Краткий курс розвитку обчислювальної техники

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

У АВМ все математичні величини видаються як безперервні значення будь-яких фізичних величин. головним чином, як машинної перемінної виступає напруга електричної ланцюга. Їх зміни відбуваються за тими самими законам, як і зміни заданих функцій. У цих машинах використовується метод математичного моделювання (створюється модель досліджуваного об'єкта). Результати рішення виводяться як залежностей… Читати ще >

Краткий курс розвитку обчислювальної техники (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Державна академія управління їм. Серго Орджоникидзе.

[pic] Реферат за курсом комп’ютерної підготовки на тему:

Выполнил студент 1 групи «Банківського менеджменту» Інституту фінансового менеджменту Морозов Дмитро Александрович Проверил Касаткін Анатолій Семёнович.

1995 р. Зміст: Запровадження … 3 Напрями розвитку та покоління ЕОМ 1. Аналоговые обчислювальні машини (АВМ) … 4 2. Электронные обчислювальні машини (ЕОМ) … 5 3. Аналого-цифровые обчислювальні машини (АЦВМ) … 5 4. Поколения ЕОМ … 6 Єдині серії ЕОМ 1. Отличия ЕОМ III покоління від старих … 7 2. Особенности машин ЄС ЕОМ … 8 3. Агрегатный принцип побудови ЕОМ … 9 4. Интерфейс, селекторный і мультиплексный канали …10 5. Структура машин ЄС ЕОМ …11 6. Машинные елементи інформації …12 7. Система програмного забезпечення …13 8. Программная сумісність …15 9. Защита пам’яті …15 10. Режимы роботи ЄС ЕОМ …16 Мікропроцесори та їх застосування 1. Эффективность мікропроцесорів …17 2. Структура 3-магистрального МП …19 3. Области застосування МП …20 Многопроцессорные обчислювальні системи, мережі, ЕОМ V покоління 1. Магиспральная організація процесорів ЕОМ …21 2. Матричная паралельна організація процесорів …21 3. Мультипроцессорная організація …22 4. Сети зв’язку ЕОМ …23 5. Особенности ЕОМ V покоління …23.

Зі збільшенням обсягу обчислень з’явився перший счётный переносної інструмент — «Счёты».

На початку 17 століття виникла потреба у непростих обчисленнях. знадобилися счётные устрою, здатні великий обсяг обчислень з точністю. У 1642 р. французький математик Паскаль сконструював першу механічну счётную машину — «Паскалину».

У 1830 р. англійський учений Бэбидж запропонував ідею першої запрограмованої обчислювальної машини («аналітична машина»). Вона має була наводитися на дію силою пара, а програми кодировались на перфокарти. Реалізувати згадану ідею зірвалася, оскільки було можливо зробити деякі деталі машины.

Перший реалізував ідею перфокарт Холлерит. Він винайшов машину для обробки результатів переписом населення. У своїй машині він вперше застосував електрику для расчётов.

У 1930 р. американський учений Буш винайшов диференціальний аналізатор — першим у світі компьютер.

Великий поштовх у розвитку обчислювальної техніки дала друга світова війна. Військовим знадобився комп’ютер, яким став «Марк-1» — першим у світі цифровий комп’ютер, изобретённый в 1944 р. професором Айкнем. У ньому використовувалося поєднання електричних сигналів і механічних приводів. Розміри: 15 X 2,5 м., 750 000 деталей. Могла перемножити два 23-ї розрядних числа за 4 с.

У 1946 р. групою інженерів на замовлення військового відомства США створено перший електронний комп’ютер — «Эниак». Швидкодія: 5000 операцій складання і 300 операцій множення в секунду. Розміри: 30 метрів за довжину, обсяг — 85 м³., вагу — 30 тонн. Використовувалося 18 000 ел. ламп.

Першу машину з хронимой програмою — «Эдсак» — була створена 1949 р., а 1951 р. створили машину «Юнивак» — перший серійний комп’ютер з хронимой програмою. У цьому машині уперше було використана магнітна стрічка для запису і зберігання информации.

Напрями розвитку та покоління ЭВМ.

1.Аналоговые обчислювальні машини (АВМ).

Переваги АВМ:

. висока швидкість вирішення завдань, порівнянна зі швидкістю проходження електричного сигналу; простота конструкції АВМ; легкість підготовки завдання до решению;

. наочність перебігу досліджуваних процесів, можливість зміни параметрів досліджуваних процесів під час самого исследования.

Недоліки АВМ: мала точність отриманих результатів (до 10%); алгоритмічна обмеженість розв’язуваних завдань; ручний введення розв’язуваної завдання у машину;

. великий обсяг задіяного устаткування, зростаючий зі збільшенням складності задачи.

2.Электронные обчислювальні машини (ЭВМ).

На відміну від попереднього машин ЕОМ числа видаються як послідовності цифр. У середовищі сучасних ЕОМ числа видаються як кодів двійкових еквівалентів, тобто у вигляді комбінацій 1 і 0. У ЕОМ здійснюється принцип програмного управління. ЕОМ можна розділити на цифрові, електрифіковані і счётно-аналитические (перфораційні) обчислювальні машины.

ЕОМ поділяються великі ЕОМ, мини-ЭВМ і микроЭВМ. Вони відрізняються своєї архітектурою, технічними, експлуатаційними і габаритно-весовыми характеристиками, областями применения.

Переваги ЕОМ: висока точність обчислень; універсальність; автоматичний введення інформації, необхідний на вирішення завдання; розмаїтість завдань, розв’язуваних ЕОМ; незалежність кількості устаткування від складності задачи.

Недоліки ЭВМ:

. складність підготовки завдання до вирішення (необхідність спеціальних знань методів вирішення завдань і программирования);

. недостатня наочність перебігу процесів, складність зміни параметрів цих процесів; складність структури ЕОМ, експлуатація і технічне обслуживание;

. вимога спеціальної апаратури під час роботи із елементами реальної аппаратуры.

3.Аналого-цифровые обчислювальні машини (АЦВМ).

АЦВМ — це такі машини, змушених поєднувати у собі гідності АВМ і ЕОМ. Вона має такі характеристики, як швидкодія, простота програмування і універсальність. Основний операцією є інтегрування, яке виконується з допомогою цифрових интеграторов.

У АЦВМ числа видаються як і ЕОМ (послідовністю цифр), а метод вирішення завдань як і АВМ (метод математичного моделирования).

4.Поколения ЭВМ.

Можна виділити 4 основні покоління ЭВМ.

Поколения:

I. ЕОМ на ел. лампах, швидкодія порядку 20 000 операцій на секунду, кожної машини є своя мову программирования.

(«БЭСМ»,"Стрела").

II. У 1960 р. в ЕОМ було застосовано транзистори, изобретённые в.

1948 р., вони були надійні, довговічні, мали великий оперативної пам’яттю. 1 транзистор здатний замінити ~40 ел. ламп і зі більшої швидкістю. Як носіїв інформації використовувалися магнітні стрічки. («Минск-2»,"Урал-14).

III. У 1964 р. з’явилися перші інтегральні схеми (ІВ), які отримали стала вельми поширеною. ІВ — це кристал, площа якого 10 мм². 1 ІВ здатна замінити 1000 транзисторов.

1 кристал — 30-ти тонний «Эниак». З’явилась би можливість обробляти паралельно кілька программ.

IV. Вперше стали застосовуватися великі інтегральні схеми (БІС), котрі за потужності приблизно відповідали 1000 ІВ. Це спричинило зниження вартості виробництва комп’ютерів. У 1980;х р. центральний процесор невеличкий ЕОМ стало можливим розмістити на кристалі площею ¼ дюйма. («Иллиак»,"Эльбрус").

V. Синтезатори, звуки, здатність вести діалог, виконувати команди, що подаються голосом чи прикосновением.

Єдині серії ЭВМ.

1.Отличия ЕОМ III покоління від прежних.

У ЕОМ III покоління помітно значне поліпшення апаратури, завдяки використанню інтегральних схем (ІВ), що викликало зменшенню розмірів, споживаної енергії, збільшення быстродейсвия, надійності тощо. Головним відзнакою таких ЕОМ від ЕОМ I і II поколінь є абсолютно нова організація обчислювального процесу. ЕОМ III покоління здатні обробляти як цифрову, і алфавитноцифрову інформацію. Можливість оперувати над текстами відкриває великі змогу обміну інформацією між людиною і комп’ютером. Також створення різних коштів виводу-введення-висновку інформації. Яскравим прикладом цього є спосіб введення інформації з засобам звичайного телефонного зв’язку, телетайпа, світлового олівця. А висновок здійснюється як на перфокарти, як це було раніше, а й безпосередньо на екран монітора, канали телефонному зв’язку, принтер (щоб одержати твердих копій). У зв’язку з використанням тексту можливість наблизити ввідна мову до людському, зробити освіту більш доступною широкого кола користувачів. Можливість паралельно вирішувати на ЕОМ кілька завдань. ЕОМ III покоління має зовнішню пам’ять на магнітних дисках. Широкий коло применения.

Типовими представниками машин III покоління є ЄС ЕОМ, IBM- 360. Вона має такі особливості: використання інтегральних схем, агрегатность, байтное надання інформації, використання двоичной і десяткової арифметики, уявлення чисел у вигляді з плаваючою і фіксованою точкою, програмна сумісність, надійність, мультисистемность.

2.Особенности машин ЄС ЭВМ.

ЄС ЕОМ — це ціле сімейство машин, що побудовані на єдиної елементної базі, єдиної конструктивної основі, з єдиною системою програмного забезпечення, однаковим набором периферійного устаткування. Їх розробка почалася 1970 р., а промисловий випуск таких машин почався в 1972 г.

Усі машини ЄС ЕОМ программно-совместимы між собою і злочини призначені для розв’язання найбільш складних та чималеньких за обсягом завдань. Ці машини можна зарахувати до типу машин універсальних, мультипрограммных, із можливістю паралельно обробляти кілька задач.

Багато моделі мають єдину логічний структуру і принцип роботи. проте різні моделі відрізняються одна від друга швидкодією, конфігурацією, розміром пам’яті і т.д.

Оскільки система ЄС ЕОМ постійно розвивається, постійно поліпшуються все характеристики, то ці машини можна підрозділити на 2 сімейства. До першого сімейству моделей (Ряд-1) можна віднести такі машини, як ЕС-1010, ЄС- 1020, ЕС-1021, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050, ЕС-1060. До цього сімейству ставляться як і модифіковані зразки (Ряд-1М): ЕС-1012, ЕС-1022, ЄС- 1033, ЕС-1052. Більше скоєні машини: ЕС-1015, ЕС-1025, ЕС-1035, ЄС- 1045, ЕС-1055, можна поєднати в Ряд-2, а модернізовані (Ряд-2М): ЄС- 1036, ЕС-1066 і др.

Устрою ЄС ЕОМ як і поділяються на центральні і периферійні. Центральні - це устрою, які визначають основні технічні характеристики машини, це центральний процесор, оперативна пам’ять, мультиплексный і селекторный канали. До периферійним ставляться зовнішні устрою (ПУ), устрою підготовки даних (УПД), сервісні устройства.

Для зберігання великих обсягів інформації використовуються нагромаджувачі на магнітних стрічках і магнітних дисках. Устрою введення призначені для сприйняття введеної ззовні інформації, її перетворення на електричні кодові сигнали і передачі до мультиплексному каналу із засобів інтерфейсу вводу-виводу. Устрою виведення переводять виведений з машини сигнал і виводять його за перфокарти (перфоленты), або інші зовнішні устройства.

Дисплей — цей прилад вводу-виводу алфавітно-цифровий та графічної інформації на електронно-променеву трубку. Він дуже зручний оперативного зміни даних безпосередньо при вирішенні задачи.

Винесені пульти призначені для спілкування користувача з ЕОМ, якщо їх поділяють сотні метров.

Існують 3 групи пристроїв підготовки даних ЄС ЕОМ: перфокарточные, перфоленточные і використовують магнітні стрічки. На контрольниках в ЕОМ виробляється контролю над правильністю записи інформації на перфокарти. Існує дві режиму роботи УПД на магнітної стрічці: запис даних, і печатку зчитувальних данных.

Сервісні устрою потрібні контролю над технічними засобами, їх наладки, випробування і ремонта.

Показники технічних засобів ЄС ЕОМ постійно поліпшуються: збільшується швидкодія, обсяги пам’яті тощо. Це відбувається у частковості рахунок переходу на мікросхеми з вищий рівень інтеграції (БІС). Але це вже відноситься до машин IV поколения.

3.Агрегатный принцип побудови ЭВМ.

Цей принцип залежить від виготовленні окремих функціональних пристроїв із єдиними унифицированными зв’язками. Ці устрою легко можуть бути з'єднані в обчислювальну систему необхідної конфигурации.

Матеріальні витрати й час розробці, складання налагодження й впровадження агрегатних ЕОМ значно менше проти звичайними ЭВМ.

Можливість нарощування структури ЕОМ і зменшення уразливості до отказам забезпечена конструюванням ЕОМ із окремих модулів. Це розсуває межі застосування ЭВМ.

Модуль — це конструктивна одиниця електронних приладів, має яке закінчила оформлення і стандартні кошти поєднання коїться з іншими подібними одиницями. Це, наприклад, оперативне запам’ятовуючий пристрій, нагромаджувачі на дисках, процесор, канал і т.д.

Оперативне запам’ятовуючий пристрій (ОЗУ) — це внутрішня (оперативна) пам’ять компьютера.

Накопичувачі на магнітних дисках (МД), стрічці (МЛ) і барабанах (МБ) — це зовнішня память.

Процесор є основу кожної машини. Він виконує арифметичні і логічні операції, управляє послідовністю виконання команд. Така сама у процесора є власна сверхоперативное запам’ятовуючий пристрій. побудоване на регистрах.

Канали виводу-введення-висновку — це спеціалізовані кошти системи введеннявиведення. Вони організовують процес обміну між периферійними пристроями і оперативної памятью.

Усі однотипні модулі взаимозаменяемы.

4.Интерфейс, селекторный і мультиплексный каналы.

Інтерфейс — це сукупність електричних, механічних і програмних коштів, дозволяють з'єднати між собою елементи системи автоматичної обробки данных.

Насправді інтерфейс — це многоконтактное разъёмное кабельне з'єднання з чітким розмежуванням сигналів кожному за дроти. Він дозволяє приєднувати і з різними периферійними пристроями, швидкодія яких немає перевершує пропускну здатність канала.

Селекторный і мультиплексный канали служать задля забезпечення зв’язок між ЕОМ і периферійними (зовнішніми) устройствами.

Чи по кишені селекторної каналу ЕОМ сполучається з быстродействующими зовнішніми пристроями, такі як нагромаджувачі на МД, МБ і МЛ. Працюємо лише з однією зовнішнім пристроєм. Такий режим роботи називається монопольным.

Також селекторный канал то, можливо оснащён адаптером «канал-канал», яким установлено зв’язок між каналами ЭВМ.

Через мультиплексный канал йде обміну інформацією між оперативної пам’яттю і периферійним устаткуванням малим швидкодією, наприклад, устрою вводу-виводу на перфоленты і перфокарти, алфавитно-цифровое друкар. Такі устрою можуть працювати незалежно друг від друга.

5.Структура машин ЄС ЭВМ.

Обобщённая структура машин ЄС ЭВМ.

[pic] [pic].

Пунктиром показані шляху проходження команд процесора. Суцільними лініями — шляху обміну інформацією між основними оперативними запоминающими пристроями (ООЗУ) зовнішніми устройствами.

Також процесор постійно соединён з цими двома пристроями основний оперативної памяти.

6.Машинные елементи інформації (байт, полуслово, слово, подвійне слово, полі перемінної длины).

Будь-яке слово, кожен символ збільшує кількість информации.

Щоб виміряти кількість інформації, треба взяти слово як еталона. Як алфавіту в ЕОМ використовується двоїчний алфавіт, який складається з 0 і одну. Еталонним вважається слово, що складається з одного символу такого алфавіту. Воно приймається за 1 і називається «Биток». Щоб виміряти кількість інформацією довільному слові, його кодують у тому алфавіті, а потім знаходять його длину.

Мінімальний елемент інформації - 8 біт рівний 1 байту. 1 байт представляє в ЕОМ букву чи символ.

Для контролю інформації використовується 9-ї біт перевірки на чётность.

Більше великими одиницями виміру являются:

1 Кбайт = 210 байт,.

1 Мбайт = 220 байт,.

1 Гбайт = 230 байт.

Байт складається з 8-и розрядів (бітов), які нумируются зліва-направо від 0 до 7. Кожен байт у пам’яті ЕОМ має власний порядковий номер, званий абсолютним адресою байта. Послідовність кількох байт утворюють полі даних. Кількість байт поля називають довжиною поля, а адресу самого лівого байта — адресою поля. Байти нумируются зліва направо.

Розрізняють поля фіксованою і перемінної длины.

Мінімальним полем фіксованою довжини є полуслово — група двох байт, які у пам’яті ЕОМ сусідні ділянки. Адреса півслова — це адресу крайнього лівого байта, що завжди кратний двом. Наприклад, байти 8, 9 утворюють полуслово з адресою 8.

Два півслова утворюють слово, що складається з 4-х послідовно розташованих байт. Адреса старшого (лівого) байта кратний 4 і є адресою цього слова.

Група з цих двох слів становить подвійне слово.

Поле перемінної довжини то, можливо будь-якого розміру не більше від 0 до 255 байт.

Так уявити співвідношення розрядності елементів информации.

7.Система програмного забезпечення ЄС ЭВМ.

Систему програмного забезпечення ЕОМ (ШПП) формують програмні кошти. Це комплекс програмних засобів, виділені на збільшення ефективність використання машин, полегшення її експлуатації. Цю систему є посередником між ЕОМ і користувачем, забезпечує зручний спосіб общения.

Можна виділити 4 основні частини СПО:

1. Операційні системи (ОС);

2. Набір пакетів прикладних програм (ППП);

3. Комплекс програм технічного обслуговування (КПТО);

4. Системи Експлуатаційної документації (СЭД) на СПО.

Зараз використовуються 4 типу ОС: a) ОС-10 — для моделей ЕС-1010; b) МОС (мала) — для моделей ЕС-1021; з) ДОС ЄС (дискова) — всіх інших моделей ЄС ЕОМ у малій конфігурації; d) ОС ЄС — тим ж моделей, що у ДОС ЄС, але у середній і розширеній конфигурации;

Структуру ОС можна розділити сталася на кілька груп: o Програми початкового запуску машини, початковий введення інформацією оперативну пам’ять, настроювання ЕОМ. o Програми управління даними. o Програми управління завданнями. o Обслуговуючі і обробні программы.

Також у складі ОС входять кошти, що знижують трудоёмкость підготовчого процесу під час вирішення завдань. Це система автоматизації програмування (САП). Вона містить у собі такі компоненти, як: o Алгоритмічні мови програмування (Асемблер, Фортран та інших.); o трансляторы; o інтерпретують і компилирующие системи; o пакети стандартних програм; o програми сервиса.

Значною частиною ШПП є пакет прикладних програм (ППП). ППП — це комплекс програм, необхідні рішення певній завдання. Вони мають відповідати вимогам ОС, під керівництвом що вони работают.

Зараз сучасні ППП розробляють як програмні системи. Кожен пакет полягає из:

= набір обробних програмних модулів (тіло пакета), призначених безпосередньо на вирішення завдання пользователем;

= управляюча програма пакета (управління обробкою даних). При запиті влади на рішення завдання цю програму формує з обробних модулів робочу обробну программу;

= комплекс обслуговуючих програм (допоміжні функции);

= кошти на забезпеченню створення пакета.

Ще однією функцією ППП є розширення можливостей ОС при підключенні нових устройств.

Комплекс програм технічного обслуговування (КПТО) служить для профілактичного контролю, виправлення несправностей, оперативної перевірки роботи периферійного устаткування. Комплекс і двох груп тестових програм. Перші працюють під керівництвом ОС, другі працюють незалежно від ОС.

Основні функції СПО:

— Автоматичне управління обчислювальним процессом.

— Забезпечення підвищення ефективності функціонування ЭВМ.

— Забезпечення зручного спілкування між ЕОМ і пользователем.

— Скорочення часу, необхідного на підготовку завдання до вирішення на.

ЭВМ.

— Забезпечення контролю роботи ЭВМ.

8.Программная сумісність ЄС ЭВМ.

Для ефективне використання програмного забезпечення все моделі ЄС ЕОМ програмно сумісні. Це означає, що ваша програма, працююча в одній машині ЄС, працюватиме і інший, якщо друга машина має необхідної пам’яттю. Користувачі можуть обмінюватися програмами, незалежно від продуктивності їх машин.

Програмна сумісність гарантує, що різні потреби користувача задовольняються відповідної моделью.

Програмна сумісність знижує вартість застосування ЕОМ, підвищуючи при цьому їхні производительность.

9.Защита пам’яті до ЄС ЭВМ.

Для тог, аби програма не впливали одна на друга, передбачена захист інформацією ВП. Використовується посторінковий метод захисту. ВП умовно поділяється на блоки, звані сторінками, ёмкостью 2048 байт. Біля кожної сторінки є свій ключ захисту. Утворюється самостійна запам’ятовуюча середовище, що складається з ключів захисту — пам’ять ключів захисту (ПКЗ).

Байт ключа складається з: 0−3 біти — ключ, 4 — ознака захисту за читання, 5- 7 — не використовуються, 8 — консоль по чётности.

При кожному зверненні до ВП з ПКЗ зчитується ключ захисту даної фізичної сторінки. Нульовий ключ служить за захистом розділу, де розташовується управляюча програма. Вона має привілей звернення до будь-яку область ОП.

Ключі працюючих програм мають співпадати з ключами програми захисту області пам’яті, до котрої я здійснюється звернення, інакше виконання програми прекращается.

10.Режимы роботи ЄС ЭВМ.

Усі моделі ЄС ЕОМ — це мультипрограммные машини. Це означає, що у них застосовується суміщення програмних і апаратних коштів управління. Програмні кошти становлять ОС, що встановлює порядок роботи ЕОМ що за різних режимах роботи. Усі режими роботи ЕОМ діляться на однопрограммные і мультипрограммные.

Працюючи в олнопрограммном режимі все ресурси ЕОМ віддані однієї програмі. Виконання наступній програми можна тільки після повного виконання попередньої программы.

Різновиду однопрограммного режиму: o Однопрограммный режим з безпосереднім доступом користувача до ЭВМ.

Користувач веде діалог із машиною, працюючи за пультом. У цьому вся режимі машинне час використовується нераціонально. Такий режим використовується лише за налагодження ЕОМ. o Однопрограммный режим з послідовним виконанням програм й без участі користувача. Усі програми запроваджені заздалегідь і виконуються під керівництвом ОС. Цей режим неефективний, бо за такому режимі в повному обсязі використовуються можливості паралельної роботи основних пристроїв машины.

Різновиду мультипрограммного режиму: o Режим пакетної обробки. У цьому режимі можливо рішення кількох завдань на ЕОМ одночасно. Усі програми, вихідні дані вводяться заздалегідь, їх утворюється пакт завдань. Усі завдання реалізуються до втручання державних користувача. За такої режимі значно економиться час виконання набору завдань. o Режим поділу часу. Цей режим подібний до попереднього, а й у час виконання пакета можливо втручання користувачів. Режим поділу часу поєднує ефективне використання возможностей.

ЕОМ з дає користувачеві можливість індивідуального пользования.

Застосування такого режиму можна тільки, коли робота ЕОМ відбувається у реальному масштабі часу. o Режим запит-відповідь. Цей режим є вид телеобработки, коли у відповідність до запитами від абонентів, ЕОМ посилає дані, які у Файлах даних. Кількість відповідей обмежена ёмкостью пам’яті, отже буде обмежено й число запитів. o Діалоговий режим. це найбільш використовуваний режим роботи ЕОМ. За такої режимі відбувається двостороннє взаємодія (діалог) користувача і ЕОМ. Для здійсненні цього режиму необхідно, щоб технічні і програмні засоби могли працювати у реальному масштабі часу; щоб абоненти мали змогу формулювати свої повідомлення вищому уровне.

У мультипрограммных режимах реалізовані два варіанта: мультипрограммный режим з фіксованою і довільним числом спільно розв’язуваних задач.

Мікропроцесори та його применение.

1.Эффективность микропроцессоров.

У 1959 року фірма Intel (США) на замовлення фірми Datapoint (США) початку створювати мікропроцесори (МП). Першим мікропроцесором на світовому ринку став МП Intel 8008.

Останніми роками з’явилися такі МП, які можуть опинитися повністю автоматизувати виробництво і з сфери обслуговування. Це може призвести до зростання безработицы.

МП — це ефективний із технологічної та його економічної погляду інструмент на переробку зростаючих потоків информации.

Нове покоління буде МП йде змінюють попередньому щодва роки й дуже застаріває за 3−4 року. МП разом з іншими пристроями мікроелектроніки дозволяють створити досить економічні інформаційні системы.

Причина такий популярності МП у тому, що зі своїми появою відпала потреба у спеціальних схемах обробки інформації, досить запрограмувати її функцію і введення в ПЗУ МП.

До основних рис МП.

Суперпроцессор P6:

Виготовляється на 0,6 мкм.-технологии.

Переваги: 1. Частоти 133−150 МГц 2. Вдвічі перевершить продуктивністю існуючі моделі, поскольку:

— Має 4 конвеєра для паралельної обробки команд.

— Інтегровані щодо одного корпусі 2 модуля КЭШ-памяти першого уровня.

— 32 Кб, другого — 256 чи 512 Кб.

— Введено нова шина, якою доти оснащували великі ЭВМ.

— У першому комп’ютері можуть взаємодіяти до 4-х процесорів Р6.

— У Р6 встановлено інтегрований і математичний сопроцессоры.

Продуктивність: 250−300 MFlops, 1000 MFlops — для комп’ютерів із чотирьохмя процессорами.

Зелені компьютеры:

Ера екологічно шкідливих настільних комп’ютерів закінчується! Влітку 1994 року адміністрація США заборонила підприємствам купувати не зелені компьютеры.

Зелені комп’ютери характеризуются:

= Охороною довкілля та здоров’я пользователя.

= Зниженим рівнем електромагнітних і радіаційних излучений.

= Цілковитою утилізацією складових елементів компьютера.

= Зниженим споживанням електроенергії, зниженим тепловыделением.

Це відбувається поза рахунок використання процесорів з різними режимами роботи: нормальний, дрімаючий і спящий.

2.Структура 3-магистрального МП.

АЛУ — арифметико-логическое пристрій; УУ — пристрій управління; УВВ — пристрій вводу-виводу; Т — таймер; Р — робочі регістри; регістри: 0 — операндов, До — команд, А — адрес, Ф — флаговые, З — станів, СК — лічильник команд, ВІН — загального призначення, СТІК — стековые. Сигнали трьох видів — інформаційні, адресні та управляючі 0 можуть передаватися за однією, двом чи трьом шинам (сталевих магістралях). Шини, як правило, двунаправлены, тобто можуть передавати інформацію в обох направлениях.

Структурная схема МП З трьома роздільними шинами інформаційних (І), адресних (чи управляючих сигналів (У).

Микропроцессор

И.

А.

У.

3.Области застосування МП.

Лет 30 тому можна було близько 2000 різних галузей застосування МП. Це управління виробництвом (16%), наукових досліджень, транспорт і зв’язок (17%), інформаційно-обчислювальна техніка (12%), військову техніку (9%), побутова техніка (3%), навчання (2%), авіація і космос (15%), комунальне і міське господарство, банківський облік, метрологія, медицина (4%) та інші області. Зараз розвиваються такі напрями автоматизації із застосуванням МП системам управління: — верстати з ЧПУ плюс робот; - верстати з ЧПУ плюс робот плюс пристрій активного контролю розмірів; - верстати з ЧПУ плюс робот плюс система автоматичної діагностики з самовозвратом.

Многопроцессорные обчислювальні системи, мережі, ЕОМ V поколения.

1.Магистральная організація процесорів ЭВМ.

При магістральної організації процесори зв’язуються до системи отже вхідні дані однієї з яких є вихідними іншому. Одержуваний ряд процесорів послідовно обробляють частини завдання. Швидкодія ЕОМ з такою організації процесорів порядку 100 млн. операцій на секунду. Ілюстрація принципу магістральної обробки информации.

Вход (А, В).

2.Матричная паралельна організація процессоров.

При паралельному процесі програма кожного завдання реалізується на окремому процесорі. Тут з’являється можливість як дещо незалежних завдань, так одну складне завдання. Швидкодія приблизно 200 млн. операцій на секунду («Иллиак-4» (США) містить 64 процесора). Для матричного процесора характерний режим спільного виконання (все процесори працюють синхронно.

Матрична організація процессоров.

шина канал даних состояний.

Матричний процессор

3.Мультипроцессорная організація із загальною оперативної памятью.

В центрі системи — потужні процесори, мають власну пам’ять і внутрішнє управління. процесори працюють із загальної ВП (ЗУ). Один із головних проблем таких обчислювальних систем — заміна процесорів. Продуктивність становить понад 100 млн. операцій на секунду.

4.Сети зв’язку ЭВМ.

Сети зв’язку ЕОМ так можна трактувати як пунктів, объединяемых каналами зв’язку. Мережі можна розділити на централізовані і распределённые. У централізованих мережах обміну інформацією між ЕОМ і абонентом відбувається через центральний вузол зв’язку. При велику кількість абонентів таке побудова мережі нераціонально. У распределённых мережах зв’язку здійснюється між багатьма парами вузлів. Кожен вузол пов’язаний щонайменше ніж із двома іншими вузлами, і абоненти можуть включаться на кілька узлов.

5.ЭВМ V поколения.

ЭВМ IV покоління не отримали поширення через свою специфіки. Це було стимулом і розробити ЕОМ V покоління, при розробки яких ставилися зовсім інші завдання, ніж при розробки усіх колишніх ЕОМ. Якщо перед розробниками ЕОМ I — IV поколінь стояли завдання, як зростання продуктивності у сфері числових розрахунків, досягнення великий ёмкости пам’яті, то основне завдання розробників ЕОМ V покоління було створення штучного інтелекту машини (можливість робити логічні висновки з поданих фактів), можливість введення інформацією ЕОМ з допомогою голоси, різних зображень. Це дозволить спілкуватися із ЕОМ всім користувачам, навіть у тих, хто не має спеціальних знань у цій галузі. ЕОМ буде помічником людині у всіх галузях. Проект сімейства ЕОМ V покоління об'єднує 16 процесорів. Це дозволить досягти швидкодії в 160(106 операцій на секунду.

1. А. П. Пятибратов, А. С. Касаткин, Р. В. Можаров. «ЕОМ, МІНІКОМП'ЮТЕР і микропроцессорная техніка в процесі.» 2. А. П. Пятибратов, А. С. Касаткин, Р. В. Можаров. «Електронно-обчислювальні машини під управлінням.» 3. Лекції МИЭМ.

———————————;

ООЗУ ООЗУ.

Процессор

Мулитиплексный канал.

I селкторный канал.

Пульт оператора.

II селекторный канал Устройство введення на ПК Устройство введення на ПК.

Алфавитно-цифровое друкующее устройство.

Адаптер «канал-канал».

Друкарська машинка з блоком управле-ния Устройство введення на ПЛ.

Пристрій управління ВЗУ на МД і МБ.

Пристрій управління ВЗУ на МЛ.

Пристрій виведення ПЛ.

Друкарська машинка з блоком управле-ния.

ВЗУ на МЛ.

ВЗУ на МД Устройство введення на ПЛ.

Пристрій виведення ПК.

ВЗУ на МЛ.

ВЗУ на МД.

Пристрій виведення ПЛ.

ВЗУ на МЛ.

ВЗУ на МД.

ВЗУ на МЛ.

ВЗУ на МБ.

Пристрій виведення ПК.

ВЗУ на МБ.

ВЗУ на МЛ.

Алфавитно-цифровое друкующее устройство УВВ.

О.

К.

А Р Ф.

С.

СК.

ОН.

СТЕК УУ АЛУ Т.

Первый етап операции.

(А, В)(F (A, B)1.

Второй етап операции.

F (A, B)1(F (A, B)2.

Третий етап операции.

F (A, B)2(F (A, B)3.

Хранение промежу-точного результату. F (A, B)2.

Хранение промежу-точного результату. F (A, B)1.

ЦУУ Система ввода-вывода П1.

ЗУ ЗУ П2.

П64.

ЗУ П1.

ПМ.

ЗУМ.

ЗУ1.

КОММУТАТОР.

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою