История возникновения ПК. Поколения компьютеров. Архитектура фон Неймана

Системы счисления. Перевод целых числе из десятичной системы в двоичную и обратно.

Система счисления — это способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).

Позиционные(десятичная) и непозиционные(римская).

Основание позиционной системы счисления — это количество различных знаков или символов, используемых для изображения цифр в данной системе.

Перевод целых чисел из в 2 и обратно.

Арифметические операции в позиционных системах счисления.+,-,*,/

Этап	Период развития
Ручной	до XVII века
Механический	с середины XVII века
Электромеханический	с 90-х годов XIX века
Электронный	с 40-х годов XX века

Первая механическая машина была построена немецким ученым Вильгель­мом Шиккардом предположительно в 1623 году. Машина была реализована в единственном экземпляре и предназнача­лась для выполнения арифметических операций, но была недостаточно известна, потому долгие годы считалось, что первую суммирующую машину сконструировал Блез Паскаль В 1674 году Готфрид Лейбниц расширил возможности ма­шины Паскаля, добавив операции умножения, деления и извлечения квадрат­ного корня.Ни одна из этих машин не была автоматической, они требовали непре­рывного вмешательства человека. Но в 1834 году Чарльз Бэббидж первым разработал подробный проект автоматической вычисли­тельной машины. Теоретические основы современных цифровых вычислительных машин заложил английский математик Джордж Буль (1815-1864 гг.). Он разработал алгебру логики, ввел в обиход логические операторы И, ИЛИ и НЕ. В 1888 году Германом Холлеритом была сконст­руирована первая электромеханическая машина для сортировки и подсчета перфокарт. Эта машина, названная табулятором, содержала реле, счетчики, сортировочный ящик.Американский математик и физик венгерского происхожде­ния Джон фон Нейман (1903-1957 гг.) предло­жил хранить програм­му — последовательность команд управления ЭВМ — в памяти ЭВМ, что позволяло оперировать с программой так же, как с данными. Последующие ЭВМ строились с большим объемом памяти с учетом того, что там будет храниться программа.В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым венгерского происхождения ДЖОНОМ фон НЕЙМАНОМ.

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 хранитсяв данной ячейке памяти - чисчло, текст или команда. Над командами можно выполнять такие жедействия, как и над данными.

Принцип адресности

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения прграммы с использованием присвоенных имен.

В докладе фон Неймана, посвящен­ном описанию ЭВМ, выделено пять базо­вых элементов компьютера:

• арифметико-логическое уст­ройство (АЛУ);

• устройство управления (УУ);

• запоминающее устройство (ЗУ);

• система ввода информации;

• система вывода информации.

Описанную структуру ЭВМ принято называть архитектурой фон Неймана.

1 поколение (1945-1954 гг.) - время становления машин с фон-неймановской структурой.

2 поколение (1955-1964 гг.). Замена ламповой элементной базы на миниатюрные устройства – транзисторы привела к уменьшению габаритов и повышению надежности и производительности ЭВМ. Появились языки высокого уровня. Появились операционные системы.

3 поколение (1965-1970 гг.). Вместо транзисторов стали использовать интегральные микросхемы.

4 поколение (1970 - 1984 гг.). Переход на большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС), которые позволили разместить на одном кристалле десятки тысяч элементов. Стало возможным создать на одном кристалле (чипе) функционально полную ЭВМ. В начале 1970-х годов фирмой Intel был выпущен первый микропроцессор (все в одном чипе) i4004.

5 поколение можно назвать микропроцессорным. В 1976 году фирма Intel закончила разработку 16-разрядного процессора i8086.

Итак, датой рождения первого ПК можно считать август 1981 г, именно тогда публике был представлен первый IBM PC (персональный компьютер фирмы IBM).

Дата добавления: 2015-04-24