компьютера. Большая часть курса посвящена аппаратному обеспечению компьютеров и их архитектуре. Аппаратное обеспечение компьютеров состоит их электронных схем, устройств ввода-вывода, устройств хранения информации и средств коммуникации. Архитектура компьютеров включает спецификации набора команд и аппаратные компоненты, реализующие эти команды.
Мы также обсудим множество аспектов взаимодействия аппаратных и программных компонентов компьютерных систем.
Что такое компьютер?Компьютер это электронное устройство, предназначенное для решения задач оформленных в виде алгоритмов и представленных в виде последовательности компьютерных команд.
Что такое алгоритм?Алгоритм это описание процесса решения задачи в виде последовательности элементарных шагов. Алгоритмы применяются не только в компьютерах. В жизни, например, мы описываем в виде алгоритма, как дойти до определенного места. Примером алгоритма может служить известные вам способы ручных арифметических действий над большими числами.
В математике под алгоритмом понимается точное предписание, определяющее процесс переработки исходных данных в искомый результат.
При этом требуется:
Чтобы исходные данные носили массовый характер.Чтобы процесс переработки исходных данных состоял из отдельных дискретных шагов и в целом был определенным, детерминированным.Чтобы было четко указано, при наступлении каких условий процесс надлежит остановить и что в этом случае считать результатом.
В 1937 году английский математик Алан Тьюринг в работе «О исчислимых и неисчислимых числах» использовал гипотетическое логическое устройство в последствии получившее название машина Тьюринга. Машина представляла собой автомат с конечным числом внутренних состояний, включающих начальное и конечное состояние ленты с конечным числом ячеек. В процессе работы машина читает содержимое ячейки и в зависимости от внутреннего состояния и содержимого ячейки может перемещаться на по ленте на шаг вперед или назад, менять содержимое ячейки и изменять свое состояние (рис. 1).
S1 | S2 | S3 | … | … | Sn-1 | Sn |
Рис. 1.
Для нас важно, что в своей работе, Тьюринг математически доказал возможность создания универсального устройства способного решать любые задачи, решение которых можно представить в виде алгоритма.
Принципы Фон НейманаВ июле 1954 г. американский ученый Джон фон Нейман подготовил отчет, озаглавленный «Предварительный доклад о машине EDVAC»,
Так называемые «принципы фон Неймана», легшие в основу почти всех последующих поколений компьютеров, гласят:
1. Компьютеры на электронных элементах должны работать в двоичной системе счисления.2. Программа должна размещаться в памяти.
3. По форме представления команды и числа одинаковы.
4. Так как физически реализовать запоминающее устройство, обладающее одновременно высоким быстродействием и большой емкостью, сложно, то память следует организовывать иерархически.
5. Арифметическое устройство компьютера конструируется на основе сумматоров - устройств, выполняющих операцию
- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
Похожие работы
Тема: Синтез логических схем для хранения и переработки информации |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Реферат) |
Тема: Синтез логических схем для хранения и переработки информации |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Реферат) |
Тема: Стандарты схем и их разновидности |
Предмет/Тип: Чертежи (Реферат) |
Тема: Стандарты схем и их разновидности |
Предмет/Тип: Радиоэлектроника (Реферат) |
Тема: Исследование радиоэлектронных схем с использованием их виртуальных аналогов |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Практическое задание) |
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы