ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И АРХИТЕКТУРА ЭВМ

сообщений по требуемому алгоритму.
Рис 1. Структурная схема ЭВМ

ЭВМ и вывода из нее результатов обработки (УВВ);
память (ЗУ).
АЛУ и

УУ образуют процессор

алгоритма обработки данных и самих данных. Они включают некоторое число

ячеек памяти, каждая из которых используется для запоминания одного 1-разрядного двоичного числа. Запись и чтение данных осуществляется только при указании места их хранения.

АЛУ Выполняет арифметические и логические операции над поступающими в него двоичными кодами команд и данных. Каждый процессор выполняет ограниченный набор команд, входящий в систему команд ЭВМ.

ЭВМ посредством своевременной выдачи на них управляющих сигналов: предписывает АЛУ

выполнение конкретной операции, управляет обменом между ЗУ и процессором, работой УВВ.

Алгоритм – последовательность операций (действий), выполнение ко-торой над исходными данными и промежуточными результатами приводит к конечному результату – решению. В памяти ЭВМ он хранится в виде двоичных многоразрядных чисел – машинных кодов команд

из отдельных команд. Каждая команда предписывает определенное действие и указывает,

над какими данными (операндами) это действие производится.

Перед началом решения задачи в ЗУ через УВВ записываются в кодированном виде программа и подлежащие обработке данные. В ходе вычислительного процесса при выполнении очередной команды из ЗУ считывается эта команда. По адресной части команды определяется местонахождение обрабатываемых данных, они извлекаются из ЗУ, процессор выполняет над ними указанную в коде операцию и записывает результат на хранение в ЗУ. Затем определяется местонахождение следующей команды программы и снова повторяется аналогичный цикл.

Принцип работы ЭВМ

венгерским математиком и физиком Джоном фон Нейманом и его коллегами

Г. Гольдстайном и А. Берксом в ставшем классическом отчете «Предварительное обсуждение логического конструирования электронного вычислительного устройства».

Джоном фон Нейман

Герман Хайн Голдстайн

Артур Беркс

шагов-команд; команда осуществляет единичный акт преобразования информации; последовательность команд, необходимая

для реализации алгоритма, является программой; все разновидности команд, использующиеся в конкретной ЭВМ, в совокупности являются языком машины или системой команд машины.

2. Принцип условного перехода.
Это возможность перехода в процессе вычислений на тот или иной участок программы в зависимости от промежуточных, полученных в ходе вычислений результатов; реализация этого принципа позволяет легко осуществлять в программе циклы с автоматическим выходом из них, итерационные процессы и т.п. Благодаря принципу условного перехода, число команд в программе получается значительно меньше, чем при использовании программы за счет многократного вхождения в работу участков программы.

что команды представляются в числовой форме и хранятся в том

же ОЗУ, что и исходные данные. Команды для исполнения выбираются из ОЗУ в УУ, а числа – в АЛУ. Для ЭВМ и команда, и число являются машинным словом, и если команду направить в АЛУ в качестве операнда, то над ним можно произвести арифметические операции, изменив ее. Это открывает возможность преобразования программ в ходе их выполнения; кроме того это обеспечивает одинаковое время выборки команд и операндов из ОЗУ для выполнения, позволяет быстро менять программы и их части, вводить непрямые системы адресации, видоизменять программы по определенным правилам.

4. Принцип использования двоичной системы счисления
для представления информации в ЭВМ. Это существенно упрощает техническую конструкцию ЭВМ.

5. Принцип иерархичности ЗУ. Это компромисс между емкостью и временем доступа к данным для обеспечения относительной дешевизны.

принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности

ЭВМ при решении соответствующих классов задач.

языка и системы команд (количество и состав команд, их форматы,

системы адресации, наличие программно-доступных регистров в процессоре и т.д.), которые определяют алгоритмические возможности процессора ЭВМ;
технические и эксплуатационные характеристики ЭВМ: производительность, показатели надежности, точности, емкость памяти, потребляемая мощность, стоимость и т.д.;
характеристики и состав функциональных модулей базовой конфигурации ЭВМ; наличие возможности подключения дополнительных модулей (сверхоперативной памяти, канала прямого доступа к па-мяти, арифметического расширителя и др.) с целью расширения ба-зовой конфигурации или улучшения технических характеристик базовых модулей;
состав программного обеспечения и принципы его взаимодействия с техническими средствами ЭВМ.

относятся:
Возможность мультипрограммной работы;
Иерархическая организация структуры ЭВМ, программного обеспечения и управления

вычислительным процессом;
Обеспечение максимальных удобств в работе пользователей и эффективной эксплуатации оборудования;
Возможность адаптации, развития и модернизации ЭВМ.

ЭВМ строится с соблюдением иерархического принципа:
- Сверхоперативное ЗУ (СОЗУ);
- ОЗУ

(расслоенное на несколько блоков с индивидуальными устройствами управления);
- Постоянное ЗУ (ПЗУ);
- Буферные ЗУ (БЗУ);
- Внешние ЗУ (ВЗУ).

ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.
Принцип программного управления. Из него

следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

В основе работы современного компьютера лежат следующие принципы:

возможности подключения дополнительных устройств, не предусмотренных разработчиком.
Рис. 4 Архитектура компьютера

закрытого типа

Архитектура закрытого типа

архитектура позволяет свободно подключать любые периферийные устройства, что обеспечивает свободное

подключение к компьютеру любого числа датчиков и исполнительных механизмов. Подключение устройств к шине осуществлялось в соответствии со стандартом шины.

годов в Гарвардском университете с целью увеличить скорость выполнения вычислительных

операций и оптимизировать работу памяти.