Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Архитектура и Функциональные единицы компьютеров

Читайте также:
  1. III. Религия и архитектура
  2. SCSA: архитектура для систем мультимедиа реального времени
  3. Адреса компьютеров в Интернет
  4. Анатомические и функциональные различия головного мозга м и ж.
  5. Анатомо-функциональные особенности спинного мозга. Пpоводниковая функция. Рефлектоpная деятельность. Висцеpальные pефлексы спинного мозга
  6. Архитектура 8-разрядных микроконтроллеров
  7. Архитектура CPU
  8. Архитектура Hibernate
  9. Архитектура Microsoft Access
  10. Архитектура SMART-карт
  11. Архитектура UNIX.
  12. Архитектура АС

Лекция 10

Под архитектурой компьютера мы будем понимать описание его схемы и принципов работы на логическом уровне, без детализации физических принципов работы компонентов компьютера. Комбинация аппаратных средств, программного обеспечения, средств связи и данных составляют архитектуру компьютерной системы. Мы отметили, что на сегодня Джон фон Нейман считается разработчиком архитектуры компьютера. Хотя были предложены и созданы другие экспериментальные архитектуры компьютера, архитектура фон Нейман продолжает быть стандартной архитектурой для компьютера и никакая другая архитектура не имела никакого коммерческого успеха до настоящего времени. Существенно, что в области, где технологические изменения происходят очень часто, архитектура компьютеров остается фактически неизменной, начиная с 1951.

Главные руководящие принципы, которые определяют архитектуру фон Неймана, включают:

1. Принцип программного менеджмента. Программа должна состоять из набора команд, которые выполняются процессором автоматически, одна за другой, в некоторой последовательности без вмешательства человека.

2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Принцип однородности памяти позволяет легко менять программы.

3. Принцип адресности. Структурно основная память должна состоять из пронумерованных ячеек. В любой момент времени любая ячейка должна быть доступна для процессора.

· Память адресована линейно; то есть имеется единственный последовательный числовой адрес для каждой ячейки памяти.

· Память адресована номером, определяющим местоположения информации в запоминающем устройстве, независимо от содержащихся данных.

Кроме того, Джон фон Нейман определил функциональную организацию компьютера: он должен быть составлен из устройства управления, которое выполняет команды (CU); арифметико–логического устройство (ALU), которое исполняет арифметические и логические вычисления и памяти (Memory). Устройство управления и арифметико-логическое устройство вместе составляют центральный процессор CPU.

Персональный компьютер типа IBM PC, названный по имени американской компании, которая в 1981 выпустила такие персональные компьютеры (Internаtional Business Machines Personal Computer), стал стандартом персональных компьютеров. В IBM PC была предусмотрена возможность усовершенствования его отдельных частей и использования новых устройств. Корпорация IBM сделала компьютер не однородным устройством в виде единого целого, а обеспечила возможность его сборки из независимо сделанных частей. Методы совместимости устройств с PC IBM не держались в секрете и были доступны для всех заинтересованных лиц. Этот принцип назвали принципом открытой архитектуры и он обеспечивает возможность дополнения или замены имеющихся аппаратных средств на новые. Такие действия называются "модернизация".



Существует пять главных функциональных единиц цифрового компьютера: 1. Ввод - чтобы ввести внешнюю информацию в машину; 2. Память или запоминающее устройство - чтобы хранить информацию и сделать ее доступной в нужное время;

3. Арифметико-логическое устройство - чтобы выполнять вычисления; 4. Вывод - чтобы донести данные от компьютера до внешнего мира. 5. Устройство управления - чтобы заставить все составляющие компьютера действовать единой командой.

На рис.4, представлен функциональная схема компьютера. Полный набор команд и данных обычно вводится через устройства ввода в память, где они хранятся.

 
 

 


Fig. 4. Функциональная схема компьютера

Каждая команда затем подается в устройство управления. Он интерпретирует команду и выдает команды другим функциональным единицам, чтобы заставить их выполнить операции над данными. Арифметические действия выполняются в арифметико-логическом устройстве и результаты затем направляются обратно в память. Информация может направляться из АЛУ или из памяти через соответствующее оборудование к внешним пользователям.

Пять функциональных единиц компьютера должны общаться друг с другом. Они могут делать это посредством языка машинных команд, который использует код, составленный из комбинаций электрических импульсов. Эти комбинации импульсов обычно представляются нолями и единичками: 1 – импульс, 0- нет импульса. Ввод преобразовывает информацию, подаваемую оператором, в машинный язык. Другими словами, информация переводится с нашего языка в комбинации «есть импульс» - «нет импульса», понятные для компьютера. Это создает дополнительную работу для вывода - преобразовать комбинации «есть импульс» - «нет импульса» в форму, понятную нам, типа распечатанного на принтере сообщения.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Архитектура и Функциональные единицы компьютеров

Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 237; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.198.58.62
Генерация страницы за: 0.005 сек.