Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕоколени€ Ё¬ћ и их элементна€ база




—труктурна€ организаци€ современных Ё¬ћ

 

2.1. ѕоколени€ Ё¬ћ и их элементна€ база. 14

2.2. јрхитектура Ё¬ћ.. 20

2.3. —овременна€ классификаци€ Ё¬ћ.. 24

2.4. ќсновные устройства системного блока Ё¬ћ.. 29

2.4.1.  орпус. 29

2.4.2. —истемна€ (материнска€) плата. 32

2.4.3. ћикропроцессор

2.4.4. «апоминающие устройства. 38

2.4.5. »нтерфейсы сопр€жени€ и платы расширени€. 49

2.5. ¬нешние устройства Ё¬ћ.. 57

2.5.1. мониторы

2.5.2. ѕечатающие устройства. 67

2.5.3. ”стройства дл€ вывода звуковой информации. 78

2.5.4. ”стройства ввода изображени€. 82

2.5.5. ”стройства обработки мультимедиа-данных. 88

2.5.6. ”казательные (координатные) устройства. 93

2.5.7. »гровые устройства. 95

 

ѕоколени€ Ё¬ћ и их элементна€ база

 

¬ основу периодизации Ё¬ћ по поколени€м (€вл€ющейс€ все-таки относительной) положены следующие факторы:

Ц физико-технологический принцип (поколение машины определ€етс€ в зависимости от используемых в ней физических элементов или технологии их изготовлени€);

Ц уровень программного обеспечени€;

Ц быстродействие и др.

 ак правило, границы поколений четко не определены, так как в один и тот же период выпускались машины разного уровн€.

 

 

 

ƒоэлектронный период. ¬опрос облегчени€ выполнени€ вычислений всегда волновал умы ученых. ѕервые счеты по€вились около п€ти тыс€ч лет назад. Ќо более серьезные механические устройства по€вились только после XV века: суммирующа€ машина, машина якобсона, счислитель  уммера, счетный механизм, различные арифмометры. ¬се эти наработки и накопленный веками опыт классификации и индексации информации подготовили почву дл€ создани€ и повсеместного применени€ Ё¬ћ.

ѕервое поколение Ё¬ћ (1948Ц1958) создавалось на основе вакуумных электроламп, машина управл€лась с пульта и перфокарт с использованием машинных кодов. Ёти Ё¬ћ размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы.

Ёлементной базой машин этого поколени€ были электронные лампы Ц диоды и триоды. ћашины предназначались дл€ решени€ сравнительно несложных научно-технических задач.   этому поколению Ё¬ћ можно отнести: ћЁ—ћ, ЅЁ—ћ-1, ћ-1, ћ-2, ћ-«, Ђ—трелаї, ћинск-1, ”рал-1, ”рал-2, ”рал-3, ћ-20, Ђ—етуньї, ЅЁ—ћ-2, Ђ–азданї (рис. 2.1).

Ё¬ћ первого поколени€ были значительных размеров, потребл€ли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Ѕыстродействие их не превышало 2Ц3 тыс€чи операций в секунду, емкость оперативной пам€ти Ц 2 кб или 2048 машинных слов (1 кб = 1024) длиной 48 двоичных знаков.

¬торое поколение Ё¬ћ (1959Ц1967) по€вилось в 60-е гг. ’’ века. Ёлементы Ё¬ћ выполн€лись на основе полупроводниковых транзисторов (рис. 2.2, 2.3). Ёти машины обрабатывали информацию под управлением программ на €зыке јссемблер. ¬вод данных и программ осуществл€лс€ с перфокарт и перфолент.

 

а

 

б

 

в

 

–ис. 2.1. Ё¬ћ первого поколени€: а Ц ћЁ—ћ; б Ц ЅЁ—ћ-1; в Ц Ђ—трелаї

Ёлементной базой машин этого поколени€ были полупроводниковые приборы. ћашины предназначались дл€ решени€ различных трудоемких научно-технических задач, а также дл€ управлени€ технологическими процессами в производстве. ѕо€вление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной пам€ти, надежность и быстродействие Ё¬ћ. ”меньшились размеры, масса и потребл€ема€ мощность. — по€влением машин второго поколени€ значительно расширилась сфера использовани€ электронной вычислительной техники, главным образом за счет развити€ ѕќ.

 

 

–ис. 2.2. Ё¬ћ второго поколени€ ЂЌаириї –ис. 2.3. Ё¬ћ второго поколени€ ћ»–-2

 

“ретье поколение Ё¬ћ (1968Ц1973). Ёлементна€ база Ё¬ћ Ц малые интегральные схемы (ћ»—), содержавшие на одной пластинке сотни или тыс€чи транзисторов. ”правление работой этих машин происходило с алфавитно-цифровых терминалов. ƒл€ управлени€ использовались €зыки высокого уровн€ и јссемблер. ƒанные и программы вводились как с терминала, так и с перфокарт и перфолент. ћашины предназначались дл€ широкого использовани€ в различных област€х науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Ѕлагодар€ интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики Ё¬ћ и резко снизить цены на аппаратное обеспечение. Ќапример, машины третьего поколени€ по сравнению с машинами второго поколени€ имеют больший объем оперативной пам€ти, увеличенное быстродействие, повышенную надежность, а потребл€ема€ мощность, занимаема€ площадь и масса уменьшились.

„етвертое поколение Ё¬ћ (1974Ц1982). Ёлементна€ база Ё¬ћ Ц большие интегральные схемы (Ѕ»—). Ќаиболее €ркие представители четвертого поколени€ Ё¬ћ Ц персональные компьютеры (ѕ ). —в€зь с пользователем осуществл€лась посредством цветного графического диспле€ с применением €зыков высокого уровн€.

ћашины предназначались дл€ резкого повышени€ производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. ¬ысока€ степень интеграции способствовала увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что привело к увеличению быстродействи€ Ё¬ћ и снижению ее стоимости. ¬се это оказывает существенное воздействие на логическую структуру (архитектуру) Ё¬ћ и на ее ѕќ. Ѕолее тесной становитс€ св€зь структуры машины и ее программного обеспечени€, особенно операционной системы (ќ—) (или монитора) Ц набора программ, которые организуют непрерывную работу машины без вмешательства человека (рис. 2.4).

 

–ис. 2.4. Ё¬ћ четвертого поколени€ —ћ-1420

 

ѕ€тое поколение Ё¬ћ (1990 Ц насто€щее врем€) создано на основе сверхбольших интегральных схем (—Ѕ»—), которые отличаютс€ колоссальной плотностью размещени€ логических элементов на кристалле.

¬ соответствии с [5] основную концепцию Ё¬ћ п€того поколени€ можно сформулировать следующим образом:

Ц компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполн€ющих дес€тки последовательных инструкций программы;

Ц компьютеры с многими сотн€ми параллельно работающих процессоров, позвол€ющих строить системы обработки данных и знаний, эффективные сетевые компьютерные системы.

ѕредполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта, т. е. дл€ компьютеров п€того поколени€ не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объ€снить на "почти естественном" €зыке, что от них требуетс€.

¬ работе [6] проект п€того поколени€ Ё¬ћ, опубликованный в начале 80-х гг. ’’ столети€ в японии, рассмотрен более подробно.

ќсновна€ иде€ этого проекта Ц сделать общение конечного пользовател€ с компьютером максимально простым, подобным общению с любым бытовым прибором. ƒл€ решени€ поставленной задачи предлагались следующие направлени€ (рис. 2.5):

Ц разработка простого интерфейса, позвол€ющего конечному пользователю вести диалог с компьютером дл€ решени€ своих задач. ѕодоб≠ный интерфейс может быть организован двум€ способами: естественно-€зыковым и графическим. ѕоддержка естественно-€зыкового диалога Ц очень сложна€ и не решенна€ пока задача. –еальным €вл€етс€ создание графического интерфейса, что и сделано в р€де программных продуктов, например, в ќ— WindowsТxx. ќднако разработка доступных интерфейсов решает проблему только наполовину Ц позвол€ет конечному пользователю обращатьс€ к заранее спроектированному программному обеспечению, не принима€ участи€ в его разработке;

Ц привлечение конечного пользовател€ к проектированию программных продуктов. Ёто направление позволило бы включить заказчика непосредственно в процесс создани€ программ, что в конечном итоге сократило бы врем€ разработки программных продуктов и, возможно, повысило бы их качество. ѕодобна€ технологи€ предполагает два этапа проектировани€ программных продуктов:

● программистом создаетс€ Ђпуста€ї универсальна€ программна€ оболочка, способна€ наполн€тьс€ конкретными знани€ми и с их использованием решать практические задачи. Ќапример, эту оболочку можно было бы заполнить правилами составлени€ квартальных и иных балансов предпри€тий, и тогда она могла бы решать задачи бухгалтерского учета;

● конечный пользователь заполн€ет созданную программистом программную оболочку, ввод€ в нее знани€, носителем которых (в некоторой предметной области) он €вл€етс€. ѕосле этого программный продукт готов к эксплуатации (рис. 2.5).

 

а ѕрограммист

 

б «аказчик

 

–ис. 2.5. ƒва этапа технологии подготовки прикладных задач к решению на компьютере, предлагаемые в проекте Ё¬ћ п€того поколени€: а Ц программист создает пустую программную оболочку;
б Ц заказчик (конечный пользователь) наполн€ет оболочку знани€ми

Ќаполненна€ знани€ми конечного пользовател€ программна€ оболочка готова к решению тех прикладных задач, правила решени€ которых внес в нее конечный пользователь. “аким образом, начинаетс€ эксплуатаци€ программного продукта.

ѕредлагаема€ технологи€ имеет много серьезных проблем, св€занных с представлением и манипулированием знани€ми. “ем не менее с ней св€зывают прорыв в области проектировани€ прикладных программных продуктов.

Ўестое и последующие поколени€ Ё¬ћ. Ёлектронные и оптоэлектронные компьютеры с массовым параллелизмом, нейронной структурой, с распределенной сетью большого числа (дес€тки тыс€ч) микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

ƒеление Ё¬ћ по временным периодам и номерам поколений, как уже упоминалось, Ц достаточно условное. –€д авторов ввод€т пон€тие нулевого поколени€ и существенно иные временные интервалы дл€ поколений.

¬ табл. 2.1 показана эволюци€ технологий использовани€ компьютерных систем.

 

“аблица 2.1





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 31213 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—ложнее всего начать действовать, все остальное зависит только от упорства. © јмели€ Ёрхарт
==> читать все изречени€...

547 - | 467 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.019 с.