Основа элементной базы эвм четвертого поколения: Основа элементной базы ЭВМ четвертого поколения — КиберПедия

Четвертое поколение компьютеров – учебное пособие и пример

период четвертого поколения был с 1971 по 1980 год. (СБИС) огромный масштаб интегральные схемы используются в компьютерах этого поколения. Эти Схемы имеют 5000 транзисторов и других элементов схемы. Компьютеры четвертое поколение становится более мощным, компактным, надежным и доступным.

Есть различные передовые функции, такие как разделение времени, сети в реальном времени, Распределенная операционная система использовалась в четвертом поколении.Все на высоком уровне в этом поколении используются такие языки, как C, C ++, Java, PHP.

Эти компьютеры также используются в LSI (крупномасштабная интеграция). Четвертый поколение является продолжением третьего поколения. Компьютер первого поколение заполнило все пространство комнаты, но эти компьютеры могут уместиться в Пальма.

Рис: Архитектура компьютера.

микропроцессорные чипы используются в этом поколении компьютеров. Объектно-ориентированное программирование использовалось в четвертом поколении компьютеров. В объектно-ориентированном программировании существуют различные типы языков, такие как Java, Visual Basic и т. Д.

Эти объектно-ориентированные программы предназначены для решения конкретных задач и требуют мало специализированного обучения пользователей. Это включает язык запросов и приложение генераторы. Intel была первой компанией, которая может разработать микропроцессоры. IBM разработала первый персональный компьютер, связанный с четвертое поколение.Этим компьютерам требовалось минимальное количество электроэнергии для запустить. У четвертого поколения компьютера был первый суперкомпьютер, который был в состоянии выполнить много расчетов точно. Эти суперкомпьютеры также используется в сети. Емкость хранилища увеличилась до нескольких гигабайт или даже терабайты.

Особенности четвертого поколения

• Масштабные интегральные схемы используются в четвертом поколении компьютеров.
• компьютеры становятся легко доступными в этом поколении.
• нет Требуется переменный ток, когда мы используем компьютер четвертого поколения.
• Мы иметь большое развитие в области компьютерных сетей в течение четвертого поколение.
• Эти компьютеры очень маленькие по размеру.
• компьютеры четвертого поколения были портативными и надежными.
• Эти компьютеры очень дешевые.
• компьютеры четвертого поколения использовались в конвейерной обработке.
• Концепция Интернета была введена в этом поколении компьютеров.
• Мы Можно использовать персональные компьютеры в компьютерах четвертого поколения.

Ниже приведены некоторые компьютеры этого поколения:

1. DEC10.
2. STAR 1000.
3. PDP11.
4. CRAY-1 (Суперкомпьютер).
5. CRAY-X –MP (суперкомпьютер).

STAR 1000 компьютер

CDC Star 100 – это компьютер типа STAR1000, который был векторным суперкомпьютером. Эти компьютеры были разработаны, изготовлены и реализованы на основе контрольных данных. корпорация.Это была одна из первых машин, которая использовала векторный процессор для улучшить производительность в научных приложениях.

Эти компьютеры были первыми суперкомпьютерами, которые могут использовать интегральные схемы. Название STAR построило слова Strings из двоичных цифр, которые составили массивов. Скорость этих компьютеров составляла 100 миллионов с плавающей запятой в второй.

Серия компьютеров STAR аналогична предыдущему компьютеру CDC. Трубопровод Подключенные к функциональным блокам памяти были массовыми в этих компьютерах.Там были очень немногие программы могут быть эффективно векторизованы в одну серию инструкции.

Рис: Блок-схема компьютера STAR 1000.

Эти компьютеры поддерживают возможности виртуальной памяти. Основное дополнение в Инновация компьютера STAR стала инструкцией по обработке векторов. Простой ЦП в этих компьютерах может поддерживать количество периферийных процессоров.

PDP 11 компьютер

PDP 11 – это серия 16-битных миникомпьютеров, которые продаются цифровыми оборудование корпорации.Некоторые эксперты считают PDP 11 самым популярным миникомпьютер Этот тип компьютера включает в себя несколько инновационных функций в его наборе команд и многих дополнительных регистрах общего назначения.

Эти компьютеры используют отображенный в памяти ввод / вывод. В основном операнды могут применять любой из восемь режимов адресации. Режимы адресации обеспечивают регистр, немедленный, абсолютная и индексная адресация.

Есть Различные типы приложений реального времени, созданные PDP-11, так что это компьютер заменить компьютеры PDP-8.Простота программирования компьютеров PDP-11 сделал это очень популярным для вычислений общего назначения.

Компьютер PDP-11 был самой маленькой системой, которая может работать в UNIX. Новее Микропроцессор, такой как Motorola 68000 и Intel 80386, также включал 32-битный логическая адресация. Эти компьютерные системы также работают с производными UNIX. Эти Компьютеры были спроектированы так, чтобы их легко изготавливал полуквалифицированный труд. Размеры этих компьютерных частей были некритичны.

Рис: Кэш-диаграмма PDP-11.

Архитектура процессора PDP-11 имеет набор ортогональных команд. PDP-11 поддерживает аппаратное прерывание на четырех уровнях приоритета. В этих В компьютерах векторы прерывания представляют собой блоки из двух 16-битных слов, каждый из которых содержит адресное пространство ядра. Первое слово вектора прерывания содержит адрес прерванной процедуры обслуживания и второе слово прерывания включает значение, которое будет загружено в уровень приоритета.

Преимущества четвертого поколения

1. Эти компьютеры используются для общее назначение.
2. Воздух не нужен кондиционер, когда мы используем компьютер четвертого поколения.
3. Компьютер четвертого поколение было более надежным, чем предыдущее поколение.
4. Эти компьютеры могут выполнять расчет данных в пикосекундах.
5. компьютер четвертое поколение потребляло меньше электроэнергии по сравнению с предыдущим поколение компьютеров.
6. Выработка тепла меньше по сравнению с предыдущим компьютером.
7. Стоимость обслуживания очень низко в четвертом поколении компьютера.
8. Эти компьютеры микропроцессорные системы.
9. Память памяти увеличилось в компьютерах четвертого поколения.
10. Мощность обработки и скорость увеличилась в этих компьютерах.
11. Размер периферийных устройства становятся маленькими в четвертом поколении.
12. Сетевые функции были разработано в компьютерах четвертого поколения.
13. Выход был более надежным и точнее сейчас на этих компьютерах.
14. Эти компьютеры меньше нужны ремонтировать.
15. Компьютеры Четвертое поколение в основном используется для коммерческого производства.

Недостаток четвертого поколения Новейшие технологии необходимы для изготовления микропроцессоров.

по .

поколений компьютеров – четвертое поколение

Период четвертого поколения был с 1971 года по настоящее время. компьютеры четвертого поколения были разработаны с использованием микропроцессор. Чип Intel 4004 стал первым микропроцессором разработан в 1971 году. Микропроцессор представляет собой кремниевый чип содержит миллионы транзисторов, которые были разработаны с использованием LSI и технология СБИС.

Компьютеры четвертого поколения использовали LSI (Large Scale Интеграция) и VLSI (Интеграция с очень большими масштабами) технология. Используя технологии LSI и VLSI, тысячи Транзисторы встроены в небольшой кремниевый чип. В четвертом поколение компьютеров полупроводниковая память заменяется память на магнитном сердечнике, приводящая к быстрому произвольному доступу к объем памяти.

Разработано несколько операционных систем, таких как MS-DOS и MS Windows. в течение этого времени. Инструкция к компьютеру была написана на языке высокого уровня вместо машинного языка и ассемблера язык.

преимущества

1. Подробнее надежнее, чем компьютеры предыдущего поколения.
   
2. Выполнить расчеты в пикосекундах.
3. потребляет меньше энергии, чем компьютеры предыдущего поколения.
4. нет Требуется кондиционер.
5. Всего общее назначение.
   
6. Стоимость низкий по сравнению с компьютерами предыдущего поколения.
7. Все типы языков высокого уровня используется для четвертого поколения компьютеры.
8. Техническое обслуживание стоимость низкая по сравнению с компьютерами предыдущего поколения.
9. Четвертый компьютеры поколения портативны.
10. генерирует меньше тепла, чем компьютеры предыдущего поколения.
11. Обучение язык высокого уровня проще, чем сборка и машина язык.

Недостатки

1. Новейшие технологии были необходимы для производства микропроцессоры.

,

UNIT 1 – bca – IGNOU

Основы компьютерного оборудования

Комментарии

• Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии.

Предварительный просмотр

ЕДИНИЦА 1 Компьютер, их происхождение и приложения ИМЯ ПРОБЛЕМЫ И ПРИЛОЖЕНИЯ КОМПЬЮТЕРА Структура Страница № 1.0 Введение 06 1.1 Задачи 06 1.2 Происхождение компьютера 06 1.2.1 Abacus 06 1.2.2 Кости 07 1.2.3 Правило слайда 07 1.2 .4 Калькулятор 07 1.2.5 Машина умножения и деления 08 1.2.6 Разностный двигатель 08 1.2.7 Аналитический движок 08 1.2.8 Механический и электрический калькулятор 08 1.2.9 Современный электронный калькулятор 08 1.3 1.4 1.5 Компьютерные поколения 09 1.3.1 Компьютеры первого поколения 09 1.3.2 Компьютеры второго поколения 10 1.3.3 Компьютеры третьего поколения 10 1.3.4 Компьютеры четвертого поколения 11 1.3.5 Компьютеры пятого поколения 12 Компьютерная система 13 1.4.1 Как работают компьютеры? 13 1.4.2 Операционный блок 14 1.4.3 Системный блок 15 1.4.4 Архитектура 16 1.4.5 Классификация компьютеров 17 1.4.6 Технология классификации 19 Интегральные схемы 20 1.5.1 Электрические цепи 21 1.5.2 Транзистор против вакуумной трубки 21 1.6 Операционная система 22 1.7 Современные приложения компьютера 22 1.8 Ограничения компьютера 24 1.9 Резюме 25 1.10 Ответы для проверки ваших достижений 25 1.11 Дополнительные материалы 26 5 Основы компьютерного оборудования Компьютер – это электронное устройство, которое выполняет три основные задачи: ввод, обработка и вывод 1.0. ВВЕДЕНИЕ Возможно, компьютер – это самый мощный и универсальный инструмент, созданный людьми. В сценарии компьютер играет важную роль практически во всех аспектах жизни и так или иначе влияет на нашу жизнь.Сегодня вряд ли можно найти ни одну область, на которую не влияет компьютер. Слово «компьютер» происходит от слова «вычислять». Компьютер также предназначен для расчета, но это гораздо больше, чем просто вычислительная машина. Компьютер представляет собой электронное устройство, которое выполняет три основные задачи, а именно: ввод, обработка и вывод. Компьютер принимает ввод через различные устройства ввода. Получив входные данные, компьютер выполняет различные операции, необходимые пользователю для этих входных данных.Наконец, компьютер генерирует результат обработанных данных в качестве вывода через различные устройства вывода. Следовательно, компьютер является устройством обработки данных. Этот блок предоставит подробную информацию о компьютерах, их происхождении, а также описания различных компонентов, их приложений и некоторых современных аппаратных платформ компьютера. Поскольку компьютер широко используется для проведения вычислений или управления операциями, которые можно выразить в числовой или логической терминологии, все же разработка компьютера началась с Abacus, и его путь развития все еще продолжается.Этот блок также фокусируется на основных разработках в разные периоды. 1.1 ЦЕЛИ Изучив данное устройство, вы должны уметь понимать: основные понятия о происхождении и функциях роли современных приложений компьютера в различных и ограничениях компьютера. 1.2 ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ Происхождение компьютера может быть жесткими усилиями людей подсчитывать большие числа. Этот процесс подсчета больших чисел породил различные системы нумерации, такие как балонская система счисления, греческая система счисления, римская система счисления и индийская система счисления.Из них индийская система счисления была принята повсеместно. Это основа современной десятичной системы счисления. 1.2.1 6 Abacus Почти годы назад в Китае была разработана Б.С. Слово абакус означает счетную доску. Может считаться первым компьютером, и он использовался с древних времен рядом цивилизаций для базовых арифметических расчетов. Современная форма счёта приведена на рисунке 1.1. Основы компьютерного оборудования 1.2.5 Умножение и деление машины Как и Паскаль, Готфрид Лейбниц был ученым семнадцатого века, который осознал ценность строительных машин и создал около 1673 года механическое устройство, которое могло бы выполнять математические вычисления и экономить труд.1.2.6 Механизм различий Первым шагом на пути к созданию компьютеров был английский профессор математики Чарльз Бэббидж. Вначале он понял, что все математические вычисления можно разбить на простые операции, которые затем постоянно повторяются, и что эти операции могут выполняться автоматом. В 1820-х годах Чарльз Бэббидж начал работать над, но через десять лет он отказался от него ради настоящего предшественника Компьютера. Бэббидж обрисовал в общих чертах основные элементы современного универсального компьютера, который был основан на методе конечных различий.Он использует только арифметическое сложение и устраняет необходимость в умножении и делении, которые сложнее реализовать механически. Чарльза Бэббиджа называют отцом компьютера. 1.2.7 Аналитический механизм Аналитический механизм отмечает переход от арифметического вычисления к универсальному вычислению. Был также разработан Чарльз Бэббидж. Эта машина была основана на принципе, что для определенных формул разница между определенными значениями постоянна. Аналитический движок имеет много важных функций, которые можно найти в современном цифровом компьютере.Механизм имел (память), где могли храниться числа и промежуточные результаты, и отдельный (процессор), где выполнялась арифметическая обработка. Он имел внутренний запас четырех арифметических функций и мог выполнять прямое умножение и деление. Он также был способен выполнять такие функции, как: условное ветвление, циклы (итерации), микропрограммирование, параллельная обработка, фиксация, опрос и т. Д. Логическая структура Analytical Engine была практически такой же, как и та, которая доминировала в компьютерном дизайне в электронную эпоху.1.2.8 Механический и электрический калькулятор В начале 19-го века механический калькулятор был разработан для выполнения всех видов математических вычислений. До 1960-х годов он широко использовался. Позже вращающаяся часть механического калькулятора была заменена электродвигателем. Так назывался электрический калькулятор. 1.2.9 8 Современный электронный калькулятор Электронный калькулятор, использовавшийся в 1960-х годах, работал на электронных лампах, что было довольно громоздко. Позже его заменили на транзисторы, и в результате размер калькуляторов стал довольно небольшим.Современный электронный калькулятор может вычислять все виды математических вычислений и математических функций. Он также может быть использован для постоянного хранения некоторых данных. Некоторые калькуляторы имеют программы для выполнения некоторых сложных вычислений. Современные электронные калькуляторы содержат клавиатуру с кнопками для цифр и арифметических операций. Эти калькуляторы могут выполнять сложные арифметические и финансовые вычисления, такие как преобразование из полярных в прямоугольные координаты, получение квадратных корней, вычисление логарифмов и тригонометрических отношений.Компьютеры, их происхождение и приложения Рисунок 1.2: Электронный калькулятор 1.3 ПОКОЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРА Эволюция компьютеров началась в 16 веке и привела к появлению современных машин. Современный компьютер, однако, также претерпел быстрые изменения за эти годы. Этот период, в течение которого произошла эволюция компьютера, можно разделить на пять отдельных фаз, известных как поколения компьютеров. Каждое новое поколение компьютеров не только превосходит своих предшественников по обработке и возможностям, но также отличается по внешнему виду и размерам.Каждая фаза отличается от других в зависимости от типа используемых схем переключения. Эти поколения: Компьютеры первого поколения Компьютеры второго поколения Компьютеры третьего поколения Компьютеры четвертого поколения Компьютеры пятого поколения (настоящее и последующее) 1.3.1 Период, в течение которого произошла эволюция компьютера, можно разделить на пять отдельных фаз, известных как поколения компьютеры Компьютеры первого поколения: вакуумные трубки Компьютеры первого поколения характеризуются использованием вакуумных трубок.Вакуумная трубка была хрупким стеклянным устройством, которое использовало нити в качестве источника электроники. Он может контролировать и усиливать электронные сигналы. Эти вакуумные трубки были использованы для расчета, а также хранения и контроля. Первым программируемым электронным компьютером общего назначения был Электронный числовой интегратор и компьютер (ENIAC), созданный Дж. Преспером Эккертом и Джоном В. Мочли в Университете Пенсильвании. ENIAC был длиной в футы, весил 30 тонн, содержал вакуумные трубки, регистры, конденсаторы и необходимые ватты электричества.Компьютеры первого поколения были слишком громоздкими по размеру, что требовало большого пространства для установки, и они использовали для излучения больших компьютеров. Компьютеры первого поколения характеризуются использованием ИС с вакуумными трубками 9, которые оказались важной вехой в области компьютеров и электроники. Эти микросхемы широко известны как микросхемы. Кремний является основным материалом, используемым для изготовления компьютерных чипов, транзисторов, кремниевых диодов и других электронных схем и коммутационных устройств, поскольку его атомная структура делает элемент идеальным полупроводником.Кремний обычно легируют или смешивают с другими элементами, такими как бор, фосфор и мышьяк, чтобы изменить его проводящие свойства. Типичный чип меньше дюйма и может содержать миллионы электронных компонентов (транзисторов). Компьютеры состоят из множества микросхем, размещенных на электронных платах, называемых печатными платами. Есть разные виды фишек. Например, микросхемы процессора (также называемые микропроцессорами) содержат целый процессор, тогда как микросхемы памяти содержат пустую память. Компьютер, их происхождение и применение Одна микросхема имеет множество транзисторов, регистров и конденсаторов, построенных на одном тонком кусочке кремния.Разработка интегральных схем варьируется от мелкомасштабной интеграции (SSI) до средней интеграции (MSI). Были разработаны многослойные печатные схемы, и память ядра была заменена быстрее, твердотельная память. Технология IC была также известна как технология, так как большое количество схем может быть интегрировано в один чип. Компьютеры этого поколения были небольшими по размеру, невысокой стоимостью, большой памятью и очень высокой скоростью обработки. В этот период был разработан язык более высокого уровня, такой как BASIC (универсальный кодовый символ для начинающих).Интегрированные схемы, улучшенные вторичные запоминающие устройства и новые устройства были наиболее важными преимуществами в этом поколении. Новая схема увеличила скорость компьютера. Арифметические и логические операции теперь выполнялись в микросекундах или даже наносекундах. Разработка мини-компьютеров также велась в течение этого поколения. Примеры: NCR 395, B6500, IBM 360 370 1.3.4 Компьютеры четвертого поколения: микропроцессоры Компьютеры четвертого поколения появились примерно в 1971 году с использованием крупномасштабной интеграции (LSI) в конструировании вычислительных элементов.Микросхемы LSI построены на одном кремниевом чипе, называемом микропроцессором. Микропроцессор содержит все схемы, необходимые для выполнения арифметических, логических и управляющих функций на одном кристалле. Благодаря микропроцессорам четвертое поколение включает в себя больше возможностей обработки данных, чем компьютеры третьего поколения. Благодаря разработке микропроцессора можно разместить центральный процессор (ЦП) на одном кристалле. Эти компьютеры называются микрокомпьютерами. Позднее очень большие интегральные (VLSI) схемы заменили схемы LSI.То, что в первом поколении заполняло целую комнату, теперь могло поместиться на ладони. Чип Intel 4004, разработанный в 1971 году, располагал все компоненты компьютера от центрального процессора и памяти до элементов управления на одном кристалле. Основными инновациями в этом поколении стали развитие микроэлектроники и различных областей компьютерных технологий, таких как многопроцессорность, многопрограммирование, скорость работы и виртуальная память. За этот период высокоскоростные векторные процессоры изменили сценарий высокопроизводительных вычислений.В основном микрокомпьютеры. Компьютеры четвертого поколения характеризуются использованием микропроцессора. 11 Основы компьютерного оборудования и рабочие станции были представлены для мэйнфреймов с общим временем. Таким образом, компьютер, который раньше занимал очень большую комнату, теперь можно поставить на стол. Персональный компьютер – это компьютер четвертого поколения. Это период, когда произошла эволюция компьютерных сетей. Примеры: Apple II, Alter 8800 1.3.5 Компьютеры пятого поколения (настоящее и последующее) Компьютеры пятого поколения основаны на искусственном интеллекте Компьютеры пятого поколения, основанные на искусственном интеллекте, все еще находятся в разработке, хотя есть некоторые приложения, такие как распознавание голоса , которые используются сегодня.Искусственный интеллект – это отрасль компьютерных наук, занимающаяся тем, чтобы заставить компьютеры вести себя как люди и позволять компьютеру принимать собственное решение. В настоящее время ни один компьютер не обладает полным искусственным интеллектом (то есть способен моделировать поведение человека). Наибольшие успехи произошли в области игр. Лучшие компьютерные шахматные программы теперь способны побеждать людей. Сегодня самой горячей областью искусственного интеллекта являются нейронные сети, которые успешно работают в таких областях, как распознавание и обработка голоса.Есть несколько языков программирования, которые известны как языки AI, потому что они используются почти исключительно для приложений AI. Двумя наиболее распространенными являются LISP и Пролог. Скорость чрезвычайно высока в компьютере пятого поколения. При разработке компьютеров пятого поколения параллельная обработка была в центре внимания разработчиков. До этого времени параллелизм ограничивался конвейерной обработкой и векторной обработкой. В этом поколении были представлены машины с сотнями процессоров, которые могли работать на разных частях одной программы.Разработки более мощных компьютеров все еще продолжаются. Было предсказано, что такой компьютер сможет общаться на естественном разговорном языке со своим пользователем, хранить обширные базы данных, быстро выполнять поиск в этих базах данных, делать интеллектуальные выводы, делать логические выводы, обрабатывать изображения и видеть объекты так, как люди делать. Таблица 1.1 показывает сравнительные характеристики компьютеров пяти поколений: Таблица 1.1: Характеристики компьютеров пяти поколений 12 Критерии Компьютер первого поколения Компьютер второго поколения Компьютер третьего поколения Компьютер четвертого поколения Компьютерные технологии пятого поколения Микропроцессор с вакуумными трубками Транзистор Интегральная схема Искусственный интеллектуальный Скорость Скорость Медленная медленная Средний Быстрее Самый быстрый размер Самый большой Большой Средний Меньший Надежность Ненадежный Менее надежный Более надежный Более надежный Более надежный Операционная система Нет Нет Да Да Да Да Сборка языковой машины Высокий уровень Высокий уровень Высокий уровень Период Присутствует и выходит за рамки основ компьютерного оборудования Рисунок 1.3: Базовая обработка компьютерных операций. Задача выполнения операций, таких как арифметические и логические операции, называется обработкой. Центральный процессор или центральный процессор принимает данные и инструкции из блока хранения и выполняет всевозможные вычисления на основе данных инструкций и типа предоставленных данных. Затем он отправляется обратно в хранилище. Сопроцессор или блок выполняет арифметические и логические операции. ОЗУ временно хранит информацию. Вывод: это процесс получения результатов из данных для получения полезной информации.Устройства вывода отображают информацию на экране (мониторе) или на принтере и отправляют информацию на другие компьютеры. Они также отображают сообщения о возможных ошибках и выводят сообщение или диалоговое окно с просьбой ввести дополнительную информацию. Снова вывод также сохраняется внутри компьютера для дальнейшей обработки. Рисунок 1.4: Компьютер 1.4.2 Операционный блок Для выполнения операций компьютер распределяет задачу среди своих различных операционных блоков. Это 1) арифметико-логический блок, 2) блок управления и 3) центральный процессор.Арифметическая логическая единица (АЛУ) 14 Арифметическая логическая единица является важным компонентом ЦП, который выполняет фактическое выполнение инструкций. После ввода данных через устройство ввода они сохраняются в основном запоминающем устройстве. Затем обработка данных и инструкций выполняются Арифметическим Логическим Единицей. Основными операциями, выполняемыми ALU, являются сложение, вычитание, умножение, деление, логика и сравнение. Данные передаются в АЛУ из блока хранения при необходимости.После обработки вывод возвращается в блок хранения для дальнейшей обработки или сохранения. Компьютер, их источник и блок управления приложениями (CU). Следующим компонентом компьютера является блок управления, который действует как супервизор, который видит, что все сделано правильно. Блок управления определяет последовательность выполнения компьютерных программ и инструкций. Такие вещи, как обработка программ, хранящихся в основной памяти, интерпретация инструкций и выдача сигналов для других блоков компьютера для их выполнения.Он также действует как оператор коммутатора, когда несколько пользователей одновременно получают доступ к компьютеру. Там он координирует действия периферийного оборудования, поскольку они выполняют ввод и вывод. Следовательно, он является менеджером всех операций, упомянутых в предыдущем разделе. Центральный процессор (ЦП) ALU и CU компьютерной системы известны как центральный процессор. Термин ЦП относится к конкретному чипу или процессору. Процессор можно рассматривать как мозг любой компьютерной системы.Это как мозг, который принимает все основные решения, производит всевозможные вычисления и управляет различными частями компьютерных функций, активируя и контролируя операции. Фундаментальная операция большинства процессоров заключается в выполнении ряда инструкций, называемых программой. Различные производители микросхем используют разные стандарты измерения для измерения скорости. Это зависит от печатной платы, в которой находится чип, или материнской платы. Материнская плата содержит схемы и соединения, которые позволяют различным компонентам связываться друг с другом.1.4.3 ALU и CU компьютерной системы совместно известны как системный блок центрального процессора (ЦП). Системный блок компьютера состоит из множества частей: портов и разъемов. Порт – это разъем, расположенный на материнской плате или на отдельной плате. адаптер. Порты и разъемы позволяют компьютеру взаимодействовать с различными подключенными к нему устройствами и периферийными устройствами. Рисунок 1.5: Соединитель 15 1.4.5 Классификация компьютеров Компьютеры, их происхождение и приложения Компьютеры доступны в разных размерах, формах и весах.Из-за этих разных размеров и форм они выполняют разные виды работ друг от друга. Их можно классифицировать по-разному. Все компьютеры разработаны квалифицированными компьютерными архитекторами, которые проектируют эти машины согласно различным требованиям. Компьютер, используемый дома, отличается по размеру и форме от компьютера, используемого в больнице. В следующих разделах будут описаны различные классификации компьютеров. Термин относится к объему работы или способности обработки данных, которую может обработать компьютер.Об их производительности судят по: 1. объему данных, которые могут храниться в памяти, 2. скорости внутренней работы компьютера, 3. количеству и типу периферийных устройств, 4. количеству и типу программного обеспечения, доступного для использования с компьютером. Компьютеры раннего поколения определялись своим физическим размером: чем больше размер, тем больше объем. В компьютерном плане размер и скорость работы в настоящее время пропорциональны друг другу. Как правило, однако, в последнее время технологии имеют тенденцию создавать меньшие машины, что позволяет упаковывать эквивалентную скорость и емкость в меньшем формате.Микрокомпьютеры. Массовое производство кремниевых чипов с 1971 года позволило использовать их во всех видах машин. Одной из таких машин является микрокомпьютер. Эта машина в полной мере использует преимущества интеграции на кремниевых чипах. Микропроцессоры буквально содержат компьютер на чипе, который может пройти через игольное ушко. Память микрокомпьютеров обычно изготавливается из полупроводников, изготовленных на чипах. Это цифровая компьютерная система под управлением хранимой программы, которая использует микропроцессор, программируемую память (ПЗУ) и память (ОЗУ).ПЗУ определяет инструкции для компьютера, а ОЗУ является функциональным эквивалентом памяти компьютера. Сегодня микрокомпьютеры называют персональными компьютерами чаще, чем ПК. Это небольшие, относительно недорогие компьютеры, предназначенные для личного использования дома или в офисе. Миникомпьютеры: технологические достижения в производственных предприятиях, чтобы удовлетворить растущий спрос на аналогичную машину, миникомпьютер, для решения задач, которые большие компьютеры не могли выполнять экономически.Миникомпьютерные системы (или небольшие мейнфрейм-компьютеры) обеспечивают более высокую скорость работы и большую емкость хранения, чем микрокомпьютерные системы. Эти компьютеры могут поддерживать большое количество высокоскоростных устройств. Несколько настольных накопителей можно использовать для предоставления онлайн-доступа к большим файлам данных, что требуется для обработки прямого доступа. Операционная система, разработанная для миникомпьютерных систем, обычно поддерживает как мультипрограммирование, так и виртуальное хранилище. Это означает, что многие программы могут быть запущены одновременно. Этот тип компьютерной системы очень гибок и может быть импровизирован для удовлетворения потребностей пользователей.Хотя мини-компьютер не такой мощный, как медиум или компьютер, он довольно близок. 17 Основы компьютерного оборудования Компьютеры: обеспечивают более высокую скорость работы и большие возможности хранения, чем небольшие компьютерные системы. Эти компьютеры могут поддерживать большое количество устройств, и несколько дисков могут использоваться для обеспечения оперативного доступа. Возможность расширения возможностей обработки данных на компьютере, добавляющем устройства, такие как дополнительная память, и другие периферийные устройства, называется расширяемостью.Большие компьютеры. Эти компьютеры отличаются максимальной гибкостью и скоростью. Они обычно содержат системы полного контроля с минимальным вмешательством оператора. Большие компьютерные системы варьируются от конфигураций до общенациональных компьютерных сетей с участием крупных компьютеров. У больших компьютеров есть внутренние рабочие скорости, измеренные в наносекундах, по сравнению с меньшими компьютерами, где скорость в микросекундах. Мэйнфрейм-компьютеры: мэйнфреймы – это огромные системы, предназначенные для обработки миллионов инструкций в секунду и способные получать доступ к миллиардам данных.Они могут обрабатывать гигантские рабочие места в крупных корпорациях или государственных учреждениях. Этот компьютер обычно используется в крупных больницах, компаниях, занимающихся бронированием авиабилетов, и многие другие крупные компании предпочитают мэйнфреймы из-за его способности извлекать данные на огромной основе. Мэйнфрейм позволяет своему пользователю поддерживать большое хранилище информации в централизованном месте и иметь возможность доступа и обработки этих данных с разных компьютеров, расположенных в разных местах. Мэйнфреймы обычно слишком дороги и недоступны для наемного работника, который хочет этот компьютер для своего дома.Мэйнфрейм является вторым по величине по объему и размеру семейства компьютеров. Они используются для интенсивных вычислений, таких как молекулярное моделирование, исследование климата, прогнозирование погоды, квантовая физика, физическое моделирование и т. Д. Суперкомпьютеры. Самые дорогие по цене, самые большие и быстрые машины сегодня – это суперкомпьютеры, которые используются, когда миллиарды или даже триллионы расчеты нужны. Суперкомпьютеры – это сверхбыстрые компьютеры, предназначенные для обработки огромных объемов научных данных, а затем отображения обнаруженных базовых шаблонов.Эти машины необходимы для применения в различных областях, от ядерного оружия до точного прогнозирования погоды. Суперкомпьютеры используются для выполнения сложных задач, таких как молекулярное моделирование, исследование климата, прогнозирование погоды, квантовая физика, физическое моделирование и т. Д. Суперкомпьютеры – это машины, скорость которых в диапазоне. Правительства специально используют этот тип компьютера для своих различных расчетов и тяжелой работы. Различные отрасли также используют этот огромный компьютер для разработки своих продуктов. Он также используется для анимации.Суперкомпьютер PARAM является одним из разработанных суперкомпьютером Центра разработки Advanced и обещает скорость обработки до 1 триллиона команд в секунду. С октября 2010 года суперкомпьютер считается самым быстрым суперкомпьютером в мире, который находится в Китае. Вот некоторые примеры суперкомпьютеров: IBM Blue IBM Roadrunner, Cray Jaguar и т. Д. 18 Основы компьютерного оборудования Гибридные компьютеры: хотя как аналоговые, так и цифровые компьютеры чрезвычайно широко используются и широко применяются в различных отраслях промышленности, производители вынуждены пытаться разработать компьютер, который сочетает в себе лучшие черты обоих типов.Эта машина называется гибридным компьютером, который сочетает в себе измерительные возможности аналогового компьютера и логические и управляющие возможности цифрового компьютера. Предлагает эффективный и экономичный метод решения особых типов задач в науке и различных областях техники. Некоторые гибридные машины содержат специальное оборудование для преобразования аналоговых напряжений в цифровые и проверки прогресса 2. 1) Различайте микрокомпьютер и мэйнфрейм. ………………………………………………………… ………………………………………….. ………………… ……………………….. ………………………………………….. ………………………………………….. …….. …………………………………… ………………………………………….. ……………………………………… 2) Каковы пять основных операций, выполняемых компьютером? ……………………………………………………………………………… ……………………………………….. … ………………………………………….. ………………………………………….. ……………………………. ……………. ………………………………………….. ………………………………………….. ………………… ……………………….. ………………………………………….. …………………………………………………. …………………………………. ………………………………………….. ……………………………………….. 3) Как Вы можете классифицировать компьютеры по технологии? ………………………………………….. ………………………………………….. ………………………………. …………. ………………………………………….. ………………………………………….. …………………… …………………………………………………………. ………………………………………….. ……………….. 1.5 ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЦЕПИ Наш мир полон интегральных схем (полупроводниковые устройства с несколькими транзисторами, встроенными в один физический компонент). Это электронная схема, которая включает в себя тысячи или миллионы взаимосвязанных компонентов, таких как транзисторы, диоды и резисторы. Их обычно называют микросхемами. Мы можем найти несколько из них в компьютерах. Например, большинство людей, вероятно, слышали о микропроцессоре.Микропроцессор представляет собой интегральную схему, которая обрабатывает всю информацию в компьютере. Рисунок 1.10: Микросхема 20 Отслеживает, какие клавиши были нажаты и была ли перемещена мышь. Он считает номера и запускает программы, игры и операционную систему. Первые интегральные схемы (ИС) были основаны на схемах малой интеграции (SSI), которые имели около 10 устройств на схему (или развивались до использования интегральных схем (MSI), которые имели до 100 устройств на микросхему). также встречаются практически во всех современных электрических устройствах, таких как автомобили, телевизоры, проигрыватели компакт-дисков, сотовые телефоны и т. д.Основными преимуществами ИС являются более низкие затраты, высокая надежность и меньшие требования к пространству. Но что такое интегральная схема и какова ее история? 1.5.1. Компьютер, его происхождение и применение. Электронные схемы. Интегральная схема – не что иное, как очень продвинутая электрическая схема. Электрическая цепь состоит из различных электрических компонентов, таких как транзисторы, резисторы, конденсаторы и диоды, которые соединены друг с другом по-разному. Это непрерывная петля из проводящего материала, которая позволяет электронам непрерывно течь.Если цепь является ее проводящими элементами, она больше не образует полного пути, и непрерывный поток электронов не может возникнуть. Транзистор действует как выключатель. Он может включать или выключать электричество или усиливать ток. Он используется, например, в компьютерах для хранения информации. Резистор ограничивает поток электричества и дает нам возможность контролировать величину тока, который может проходить. Например, резисторы используются, помимо прочего, для управления громкостью в телевизорах или радиоприемниках.Конденсатор собирает электричество и выпускает все это одним быстрым разрядом. Диод останавливает электричество при некоторых условиях и пропускает его только при изменении этих условий. Это используется, например, в фотоэлементах, где световой луч, который сломан, запускает диод, чтобы остановить прохождение электричества через него. Фонарик является примером электрических цепей. Он содержит электрическую энергию (сухие элементы) в качестве источника, нагрузку (лампочку), которая превращает электрическую энергию в свет, и переключатель для управления энергией, доставляемой нагрузке.1.5.2 Транзистор против вакуумной трубки Транзистор является наиболее важным для разработки современных компьютеров. Перед транзистором инженерам пришлось использовать вакуумные трубки. Так же, как транзистор, вакуумная трубка может включать или выключать электричество или усиливать ток. Так почему же вакуумная трубка заменила транзистор? Есть несколько причин. Вакуумная трубка выглядит и ведет себя как свет, она выделяет много тепла и имеет тенденцию перегорать. Кроме того, по сравнению с транзистором он медленный, большой и громоздкий.Когда инженеры попытались построить сложные схемы с использованием вакуумной трубки, они быстро осознали ее ограничения. Например, первый цифровой компьютер ENIAC был огромным монстром, который весил более тридцати тонн и потреблял 200 киловатт электроэнергии. У него были вакуумные трубки, которые постоянно выгорали, что делало его очень ненадежным. Когда транзистор был изобретен в 1947 году, он считался революцией. Маленький, быстрый, надежный и эффективный, он быстро заменил вакуумную трубку. 21 Спорт: компьютеры произвели революцию в спортивной индустрии.Компьютер используется для ведения записей об игроках, отслеживания результатов, создания виртуального игрового поля и т. Д. Индустрия спортивного оборудования также сильно зависит от дизайна (CAD). В спорте компьютеры используются вместе с видеокамерами. Они используются для записи движения всех спортивных мужчин. 3D-программы используются, чтобы помочь тренерам увидеть их движения и улучшить их стиль игры. Онлайн-игры позволяют нам играть с другими людьми независимо от их физического местоположения. Компьютеры их происхождения и приложений Школы и колледжи: в школах и колледжах существует множество применений компьютеров e.грамм. детали каждого ученика должны быть сохранены, чтобы помочь компьютерной программе. Мультимедиа, анимация, графика и диаграммы могут быть использованы для обучения учеников, и многие скучные темы могут стать интересными с помощью мультимедиа. Студенты могут получить доступ к Интернету для онлайн-помощи и курсов для получения дополнительной информации. Компьютеры используются в образовательной сфере различными способами. Компьютеры могут быть использованы в управлении школой, таких как бюджет, инвентарь, студенческие записи, связь, тиражирование библиотек и общедоступный каталог библиотеки.Обучение и инструктаж: компьютерные приложения могут быть использованы в образовании для обучения и обучения. Обучение и обучение можно разделить на две основные области: преподавание, ориентированное на учителя, и обучение. инструкция изучила компьютер как объект обучения, а также инструмент обучения и управления обучением. С развитием технологий и Интернета, онлайн-образование становится очень популярным, что дает учащимся больше гибкости и удобства.При обучении компьютер рассматривается как инструмент, позволяющий ученику использовать и создавать доступ, извлекать, манипулировать и передавать информацию для решения проблемы. Понимание концепции компьютера как информационного инструмента основывается на признании того факта, что компьютер является инструментом повышения производительности как для ученика, так и для учителя. Образовательные исследования. Компьютеры широко используются во всех исследованиях в области образования. Образовательные исследования включают функции, связанные со сбором и обработкой информации. Они могут изучить данные об успеваемости студентов новыми и показательными способами.Библиографические ссылки на исследования, проведенные педагогами по всему миру, можно приобрести и просмотреть настольный компьютер. Развлечения: компьютеры и Интернет являются основным источником развлечений. Это одна из новейших форм развлечений для современного общества. Это позволяет нам играть в компьютерные игры, слушать музыку, смотреть видео, фильмы и т. Д. Сельское хозяйство: использование компьютеров среди агрономов и фермеров в последнее время быстро растет. С потоком информации становится все быстрее и проще, сельскохозяйственный сектор также получает выгоду от компьютера.Компьютер позволяет фермеру собирать адекватную информацию, касающуюся цен, новейших методов ведения сельского хозяйства, погодных условий, выращивания сельскохозяйственных культур, сельскохозяйственной техники и т. Д., Что повышает способность фермеров принимать решения. 23 Основы компьютерного оборудования Управление здравоохранением и больница: сегодня почти каждая больница компьютеризирована и использует преимущества компьютера. Многие компьютерные приложения, такие как информационная система пациента, система мониторинга и контроля и диагностические системы, использовались для улучшения здравоохранения.Информационная система больницы (HIS) позволяет более легко управлять административными, финансовыми и клиническими аспектами больницы. Это также позволяет легко получить доступ к данным пациента из централизованной базы данных, которая помогает врачу получить историю всех пациентов. Компьютеры также используются в медицинской диагностике и хирургии. Некоторые из других приложений включают управление транспортом, прогнозирование погоды, промышленность и т. Д. 1.8 ОГРАНИЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРА Компьютер может превзойти людей по скорости, памяти и точности, но все же компьютер имеет ограничения.Ниже приведены ограничения компьютера. Запрограммированный и контролируемый человек: хотя компьютер запрограммирован на эффективную, быструю и точную работу, он запрограммирован на это. Без программы компьютер – ничто. Компьютер только следует этим инструкциям. Если инструкции не точны, работа компьютера не будет точной. Без присмотра компьютеры будут работать плохо при работе с непредвиденными обстоятельствами, такими как информация или инструкции, которые являются неправильными или неполными.Нет интеллекта: хотя компьютеры работают быстрее, более прилежны, точны и универсальны, чем люди, они не могут заменить их. В отличие от людей, компьютеры не имеют никакого интеллекта. Его производительность зависит от данных ему инструкций. Он не может выполнять какие-либо задачи самостоятельно и принимать какие-либо решения самостоятельно. Уход за собой: компьютер не может заботиться о себе, как человек. Для этой цели компьютер все еще зависит от человека. Без эмоций: компьютеры не имеют эмоций. У них нет эмоций и чувств.Компьютер не может чувствовать что-то похожее на человека. Компьютер не может состязаться с человеком в отношении отношений. Компьютеры – это просто машины, которые работают в соответствии с данными им инструкциями. Мышление: компьютер не может думать сам. Концепция искусственного интеллекта показывает, что компьютер может мыслить. Но все же эта концепция зависит от набора инструкций, предоставляемых людьми. Извлечение памяти: компьютер может извлекать данные очень быстро, но этот метод является линейным. Человеческий разум не следует этому правилу.Человеческий разум может случайным образом думать, что компьютерная машина не может. 24