- •Физические основы построения эвм
- •Оглавление
- •Дидактический план
- •Литература Базовая
- •Дополнительная
- •Перечень умений
- •Тематический обзор
- •1. Классификация эвм
- •1.1. Развитие электронной базы, влияющее на усовершенствование эвм. Поколения эвм
- •1.2. История развития пк
- •2. Области применения эвм
- •2.1. Применение эвм в научных исследованиях
- •2.2. Применение эвм в медицине
- •2.3. Применение эвм в образовании
- •2.4. Применение эвм в других областях
- •2.5. Основные характеристики эвм
- •3. Составляющие эвм
- •3.1. Модели процессоров и их характеристики
- •3.1.1. Основные понятия
- •3.1.2. Развитие моделей процессоров и их характеристик
- •3.2. Характеристики материнских плат
- •3.2.1. Параметры, определяемые чипсетом
- •3.2.3. Интерфейсы
- •3.3. Типы оперативной памяти
- •3.4. Характеристики мониторов
- •3.4.1. Мониторы на базе электронно-лучевой трубки
- •3.4.2. Жидкокристаллические дисплеи
- •3.4.3. Плазменные мониторы
- •3.5. Параметры видеокарт
- •3.5.1. Графическая плата
- •3.5.2. Видеошины
- •3.5.3. Видеопамять
- •3.5.4. Акселераторы и видеопроцессоры
- •3.5.5. Технология agp
- •3.6. Основные характеристики жестких дисков
- •3.6.1. Устройство накопителей на жестких дисках
- •3.6.2. Краткая характеристика интерфейсов жестких дисков
- •3.6.3. Характеристики накопителей на жестких дисках
- •3.7. Компакт-диски
- •3.7.1. Организация данных и основные характеристики cd-rom
- •3.7.2. Типы интерфейсов
- •3.7.3. Стандарты записи данных на cd
- •3.7.4. Накопители dvd
- •4. Введение в архитектуру эвм
- •4.1. Risc и cisc архитектуры
- •4.2. Система команд эвм общего назначения
- •4.2.1. Методы адресации
- •4.2.2. Типы команд
- •4.2.3. Типы и размеры операндов
- •5. Многоуровневая схема программирования
- •5.1. Машинный уровень и микропрограммный уровень
- •5.2. Ассемблерный уровень
- •5.3. Проблемно-ориентированный язык
- •5.4. Операционная система
- •5.5. Использование трансляторов и интерпретаторов на разных уровнях
- •Тренинг умений
1.2. История развития пк
В США первый ПК появился в продаже в 1975 г. как набор готовых плат и узлов. Он был выпущен фирмой MITS и имел поэтическое название “Альтаир-8800”. Сейчас этот ПК уже больше не выпускается. Интересно отметить, что вследствие конкурентной борьбы и хода развития технической мысли фирмы (которые были пионерами в области производства ПК) – MITS, IMSAI, РТС и другие к настоящему времени либо утратили свое лидирующее положение, либо перестали существовать вообще. Первые персональные микроЭВМ были дешевыми, но еще не очень надежными устройствами; для них не было создано программное обеспечение, предназначались они главным образом для ограниченного круга людей, любящих конструировать самостоятельно. Поскольку в самых разнообразных областях человеческой деятельности существовала настоятельная необходимость автоматизации переработки информации, а достигнутый уровень технологического развития сделал экономически целесообразным массовое производство инструментального средства автоматизации – персональных компьютеров, последние начали уверенно входить в нашу жизнь.
Второе поколение ПК появилось к концу 70-х годов в виде готовых систем. ПК этого поколения были намного надежнее, и для них было создано пусть примитивное, но намного облегчающее работу программное обеспечение. В это время в лидеры производителей ПК вышли компании Radio Shack, Commodore и Apple. Наиболее популярные модели этих фирм TRS-80, Apple II и PET еще доживают свой век, но по сегодняшним меркам они уже безвозвратно устарели.
В начале 80-х годов появились ПК третьего поколения, характеристики которых настолько улучшились, что ПК стали повсеместно использоваться в деловых приложениях. Успех небольших компаний серьезно встревожил таких гигантов компьютерной индустрии, как IBM, DEC, Hewlett-Packard. Они интенсивно включились в разработку и производство ПК. В 1981 г. фирма IBM выпустила свою первую удачную модель IBM PC. Можно считать, что с этого момента производство ПК прочно встало на индустриальные рельсы и начал формироваться рынок персональных компьютеров.
Наконец, к середине 80-х годов количественные и качественные улучшения характеристик ПК привели к появлению нового поколения ПК – супермикроЭВМ. Основной отличительной чертой этих ПК является использование “полного” 32-разрядного микропроцессора (Motorola 68020, Intel 80386, Texas Instruments 32032 и др.), что в конечном счете и определяет все остальные параметры вычислительной машины. Например, 32-разрядный микропроцессор 68020 фирмы Motorola имеет следующие основные характеристики: адресуемое пространство – 4 Гбайта, средняя производительность – 6–7 млн. oп./с (типа регистр-регистр, при тактовой частоте 25 МГц).
Иногда смену поколений ПК связывают с изменением микроэлектронной базы: ПК с 8-разрядными микропроцессорами – I поколение; ПК с 16-разрядными микропроцессорами – II поколение; ПК с 32-разрядными микропроцессорами – III поколение. Такая классификация не вполне точно соответствует реальной картине. Дело в том, что стремление максимально “выжать” возможности 16-разрядных микропроцессоров привело к тому, что стали разрабатываться усовершенствованные варианты этих микропроцессоров. Например, использование микропроцессора Intel 8086 с 20-разрядной адресной шиной позволило в модели IBM PC XT поднять верхнюю границу объема оперативной памяти до 1 Мбайта. А завоевавший большую популярность среди широкого круга пользователей ПК IBM PC AT фирмы IBM реализован на базе 16-разрядного микропроцессора Intel 80286 с 24-разрядной адресной шиной, что позволяет наращивать оперативную память до 16 Мбайт (максимальный объем полупроводниковой памяти – 24 Мбайта, дополнительно 8 Мбайт подсоединяются как внешние периферийные устройства и используются для создания виртуальных дисков и вспомогательных буферов). ПК IBM PC AT обеспечивает среднюю производительность – 3–4 млн. оп./с (типа регистр-регистр, при тактовой частоте 12 МГц). В операционной системе MS DOS пользователю программно доступны 640 Кбайт, остальная память может использоваться в качестве электронных дисков, буферов для печати и т.п. В операционной системе UNIX (точнее, в ее версиях для ПК) программно доступно все адресное пространство в 16 Мбайт. Возможности модели IBM PC AT значительно превосходят возможности других серийно выпускаемых ПК на 16-разрядных микропроцессорах. Фирме IBM удалось создать действительно массовую модель с высокими эксплуатационными характеристиками. Можно с уверенностью констатировать, что фирма IBM стала несомненным лидером в области производства ПК, а модель IBM PC AT – стандартом для многих других фирм.
