Технические средства информатики Презентация
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Технические средства информатики
(лекции по курсу Информатика для бакалавров направления 140800 )
Преподаватель каф. ЭАФУ
Нагайцева Ольга Викторовна
Томск 2012
понятие ЭВМ
эволюция ЭВМ
классификация вычислительных машин
структура и архитектура ЭВМ
устройство персонального компьютера (ПК)
2
3
Блез Паскаль французский ученый
(1623 – 1662 гг.)
Готфрид Лейбниц |
|
Ада Лавлейс |
|
немецкий ученый |
Чарльз Бэббидж |
||
английский математик |
|||
|
|||
(1646– 1716 гг.) |
английский ученый |
|
|
|
(1815– 1852 гг.) |
||
|
(1791– 1871 гг.) |
4
В начале XIX века КОМПЬЮТЕРОМ называлась профессия
человека занимающегося расчетами, вычислениями
5
Под поколением понимают все типы и
модели ЭВМ, разработанные различными конструкторско-техническими коллективами, но построенных на одних и тех же научных и
технических принципах
Появление каждого нового поколения
определялось тем, что появлялись новые
базовые элементы, технология изготовления
которых принципиально отличалась от
предыдущего поколения
6
Поколения ЭВМ
Элементная
база
Тип ЭВМ
Основные
устройства
ввода
Устройства
вывода
|
Первое |
|
|
Второе |
|
|
|
1946-1959 гг. |
|
|
1960-1969 гг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электронные |
|
|
Полупроводник |
|
|
|
вакуумные |
|
|
овые |
|
|
|
лампы |
|
|
транзисторы |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Большие |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пульт, |
|
|
|
Добавился |
|
|
перфокарты, |
|
|
|
алфавитно- |
|
|
перфоленты |
|
|
|
цифровой дисплей |
|
|
|
|
|
|
|
|
Алафитно-цифровое печатающее устройство, перфоленты
Внешняя |
|
Магнитные ленты, |
|
|
|
|
||
|
|
барабаны, |
|
|
Добавился |
|
||
память |
|
|
перфоленты, |
|
|
магнитный диск |
|
|
|
|
|
перфокарты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Универсальные |
|
|
Пакетные |
|
|
Ключевые |
|
|
|
|
операционные |
|
||
|
|
языки |
|
|
|
|||
|
|
|
|
системы, |
|
|||
решения в ПО |
|
программирования, |
|
|
|
|||
|
|
|
оптимизирующие |
|
||||
|
|
|
трансляторы |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
трансляторы |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Режимы |
|
|
Одно- |
|
|
|
Пакетный |
|
работы |
|
|
программный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Научно- |
|
|
Технические и |
|
|
Цель |
|
|
технические |
|
|
экономические |
|
|
|
|
|
расчеты |
|
|
расчеты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Третье
1970-1979 гг.
Интегральные
схемы
Малые (мини)
Алфавитноцифровой дисплей, клавиатура
Четвертое С 1980 г.
Большие
интегральные схемы (БИС)
Микро
Цветной графический дисплей,сканер, клавиатура
Графопостроитель, принтер
|
Перфоленты, |
|
Магнитные и |
|
|
|
магнитные диски |
|
оптические диски |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интегрированные |
|
|
|
|
|
ОС, |
|
Дружественное ПО, |
|
|
структурированнные |
|
|
|
||
|
сетевые ОС |
|
|
||
|
языки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
программирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разделение |
|
Персональная работа |
|
|
|
|
и сетевая обработка |
|
|
|
|
времени |
|
|
|
|
|
|
данных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Управление и |
|
Телекоммуникации, |
|
7 |
|
экономические |
|
информационное |
|
|
|
расчеты |
|
обслуживание |
|
|
|
|
|
|
|
|
ENIAC
(Electronic Numeral Integrator And Computer –
электронный числовой интегратор и компьютер)
Был создан в 1946 г. учеными Пенсильванского университета под руководством Джона Моучли
Лебедев С.А. |
|
Основоположником |
Малая электронная счетная машина |
отечественной |
(МЭСМ) |
вычислительной техники |
|
(1902 -1974 гг.) |
|
I поколение
(1946 – середина 50-х г.г.)
Элементная база - электронновакуумные лампы
Габариты – в виде шкафов и занимали машинные залы
Программирование осуществлялось в машинных командах, а отладка за пультом управления
Данные вводились с помощью перфокарт и магнитных лент с хранимыми программами
Быстродействие – 10 – 100 тыс. оп./с.
Эксплуатация – очень сложна
Программирование – трудоемкий процесс
Структура ЭВМ – по жесткому принципу
8
В 1949 г. американские физики
Уолтер Браттейн и Джон Бардин
изобрели транзистор
В1954 г. Гордон Тил применил кремний для изготовления
транзистора
II поколение
(середина 50-х - середина 60-х г.г.)
Элементная база – транзисторы
Габариты – однотипные стойки,
требующие машинный зал
Быстродействие – 100 тысяч – 1 млн.
оп./с
Понижено энергопотребление
Повысилась надежность
Появилась память на магнитных дисках
Появились первые операционные системы
Программирование осуществлялось с использованием языков высокого уровня
(Фортран, Бейсик, Алгол и д.р.)
Структура ЭВМ – микропрограммный способ управления
Эксплуатация – упростилась
9
В 1958 г. Джек Килби изобрел первую интегральную схему (ИС), а Роберт Нойс –
первую промышленную интегральную схему
(Chip)
Интегральная схема - это кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10
мм2. Одна ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов
III поколение
(60 – 70 гг.)
Элементная база – интегральные схемы (ИС),
большие интегральные схемы ( БИС)
Габариты – однотипные стойки, требующие машинный зал
Единая архитектура, то есть программно совместимые
Быстродействие – сотни тысяч – миллионы оп./с
Эксплуатация – оперативно производится ремонт
Программирование – подобно II поколению
Обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ
Структура ЭВМ – принцип модульности и магистральности
Появились дисплеи, магнитные диски
Задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина
10