Архітектура ЕОМ - це опис сукупності пристроїв та блоків ЕОМ і зв'язків між ними. Поняття архітектури тісно пов'язане з принципами роботи ЕОМ.

УРОК №4.

ТЕМА: Історія розвитку обчислювальної техніки. Структура комп’ютера за фон Нейманом. Архітектура комп’ютера.

Архітектура комп’ютера. Компоненти ЕОМ фон Неймана.

Розглянемо термін "архітектура ЕОМ". Під архітектурою у повсякденному житті ми звикли розуміти план будівлі, її зовнішній вигляд, внутрішнє компонування приміщень. Водночас, архітектура - це щось більше, ніж план, це обов'язкове узгодження всіх частин будівлі. Приблизно у такому самому контексті слово "архітектура" застосовується і в науці про ЕОМ.

Архітектура ЕОМ - це опис сукупності пристроїв та блоків ЕОМ і зв'язків між ними. Поняття архітектури тісно пов'язане з принципами роботи ЕОМ.

Згідно з ідеями фон Неймана обчислювальна машина має складатися з таких основних компонентів:

- Оперативна пам'ять (ОП). Цей пристрій ми раніше називали пам'яттю, його також називають оперативним запам'ятовуючим пристроєм чи скорочено ОЗП. Оперативна пам'ять складається з пронумерованих комірок, у кожну з яких може бути записане одне двійкове число.

- Арифметично-логічний пристрій (АЛП). Цей пристрій може виконувати певний набір команд, що відповідають арифметичним та логічним операціям. Результат виконаної команди зберігається в АЛП до надходження наступної команди.

- Пристрій управління (ПУ). Цей пристрій забезпечує читання та запис інформації до комірок пам'яті. Він також формує сигнали для керування роботою АЛП та зовнішніх пристроїв.

- Зовнішні пристрої (ЗП). Роль таких пристроїв виконують, насамперед, пристрої введення та виведення інформації. В реальних ЕОМ такими пристроями є клавіатура, монітор, принтер.

У ході еволюції обчислювальних машин АЛП та ПУ були об'єднані в одну схему мікропроцесора, а архітектура комп'ютерів значно ускладнилася. Однак основні принципи конструювання ЕОМ, які були зазначені фон Нейманом, залишаються у силі.

Зовнішні пристрої

Пристрій управління

Робота ЕОМ фон Неймана моделює роботу сучасних комп'ютерів. Користувач за допомогою зовнішнього пристрою вводить програму, яка записується машиною до ОП. Програма має вигляд послідовного списку команд.

Арифметично-логічний пристрій

	Оперативна пам'ять

Команда - це інструкція для пристрою керування ЕОМ. Інакше кажучи, це пояснення обчислювальній машині того, що вона має зробити на елементарному кроці виконання програми.

Виконання програми починається з того, що пристрій керування зчитує пам’ять комірки, у якій міститься перша команда програми, та організовує її виконання. Команда надходить до АЛП, у якому виконується певна операція. Після виконання однієї команди ПУ починає виконання команди з наступної комірки пам’яті. Порядок комірок ОП, з яких відбувається зчитування, визначається за допомогою команд передачі управління. Отже, ПУ виконує програму автоматично, без втручання людини. В цьому й полягає принцип програмного керування.