Лекция 4
.pdfЛекция 4
ИНФОРМАТИКА 2 курс
2013-2014 г
1.История развития ЭВМ
2.Архитектура ЭВМ
3.Структура ЭВМ
Электронная вычислительная машина
•комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации
•система, способная выполнять заданную, четко отработанную последовательность операций
Необходимо различать понятия архитектуры и структуры ЭВМ
•Архитектура ЭВМ: общая логическая организация, состав и назначение ее функциональных средств, принципы кодирования
•Структура ЭВМ: совокупность элементов (узлов, устройств, компонентов) и связей между ними
История развития ЭВМ
•В древности появилось простейшее счетное устройство - абак (счеты)
•В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка,
облегчающая сложные математические расчеты
•Первое в мире суммирующее устройство (механический калькулятор) разработал в 1642 г. французский механик Блез Паскаль
•В 1673 г. немецкий математик и философ Г.В. Лейбниц создал механический калькулятор, который выполнял операции суммирования умножения и деления путем многократного повторения операций сложения и вычитания
История развития ЭВМ
•В 19 веке английский математик Чарльз Бэббидж построил аналитическую счетную машину
•Машина Бэббиджа работала на паровом двигателе
•Работающая модель была шестицифровым калькулятором, способным производить вычисления и печатать цифровые таблицы
•Его ученица леди Ада Лавлейс считается первым в мире программистом
•В честь Ады Лавлейс назван разработанный в 1979 году язык программирования AДА
Ч. Бэббидж
1791-1871 гг
Ада Лавлейс
1815-1852 гг
История развития ЭВМ
•в 1890 году Г. Холерит сконструировал первую электромеханическую счетную машину –табулятор
•В 1896 году Холлерит основал фирму
Computer Tabulating Recording, которая в 1924 г. была преобразована в фирму
International Business Machines (IBM).
Г. Холлерит
1860-1929
•Сначала IBM занималась выпуском электрического оборудования
•В 1944 г. в США под руководством Говарда Айкена была запущена машина «Марк-1». Это было автоматически действующее релейно-механическое
вычислительное устройство
•Для представления чисел в нем использовались механические элементы (счетные колеса), для управления – электромеханические реле
История развития ЭВМ
•Создателем первого действующего компьютера Z1 с программным управлением считают немецкого инженера Конрада Цузе
•Первой в мире действующей электронной вычислительной машиной стала ENIAC (США, 1946)
•Руководили ее созданием Джон Мочли и Преспер
Эккерт
•В 1 секунду машина выполняла 300 умножений или 5000 сложений многоразрядных чисел.
•Размеры: 30 м в длину, объѐм - 85 м3, вес - 30 тонн.
•Использовалось около 20000 электронных ламп и 1500 реле.
•Мощность до 150 кВт
История развития ЭВМ
В группу создателей ENIAC входил выдающийся ученый Джон фон Нейман, который сформулировал основные принципы построения ЭВМ:
1.Принцип программного управления
(программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в заданной последовательности)
Дж. Нейман
1903-1957
2.Принцип однородности памяти
(программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами м. выполнять такие же действия, как и над данными).
3.Принцип адресности
(основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек)
Машина фон Неймана
История развития ЭВМ
•В 1948 г. английские ученые Т. Килбрн и Ф. Вильямс создали первую машину «Марк-1» с неймановским типом памяти
•Вскоре были построены машины EDSAC, EDVAC, BINAC и SEAC
•В СССР первая ЭВМ (МЭСМ) была создана академиком Лебедевым в 1950 году
•В 1952–1953 гг. МЭСМ была самой быстродействующей и практически единственной ЭВМ в Европе
•Первая советская серийная ЭВМ «Стрела» производилась с 1953 г. (2000-3000 оп/с)
Поколения ЭВМ
•Элементной базой компьютеров первого поколения (1940-50 гг) были электронные лампы
•Большие габариты, высокое энергопотребление, малая надежность
•Программирование велось в кодах, для каждой машины использовался свой язык программирования
•Набор команд был небольшой, схема арифметикологического устройства и устройства управления достаточно проста
•Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими
•Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства
•Оперативные запоминающие устройства были реализованы на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок