7. Компьютер, его основные функции и назначение.

Компью́тер (англ. computer — «вычислитель») — многозначный термин, наиболее часто употребляется в качестве обозначения программно управляемого электронного устройства обработки информации.

Термин «компьютер» и аббревиатура «ЭВМ», принятая в русскоязычной научной литературе, являются синонимами.^[1] Электро́нная вычисли́тельная маши́на (ЭВМ) — вычислительная машина, построенная с использованием в качестве функциональных элементов электронных устройств вместо механических. Термин употреблялся в качестве исторического преемника (механической) вычислительной машины.

При помощи вычислений компьютер способен обрабатывать информацию по определённому алгоритму. Любая задача для компьютера является последовательностью вычислений.

Физически компьютер может функционировать за счёт перемещения каких-либо механических частей, движения электронов, фотонов,квантовых частиц или за счёт использования эффектов любых других физических явлений.

В системном блоке компьютер имеет все необходимые процессоры для работы, включая главный микропроцессор и ему вспомогательные. От главного процессора зависит скорость работы машины. Вся информация (документы, картинки, видео, программы и т.д.) хранится на жестком диске (винчестер) – это память. Есть еще оперативная память, от размера которого зависит мощность работы, т.е. с какой скоростью компьютер может работать параллельно с несколькими поставленными задачами. Также доступны различного рода носители информации (диски, флэшки, карты памяти), с помощью которых можно переносить информацию, не перенося сам компьютер. Клавиатура и мышь служит пультом управления, а монитор – навигационное поле управления, чтобы мы видели чем мы управляем. Для того чтобы компьютер работал, ему необходима программа управления. Одной из такой является всем известный и уже изрядно надоевшей Windows.

С позиций функционального назначения компьютер – это система, состоящая из четырех основных устройств, выполняющих определенные функции: запоминающего устройства (памяти), арифметико-логического устройства, устройства управления и устройства ввода-вывода.

 

Запоминающее устройство

 

Запоминающее устройство, или просто память, предназначается для хранения информации и команд программы. Информация, хранящаяся в запоминающем устройстве, представляет собой закодированные с помощью двух цифр 1и 0, числа, буквы, символы, слова.

Команды, хранящиеся в памяти, это закодированные с помощью двух цифр 1 и 0 инструкции компьютеру по выполнению определенных действий. Например, командой может служить код, составленный из единиц и нулей, который предписывает ЭВМ выполнить сложение или вычитание двух чисел, выдачу сообщения на экран дисплея или печатающее устройство, ввод в память с клавиатуры чисел или текста и т.д. Совокупность команд образует программу, которая определяет последовательность действий компьютера.

АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОВ арифметико-логическом устройстве (АЛУ) производятся арифметические и логические действия. Часто это устройство называют определенным блоком. Следует отметить, что арифметико-логическое устройство может выполнять только одно арифметическое действие – сложение. Это обусловлено физическими принципами работы ЭВМ. Все же остальные действия (вычитание, умножение, деление, возведение в степень) реализуются как совокупность операций сложения.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

 

Устройство управления (УУ) позволяет управлять всем ходом вычислительного и логического процесса в компьютера. Это техническое воплощение идеи, заложенной в программе.  Функция устройства управления заключается в том, чтобы прочесть очередную команду, расшифровать ее и подключить необходимые цепи и устройства для ее выполнения. Следует так организовать работу устройства управления, чтобы считывание очередной команды из памяти происходило автоматически. Устройство управления для выполнения команды в компьютере организует повторение одного и того же цикла:

1)                формирование адреса очередной команды, адрес первой команды формируется вне цикла специальным способом;

2)                чтение очередной команды программы, хранящейся в памяти, и расшифровка ее содержания;

3)                выполнение команды, т.е. подключение необходимых электрических цепей, схем, блоков.

Количество циклов определяется количеством команд в программе. Функция устройства управления обусловливается содержанием программы, хранящейся в памяти. В связи с этим и появился термин программное управление компьютером, означающий, что устройство управления работает в соответствии с той программой, которую разработал человек и поместил на хранение в память компьютера.