Читать методичка по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "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 коммуни" Страница 1

назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

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.

Машина Тьюринга

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 Неймана

В 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


Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы