2.3. Основные функциональные части эвм.

Основные принципы устройства ЭВМ были предложены Джоном фон Нейманом - выдающимся американским математиком венгерского происхождения в 1945 году. В соответствии с ними в любой ЭВМ должны иметься четыре основных функциональных части:

• арифметическо-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

• устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

• запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

• внешние устройства для ввода-вывода информации

Вот какие связи должны быть между устройствами компьютера (одинарные линии показывают управляющие связи, двойные – информационные).

Рис. 2.1 Схема фон Неймана

На схеме двойные стрелки соответствуют движению данных. Человек вводит данные в компьютер через устройства ввода-вывода, эти данные могут храниться в устройствах хранения информации и обрабатываться в устройствах обработки информации.

Полученные результаты также могут запоминаться в устройствах хранения информации и выдаваться человеку с помощью устройств ввода-вывода.

В современных компьютерах устройство управления и АЛУ объединены в единое устройство – центральный процессор. Можно условно ввести ещё один квадратик – общее управляющее устройство, которое управляет всей работой компьютера

Так, в общих чертах, работают все ЭВМ, начиная с простейших калькуляторов и кончая суперкомпьютерами.

2.4. Компьютер как вычислительная система

Компьютер (ЭВМ) — это программируемое электронное устройство, предназначенное для автоматизации создания, обработки, передачи и хранения (накопления) информации.

Слово электронный в данном определении не очень принципиально. История техники знает и электрические, и механические устрой­ства для обработки информации. Электронный — это просто констатация факта. Именно электронные устройства достигли произво­дительности в сотни миллионов операций в секунду, и именно они сегодня составляют парк мировой вычислительной техники.

Значительно более важным в этом определении является слово автоматизация. Компьютеры отличаются от механических устройств (арифмометров) и электрических счетных приборов тем, что работают по заложенным в них программам. Программа — это упорядоченная последовательность команд.

На первый взгляд может показаться, что если человек работает с компьютером, то компьютер работает не автоматически, а под управлением человека, и программы здесь ни при чем. Но это не совсем так. С первой и до последней минуты в компьютере автоматически работает множество программ, благодаря которым и обес­печивается общение с человеком. Эти программы отвечают за все, что мы видим на экране, и за все, что мы можем сделать. Каждую секунду компьютер обрабатывает лишь несколько команд, получен­ных от человека, и в это же время он успевает исполнить миллионы команд, полученных от загруженных в него программ. Поэтому мы и говорим, что компьютер работает автоматически.

Взаимодействие между компьютером и человеком с помощью программ называется программным интерфейсом.

Физические устройства, с помощью которых человек управляет программами и получает информацию от компьютера (клавиатура, мышь, монитор и прочее), называются аппаратным интерфейсом.

Компьютер (ЭВМ) можно рассматривать как вычислительную систему, упрощенно изображаемую на рис. 2.2

Рис. 2.2. Основные составляющие компьютера.

Аппаратные средства ПК являются составной частью его архитектуры.

Под аппаратными средствами компьютера понимается набор электронных устройств, обеспечивающих его работу. Существующие разновидности ПК (настольные, портативные, карманные) объединяет общность структуры аппаратных средств.

Программное обеспечение – совокупность программ, процедур и правил, обеспечивающих взаимодействие аппаратных средств, а также взаимодействие пользователя с вычислительной системой.