🗊Презентация Принципы построения и архитектура ЭВМ

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И АРХИТЕКТУРА ЭВМ 1.1 Принцип действия ЭВМ

ЭВМ – совокупность технических устройств, предназначенных для автоматизированной обработки дискретных сообщений по требуемому алгоритму. ЭВМ – совокупность технических устройств, предназначенных для автоматизированной обработки дискретных сообщений по требуемому алгоритму.

Любая ЭВМ содержит следующие основные устройства: арифметико-логическое (АЛУ); управления (УУ); ввода данных в ЭВМ и вывода из нее результатов обработки (УВВ); память (ЗУ).

Память состоит из запоминающих устройств (ЗУ) и предназначена для хранения алгоритма обработки данных и самих данных. Они включают некоторое число ячеек памяти, каждая из которых используется для запоминания одного 1-разрядного двоичного числа. Запись и чтение данных осуществляется только при указании места их хранения. Память состоит из запоминающих устройств (ЗУ) и предназначена для хранения алгоритма обработки данных и самих данных. Они включают некоторое число ячеек памяти, каждая из которых используется для запоминания одного 1-разрядного двоичного числа. Запись и чтение данных осуществляется только при указании места их хранения.

УУ под воздействием поступающих данных автоматически координирует работу всех устройств ЭВМ посредством своевременной выдачи на них управляющих сигналов: предписывает АЛУ выполнение конкретной операции, управляет обменом между ЗУ и процессором, работой УВВ. УУ под воздействием поступающих данных автоматически координирует работу всех устройств ЭВМ посредством своевременной выдачи на них управляющих сигналов: предписывает АЛУ выполнение конкретной операции, управляет обменом между ЗУ и процессором, работой УВВ.

Программа – описание алгоритма в форме, воспринимаемой ЭВМ. Программа состоит из отдельных команд. Каждая команда предписывает определенное действие и указывает, над какими данными (операндами) это действие производится. Программа – описание алгоритма в форме, воспринимаемой ЭВМ. Программа состоит из отдельных команд. Каждая команда предписывает определенное действие и указывает, над какими данными (операндами) это действие производится.

1.2 Архитектурно-функциональные принципы построения ЭВМ. Были разработаны и опубликованы в 1946 г. венгерским математиком и физиком Джоном фон Нейманом и его коллегами Г. Гольдстайном и А. Берксом в ставшем классическом отчете «Предварительное обсуждение логического конструирования электронного вычислительного устройства».

Основные принципы построения ЭВМ:

Основные принципы построения ЭВМ

1.3 Основные характеристики и архитектура ЭВМ.

Важнейшие для пользователя группы характеристик ЭВМ, определяющие ее архитектуру: характеристики машинного языка и системы команд (количество и состав команд, их форматы, системы адресации, наличие программно-доступных регистров в процессоре и т.д.), которые определяют алгоритмические возможности процессора ЭВМ; технические и эксплуатационные характеристики ЭВМ: производительность, показатели надежности, точности, емкость памяти, потребляемая мощность, стоимость и т.д.; характеристики и состав функциональных модулей базовой конфигурации ЭВМ; наличие возможности подключения дополнительных модулей (сверхоперативной памяти, канала прямого доступа к па-мяти, арифметического расширителя и др.) с целью расширения ба-зовой конфигурации или улучшения технических характеристик базовых модулей; состав программного обеспечения и принципы его взаимодействия с техническими средствами ЭВМ.

1.4. Общие принципы построения современных ЭВМ. К общим принципам построения современных ЭВМ относятся:

Для достижения большей информационной ёмкости и необходимого быстродействия ЗУ память ЭВМ строится с соблюдением иерархического принципа: - Сверхоперативное ЗУ (СОЗУ); - ОЗУ (расслоенное на несколько блоков с индивидуальными устройствами управления); - Постоянное ЗУ (ПЗУ); - Буферные ЗУ (БЗУ); - Внешние ЗУ (ВЗУ).

Рис.3 Архитектура современной ЭВМ

Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов. Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

2. Виды архитектуры ЭВМ Компьютер, выполненный по этой архитектуре, не имеет возможности подключения дополнительных устройств, не предусмотренных разработчиком.

Вычислительные системы с открытой архитектурой

Гарвардская архитектура Гарвардская архитектура была разработана Говардом Эйкеном в конце 1930-х годов в Гарвардском университете с целью увеличить скорость выполнения вычислительных операций и оптимизировать работу памяти.