Первое поколение вычислительных машин. Фон – неймановская вычислительная машина

Развитие компьютерной архитектуры.

Первое поколение вычислительных машин представляло собой большое количество электровакуумных лам, соединенных огромным количеством электронных реле и соединительных кабелей.

Одним из участников разработки одного из первых электронных компьютеров ENIAC в начале 40-х годов прошлого века был Джон фон Нейман. Им было предложено решение, согласно которому, во-первых совмещено представление программы и данных в памяти компьютера, во-вторых, следует использовать двоичную арифметику. Реализация этих предложений известна сейчас как фон-неймановская вычислительная машина

Эта архитектура была представлена Джорджем фон Нейманом еще в 1945 году и имеет следующие основные признаки. Машина состоит из блока управления, арифме­тико-логического устройства (АЛУ), памяти и устройств ввода-вывода. В ней реализуется концепция хранимой программы: программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Выполняемые действия определяются блоком управления и АЛУ, которые вместе являются основой центрального процессора. Цент­ральный процессор выбирает и исполняет команды из памяти последовательно, адрес очередной команды задается «счетчиком адреса» в блоке управления. Этот принцип исполнения называется последовательной передачей управления. Дан­ные, с которыми работает программа, могут включать переменные - именован­ные области памяти, в которых сохраняются значения с целью дальнейшего ис­пользования в программе.

Архитектура этой машины и сейчас используется в большинстве современных вычислительных машин, оказав существенное влияние на развитие вычислительной техники. Схема этой машины дана на рисунке ниже.

Рисунок 10. Схема фон-неймановской вычислительной машины..

Машина фон Неймана состояла из пяти основных частей:

- памяти;

- АЛУ;

- УУ;

- устройств ввода;

- устройств вывода.

Память составляла 4096 40-битных слов. Каждое слово содержало или 2 команды по 20 бит, или целое число со знаком на 40 бит.

Внутри АЛУ был особый внутренний 40-битный регистр, так называемый аккумулятор. Команда добавляла слово в аккумулятор из памяти или сохраняла содержимое аккумулятора в памяти. Но такая машина не выполняла арифметические операции с плавающей точкой.

Дата добавления: 2014-01-06