- •Учебный курс
- •Архитектура
- •Архитектура современной вычислительной техники
- •Классификация
- •Классификация ЭВМ
- •Классификация ЭВМ
- •ИСТОРИЯ и ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
- •Этапы развития вычислительной техники
- •Периоды и поколения
- •Домеханический период
- •Кипу - узелки для запоминания численной информации у индейцев – инков.
- •ОТ ПАЛЬЦЕВ ДО АБАКА
- •счет на счетах
- •счет на абаках
- •Абак – вершина домеханического этапа. Появился впервые около 3000 лет назад. Западноевропейский абак
- •Абак и счеты сегодня
- •После изобретения абака в мире настала новая полоса спокойствия — почти на шесть
- •Палочки Непера
- •Первую же логарифмическую линейку создал уже после смерти Непера англичанин Роберт Биссакар, а
- •На смену «пальцевому двигателю» уже шли первые механические считающие устройства на основе зубчатых
- •Механический
- •ЭскизОбщая история
- •Чертеж суммирующей машины Леонардо да Винчи из так называемого Мадридского Кодекса, обнаруженного в
- •Современная реконструкция суммирующей машины Леонардо да Винчи.
- •Неизвестно, была ли эта машина реализована. Неизвестно, знал ли о ней кто-либо, кроме
- •Механический калькулятор Вильгельма Шиккарда
- •Паскалина – суммирующая машина Блеза Паскаля. 1642 г. Механизирован процесс переноса разрядов –
- •Машина Готфрида Лейбница
- •Устройство арифмометра Лейбница
- •Арифмометр Лейбница
- •Следующее открытие – колесо Однера, изобретение петербургского механика Вильгорда Однера. Колесо Однера с
- •Арифмометр Томаса
- •В 1880г. В.Т. Однер создает в России арифмометр с зубчаткой с переменным количеством
- •Колесо Однера
- •Арифмометр Однера
- •Знаменитый арифмометр «Феликс»
- •Вершина механического этапа развития средств обработки численной инфорции
- •Арифмометр Берроуза – шаг к электромеханическим устройствам
- •Арифмометр «Брунсвига»
- •Электро- механический период
- •Перфокарты Жаккара
- •Перфокарты Жаккара
- •Разностная машина Чарльза Бэббидж
- •Чарльз Бэббидж
- •Каретка дифференциальной машины Беббиджа
- •Современная реконструкция секции разностной машины Беббиджа
- •Ада Байрон, леди Лавлейс, дочь поэта Байрона, первая
- •Друг Бэббиджа, графиня Ада Августа Лавлейс, показала, как можно использовать аналитическую машину -
- •Ада Байрон
- •Герман Холлерит
- •Машина Холлерита
- •Электронный
- •Идеи создания электронных выч. машин возникли в конце 30-х - начале 40-х гг.
- •На первых отечественных ЭВМ ввод информации был такой же («голь на выдумки хитра»).
- •Реконструкция вычислительной релейной Машины Цузе – Z3 (1939–1941).
- •Немецкий математик Конрад Цузе - создатель 1-й программно-управляемой
- •Марк - 1
- •Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1
- •Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1
- •1945 год. Первый компьютерный «bug» (ошибка)
- •9 сентября 1945 года моль влетела в одно из реле и застопорила его.
- •Марк - 1
- •ЭНИАК
- •МЭСТ и БЭСМ
- •Элементная база на интегральных схемах. Усложнилась архитектура ЭВМ и их периферийное оборудование, что
- •APPLE-2 на базе процессора 6502
- •Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на
- •APPLE
- •В 90-е годы выпускаются ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить
- •Настоящее время - время супер-ЭВМ и Internet.
- •Аппаратная
- •Архитектура персонального компьютера
- •Архитектура персонального компьютера
- •Вычислительные системы современных компьютеров общего назначения чаще всего строят с использованием следующей архитектуры:
- •компьютера
- •Основные устройства
- •Дополнительные (внешние) устройства
- •Из чего состоит системный блок?
- •МИКРОПРОЦЕССОР — МОЗГ компьютера
- •INTEL
- •ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ (ОЗУ)
- •Модули памяти бывают:
- •Содержит закодированные команды и программы, которые
- •Для организации взаимодействия процессора
- •ОСНОВНЫХ
- •Обмен информацией между ОЗУ и внешними
- •ПОРТЫ ВВОДА-ВЫВОДА - это электронные схемы для подключения внешних устройств
- •Типы мониторов:
- •Совместно с монитором видеокарта образует ВИДЕОПОДСИСТЕМУ компьютера
- •Видеоподсистема имеет несколько
- •Размер пиксела: зависит от разрешающей способности экрана
- •Разрешающая способность экрана (в пикселях):
- •Общая блок-схема устройства ПК
- •Постоянная память,
- •Кеш-память
- •Регистровая память
- •Организация памяти
- •Организация памяти
- •Периоды и поколения
Электро- механический период
Перфокарты Жаккара
Французский ткач и механик Жозеф Жаккар создал первый образец машины, управляемой введением в нее информацией. В 1802 г. он построил машину, которая облегчила процесс производства тканей со сложным узором. При изготовлении такой ткани нужно поднять или опустить каждую из ряда нитей. Для задания узора на ткани Жаккар использовал ряды отверстий на картах. Если применялось десять нитей, то в каждом ряду карты предусматривалось место для десяти отверстий. Карта закреплялась на станке в устройстве, которое могло обнаруживать отверстия на карте.
Перфокарты Жаккара
Перфокарты исключительно широко использовались на ЭВМ I-го, II-го и частично III-го поколения для ввода информации и для вывода промежуточных данных (которые затем использовались в последующих расчетах). В 60-е годы перфокарта была просто знаковым символом вычислительной техники.
Разностная машина Чарльза Бэббидж
В 1822 г. англичанин Чарльз Бэббидж построил счетное устройство, которое назвал разностной машиной. В эту машину вводилась информация на картах. Для выполнения ряда математических операций в машине применялись цифровые колеса с зубьями. Десять лет спустя Бэббидж спроектировал другое счетное устройство, гораздо более совершенное, которое назвал аналитической машиной.
Чарльз Бэббидж
Вычислитель
Бэббиджа
Каретка дифференциальной машины Беббиджа
Каретка – механизм умножения на 10, или сдвига разрядов. Впервые появилась в арифмометре Лейбница.
Современная реконструкция секции разностной машины Беббиджа
Ада Байрон, леди Лавлейс, дочь поэта Байрона, первая
женщина-программист (1815–1852 гг.) Сотрудница Беббиджа.
Заложила вместе с ним основы программирования. Автор первой работы по программированию.
Эта работа - комментарии к описанию итальянским математиком Менабреа разностной машины Беббиджа. В этих комментариях впервые были изложены базовые понятия программирования.Единствен ная работа Ады Лавлейс, но с ней она вошла в историю науки
Друг Бэббиджа, графиня Ада Августа Лавлейс, показала, как можно использовать аналитическую машину - машину для выполнения ряда конкретных вычислений. Чарльза Бэббиджа считают изобретателем компьютера, а Аду Лавлейс называют первым программистом компьютера.
Ада дала |
красивейшее |
решение |
поставленной |
задачи; |
программа |
обеспечивает экономию памяти |
и требует |
минимального количества перфокарт.
Ада Байрон
Ею была написана первая компьютерная программа – для аналитической машины Беббиджа. Ей не на чем было отладить свою программу, так как аналитическая машина никогда была построена. Проверить вручную подобную программу весьма трудно – желателен машинный эксперимент – ведь программа Ады была не игрушечным упражнением типа того, что предлагают школьникам на уроках программирования; это была достаточно сложная реальная программа расчета чисел Бернулли.
Эксперимент по проверке программы Ады Байрон был проведен в СССР в 1978 г. на машине БЭСМ-6. Текст программы был записан на языке FORTRAN. В программе оказалась всего одна ошибка (это круто!!!)