Технические средства реализации информационных процессов

История развития ЭВМ

V-1 (Z1)- 1943 год, первый работающий представитель ЭВМ.


Абак - специальная доска для вычислений, один из первых устройств (VI—V вв. до н. э.), облегчающих вычисления.


Архитектура фон Неймана - архитектура построения вычислительных систем, реализующая идеи заложенные в математической модели - машине фон Неймана. Основной особенностью этой архитектуры является поочередное, последовательное выполнение команд, которые как бы проходят через узкое горлышко. (http://www.wikiznanie.ru/)


Большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения). Основное назначение — выполнение работ, связанных с обработкой и хранением больших объемов информации, проведением сложных расчетов и исследований в ходе решения вычислительных и информационно-логических задач. Большие ЭВМ обеспечивают устойчивость вычислительного процесса, безопасность информации и низкую стоимость ее обработки. Такими машинами, как правило, оснащаются вычислительные центры, используемые совместно несколькими организациями. К ним относятся большинство моделей фирмы IBM (семейства 360, 370, 390) и их отечественные аналоги ЕС ЭВМ.


Второе поколение ЭВМ – это переход к транзисторной элементной базе, появление первых мини-ЭВМ.


Интегральная (микро)схема , чип, микрочип  — электронная схема произвольной сложности (кристалл), изготовленная на полупроводниковой подложке (пластине или плёнке) и помещённая в неразборный корпус, или без такового, в случае вхождения в состав микросборки.


Искусственный интеллект— учение о проектировании интеллектуальных агентов — систем, которые воспринимают окружающую среду и действуют, оптимизируя свои шансы на успех; раздел информатики, изучающий обеспечение разумных рассуждений и действий с помощью компьютерных систем; направление в программировании, основанное на формализации, моделирования и реализации процесса принятия решений и задач, связанных с распознаванием образов. (http://www.wikiznanie.ru/)


Компьютер — (автоматическое) устройство для проведения вычислений, сбора, хранения и передачи информации. Название компьютер, в буквальном переводе с английского языка, означает «вычислитель». Первоначально в английском языке это слово обозначало человека, производящего арифметические вычисления с привлечением или без привлечения механических устройств. В конце концов было перенесено на сами машины. В русскоязычной литературе также применяется название электронная вычислительная машина (ЭВМ).


Малые ЭВМ составляют самый многочисленный и быстроразвивающийся класс ЭВМ. Их популярность объясняется малыми размерами, низкой стоимостью (по сравнению с большими и средними ЭВМ) и универсальными возможностями. Класс мини-ЭВМ появился в 60-е годы (12-разрядная ЭВМ PD5-5 фирмы DEC). Для них характерно представление данных с узким диапазоном значений (машинное слово — 2 байта), использование принципа магистральности в архитектуре и более простое взаимодействие человека и ЭВМ. Такие машины широко применяются для управления сложными видами оборудования, создания систем автоматизированного проектирования и гибких производственных систем. К мини-ЭВМ относятся машины серии PDP (затем VAX) фирмы DEC.


Микросхема – это электронная схема на полупроводниковом кристалле или пленке, заключенная в корпус.


Микро-ЭВМ. Его определяющим признаком является наличие одного или нескольких микропроцессоров. Создание микропроцессора не только изменило центральную часть ЭВМ, но и привело к необходимости разработки малогабаритных устройств ее периферийной части. Микро-ЭВМ, благодаря малым размерам, высокой производительности, повышенной надежности и небольшой стоимости нашли широкое применение во всех сферах народного хозяйства и оборонного комплекса. С появлением микропроцессоров и микро-ЭВМ становится возможным создание так называемых интеллектуальных терминалов, выполняющих сложные процедуры предварительной обработки информации.


Средние ЭВМ обладают несколько меньшими возможностями, чем большие ЭВМ, но зато им присуща и более низкая стоимость. Они предназначены для использования всюду, где приходится постоянно обрабатывать достаточно большие объемы информации с приемлемыми временными затратами. В настоящее время трудно определить четкую грань между средними ЭВМ и большими с одной стороны и малыми — с другой. Примеры средних ЭВМ - компьютеры фирмы IBM (International Business Machinery), DEC (Digital Equipment Corporation), Hewlett Packard, СОМРАРЕХ и др.


Электронная вычислительная машина – наиболее распространённая в настоящее время реализация компьютера.


Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы

CISC (Complex Instruction Set Computer) – компьютер с полным набором команд.


RISC (Reduced Instruction Set Computer) – компьютер с ограниченным набором команд.


VLIW (Very Long Instruction Word) - «очень длинная машинная команда». Характеризуется тем, что одна инструкция процессора содержит несколько операций, которые должны выполняться параллельно.


Архитектура ЭВМ - это совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих классов задач.


Контроллер - специализированный процессор, управляющий работой внешнего устройства.


Магистраль- кабель, состоящий из множества проводов.


Открытость архитектуры- свойство архитектуры, когда схему легко пополнять новыми устройствами.


Система команд ЭВМ включает:  команды выполнения арифметических и логических операций, команды управления (это прежде всего команды условного и безусловного перехода, команды обращения к подпрограммам), команды передачи данных (копируют информацию из одного места в другое) и  команды ввода и вывода информации для обмена с внешними устройствами .


Системы оперативной обработки (СОО),в которых планирование заданий на обработку данных осуществляется исходя из требования минимальности времени выполнения каждого полученного задания. Примером такого вида систем является система обработки данных для персонала боевых расчетов пунктов управления. (http://www.coolreferat.com)



Системы реального времени (СРВ), в которых требования к скорости обработки информации очень высокие из-за необходимости решения задач в темпе реального времени (примером являются системы навигации и управления летательными аппаратами).
(http://www.coolreferat.com/)



Системы пакетной обработки (СПО), в которых основным требованием является минимизация простоя оборудования при решении поставленных задач.
(http://www.coolreferat.com/)


Шина адреса- каждая ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине.( http://rudocs.exdat.com)

 

Шина данных- по этой шине данные передаются между различными устройствами.  ( http://rudocs.exdat.com)

 

Шина управления- по шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. ( http://rudocs.exdat.com)


Классификация, принципы работы, характеристики основных устройств ПК (ЦП, ЗУ)

Виртуальная память - совокупность ОП, ВЗУ и комплекса программно-аппаратных средств.


Внешние запоминающие устройства (ВЗУ)  необходимы для хранения больших объемов информации, не использующейся в данный момент времени процессором. К ним относятся: накопители на магнитных дисках, накопители на магнитных лентах, накопители на оптических и магнитооптических дисках.


Внутренняя память – это устройство, предназначенное для хранения информации в специальном закодированном виде.


Гермоблок — это герметичная камера (откуда и название), заполненная чистым, не содержащим пыли воздухом, и содержащая в себе пакет магнитных дисков и блок магнитных головок (БМГ).

 

Дисковод, накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) — устройство для чтения и записи информации на дискету.


Жёсткий диск,  полностью называется накопитель на жёстких магнитных дисках, НЖМД — электромеханический накопитель информации, компонент компьютера.


Интерфейс-  представляет собой сопряжение, осуществляющее в вычислительной технике связь между устройствами ПК.


Конфигурация ЭВМ– это определенный состав ее устройств с учетом их особенностей.


Микропроцессор — устройство, выполняющее алгоритмическую обработку информации, и, как правило, управление другими узлами компьютера или иной электронной системы.


Операция ввода - передача информации от периферийных устройств в центральные.


Операция вывода – процесс передачи информации из центральных устройств в периферийные.


Оперативное запоминающее устройство, или оперативная память (ОП), – это ЦП, взаимодействующий с внутренним ЗУ. Оперативная память используется для приема, хранения и выдачи всей информации, которая требуется для выполнения операций в ЦП.


Периферийное устройство - компонент компьютерной системы, обеспечивающий возможность выполнения ею дополнительных функций (как правило, не связанных непосредственно с вычислениями). Зачастую является конструктивно отдельным от компьютера блоком.


Флэш-память - специальный вид памяти для компьютера. Является разновидностью электрически стираемого и программируемого постоянного запоминающего устройства (ЭСППЗУ, EEPROM). Отличается от других видов постоянной памяти высокой скоростью записи.


Центральным процессором (ЦП) называется устройство, обрабатывающее данные и осуществляющее программное управление этим процессом. Центральный процессор состоит из АЛУ( арифметико-логическое устройство), УУ (устройство управления), иногда и собственной памяти процессора; он чаще всего выполняется в виде большой интегральной схемы и носит название микропроцессора.

Устройства ввода-вывода данных, их разновидности и основные характеристики

Акустическая система — устройство для воспроизведения звука, состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).


Веб-камера — малоразмерная цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет.


Графический планшет  — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера.


Джойстик — устройство ввода информации, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях ручку.


Компьютерная клавиатура — одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер.


Манипулятор «мышь»— механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране.


Микрофон — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока, устройство ввода.


Модем — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.


Монитор — аппарат, предназначенный для вывода графической или текстовой информации.


Принтер — периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель из электронного вида малыми тиражами (от единиц до сотен) без создания печатной формы


Размер зерна– физический размер одной точки экрана монитора. Чем меньше размер зерна, тем выше качество изображения. Большинство мониторов бизнес-класса имеют размер зерна, равный 0.28 дюйма.


Разрешение (print resolution) – количество точек на один квадратный дюйм. Чем выше разрешение, тем качественнее печать. Матричные принтеры обеспечивают сравнительно низкое разрешение – от 80 до 200 точек на кв. дюйм; струйные – до 720, лазерные – до 1200, термографические –  от 1200 до 5000 точек на кв. дюйм.


Сканер — устройство, выполняющее преобразование расположенного на плоском носителе (чаще всего бумаге) изображения в цифровой формат

 

Сетевая плата, (сетевая карта, сетевой адаптер)— периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.

 

Системы оптического распознавания символов - преобразуют специальным образом нанесенную на носитель информацию в цифровую форму. 

 

Системы распознавания магнитных знаков -  используются в основном в банковской сфере. В нижней части обычного банковского чека находится код, нанесенный специальными магнитными чернилами. В коде содержится номер банка, номер расчетного счета и номер чека. Система считывает информацию, преобразовывает ее в цифровую форму и передает в банк для обработки.


Системы распознавания речи -  преобразуют в цифровую форму произносимые пользователем слова. 


Стример —запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным, по принципу действия аналогичен бытовому магнитофону. Основное назначение: запись и воспроизведение информации, архивация и резервное копирование данных.


Тачпад — указательное устройство ввода, применяемое чаще всего в ноутбуках.


Трекбол  — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом не перемещая корпус устройства.


Устройство ввода-вывода (=УВВ) —компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями и другими компьютерами.


Частота развертки Гц (Hz) – частота смены кадров. Чем выше частота развертки, тем меньше устают глаза пользователя. Относительно безопасной является частота развертки от 85 Гц и выше.



Comments