Московский государственный университет
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР7 «Персональная электроника
Н.В.ПОКРОВСКАЯ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
по дисциплине _40379 «ЭВМ и периферийные устройства»
по направлению 230100
«Системы автоматизированного проектирования»
Обсуждено на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«__»___________2013__г.
Протокол № __
Москва
2013 г.
Содержание
Глава I.Классификация ЭВМ 2
Физическое представление обрабатываемой информации 3
Поколения ЭВМ 3
Назначение ЭВМ 4
Размеры и вычислительная мощность 5
Вопросы для самопроверки 6
Глава II.Представление информации в ЭВМ 7
Понятие информации 7
Измерение количества информации. 7
Кодирование информации 7
Правила перевода смешанных чисел 8
Представление чисел в ЭВМ 9
Алгебраическое представление двоичных чисел 9
Элементы двоичной арифметики 10
Особенности представления информации в ЭВМ 10
Вопросы для самопроверки 12
Глава III.Архитектура и структура ЭВМ 14
Принципы фон Неймана 14
Основные блоки ЭВМ: 16
Простейшие типы архитектур. 16
Центральный процессор 20
Оперативная память 21
Системная шина 21
Источник питания 21
Таймер 21
Внешние устройства 21
Дополнительные интегральные микросхемы 22
Конструктивные элементы ЭВМ (ПК) 22
Функциональные характеристики ЭВМ 22
Вопросы для самопроверки 23
Классификация ЭВМ
ЭВМ – это комплекс ТС, предназначенный для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
Архитектура ЭВМ – это совокупность свойств ЭВМ, существенных для программиста и пользователя. Архитектура отражает структурную, схемотехническую и логическую организацию ЭВМ. Понятие архитектуры включает в себя:
структурную схему
организацию и разрядность интерфейсов
набор и доступность регистров
организацию и способы адресации ОП
способы представления и форматы данных ЭВМ
набор машинных команд
форматы машинных команд
технику обработки прерываний
ЭВМ можно классифицироватьпо ряду признаков, например:
Физическому представлению обрабатываемой информации (принципу действия)
Поколениям (этапам создания и элементной базе)
Назначению
Размерам и вычислительной мощности.
Физическое представление обрабатываемой информации
По физическому представлению данных ЭВМ делятся на аналоговые (АВМ - непрерывного действия), цифровые (ЦВМ - дискретного действия) и гибридные (ГВМ - на разных этапах обработки используются разные способы физического представления данных).
Рис.1.1. Классификация ЭВМ по физическому представлению информации
АВМ – работают с информацией, представленной в аналоговой форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений некоторой физической величины, например, электрического напряжения. Они просты и удобны в использовании, возможны высокие скорости вычислений, но низкая точность вычислений. Обычно используются для решения математических задач, например, дифференциальных уравнений.
Рис. 1.2. Аналоговая форма представления информации в ЭВМ
ЦВМ - работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее цифровой форме. Это наиболее универсальное средство обработки данных.
Рис.1. 3. Цифровая форма представления информации в ЭВМ
ГВМ – работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме, и совмещают преимущества АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.
В экономике, науке и технике преимущественно используются ЦВМ.