Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Комп'ютер (системний блок): корпус

Скачати 166.86 Kb.

Комп'ютер (системний блок): корпус




Скачати 166.86 Kb.
Дата конвертації19.03.2017
Розмір166.86 Kb.

Архітектура ПК

Архітектурою ПК називають його опис на деякому загальному рівні, що включає опис системи команд, системи адресації, організації пам'яті і т. д. Архітектура визначає принципи дії, інформаційні зв'язки і взаємодію головних пристроїв ПК: процесора, внутрішньої, зовнішньої пам'яті та периферійних пристроїв.
Перифері́йний при́стрій - частина технічного забезпечення, конструктивно відокремлена від головного блоку обчислювальної системи.
Уніфікація архітектури ПК забезпечує їх сумісність з точки зору користувача.








- це сукупність його функціональних елементів і зв'язків між ними. Класична архітектура (фон Нейман) — пристрій керування, арифметично-логічний пристрій, пам'ять, пристрої вводу-виводу інформації, об'єднані за до-помогою каналів зв'язку (див. схему на наступній сторінці).

Апаратне забезпечення

Сьогодні ви ознайомитеся з апаратними компонентами, з яких складається інформаційна система.
Аспект (лат. aspectus - вигляд, погляд) - поняття філософії (онтології, теорії пізнання). У філософії аспект розглядається
Інформацíйна систéма (англ. Information system) - сукупність організаційних і технічних засобів для збереження та обробки інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.
Зрозуміло, що набір компонентів визначатиметься конкретною системою та завданнями, які вона покликана виконувати.


До апаратної складової (hardware) належать:

комп'ютер (системний блок):

корпус;

процесор;

материнська плата;

внутрішня пам'ять;

зовнішня пам'ять;

блок електричного живлення;

відеокарти;

звукові карти;

порти;

пристрої введення інформації;

пристрої виведен¬ня інформації;

комунікаційне об¬ладнання.

Системний блок (корпус)

Системний блок стаціонарного ПК — прямокутний каркас, у якому розміщено всі основні вузли комп'ютера: материнська плата, адаптери, блок живлення, накопичувач на гнучких магніти дисках (НГМД), один (іноді більше) накопичувач — HDD, динамік, дисковод для компакт-дисків або інші накопичувачі, органи керування.
Блок жи́влення - вторинне джерело живлення, призначене для забезпечення живлення електроприладу електричною енергією, при відповідності вимогам її параметрів: напруги, струму, і т. д. шляхом перетворення енергії інших джерел живлення.
Матери́нська пла́та, систе́мна пла́та, ба́зова пла́та (англ. motherboard), відома також як головна плата (mainboard) - плата, на якій містяться основні компоненти комп'ютера, що забезпечують логіку. Плата є основою не лише персонального комп'ютера, а також смартфонів, гральних консолей.
Серед органів керування, що, як правило, встановлюють на передній панелі, можуть бути: вимикач електроживлення; кнопка загального скидання RESET; кнопка
«сну», яка дає змогу зменшити енергоспоживання, коли ком-п'ютер не використовується; індикатори живлення та режимів роботи. Із тильного боку системного блока розташовані штепсельні рознімні з'єднання — порти для підключення шнурів живлення і кабелів зв'язку із зовнішніми (встановленими поза системним блоком) при¬строями. У середині системного блока розміщено плати сполучення пристроїв із центральним процесором (ЦП) та іншими пристроями на материнській платі (адаптери або контролери і плати розширення).

Блок живлення

Цей блок перетворює змінний струм стандартної мережі електроживлення (220 В, 50 Гц) на постійний струм низької напруги.
Центральний процесор, ЦП (англ. Central processing unit, CPU) - функціональна частина комп'ютера, що призначена для інтерпретації команд.
Змі́нний струм - електричний струм, сила якого періодично змінюється з часом.
Він має кілька виходів на різні напруги (12 і 5 В), які забезпечують живленням відповідні пристрої комп'ютера. Електронні схеми блока живлення підтримують ці напруги стабільними незалежно від коливань мережної напруги в досить широких межах (від 180 до 250 В). Звичайна потужність блоків живлення ПК становить 230-500 Вт, для мережного сервера вона може бути значно більшою. Більшість блоків живлення має вентилятор для відведення із системного блока надмірного тепла, що виділяється під час роботи електронних пристроїв.
Електро́ніка (від грец. Ηλεκτρόνιο - електрон) - наука про взаємодію електронів з електромагнітними полями і про методи створення електронних приладів і пристроїв, в яких ця взаємодія використовується для перетворення електромагнітної енергії, в основному для передачі, обробки і зберігання інформації.


Системна (материнська) плата

Так називають велику друковану плату одного зі стандартних форматів, яка несе на собі головні компоненти комп'ютерної системи: ЦП;
Друко́вана пла́та, ДП (англ. Printed circuit board, PCB) - пластина, виконана з діелектрика (склотекстоліт, текстоліт, гетинакс, ситал тощо), на якій або/і всередині якої сформований хоча б один шар з провідними доріжками.
оперативну пам'ять; кешпам'ять; комплект мікросхем логіки, що підтримують роботу плати, — чипсет (chipset); централь
¬ну магістраль, або шину; контролер шини й кілька рознімних з'єднань-гнізд (слотів, від англ. slot — щілина), які служать для підключення до материнської плати інших плат (контролерів, плат розширення та ін.). Частина слотів у початковій комплектації ПК залишається вільною. У рознімні з'єднання іншої конфігурації встановлюють модулі оперативної пам'яті. Кількість і тип рознімних з'єднань є однією з важливих характеристик системної плати, оскільки під час доукомплектовування або модернізації комп'ютера вільних слотів може не вистачити. Крім того, на материнській платі є мініатюрні перемички (jumpers) або перемикачі (switches), за допомогою яких відбувається налаштування плати. На системній платі розташовані також з'єднуючі, до яких за допомогою спеціальних кабелів (шлейфів) підключають додаткові пристрої. Ще один важливий елемент, який встановлюють на системній платі, — мікросхема BIOS (Basic Input-Output System, базова система введення-виведення). Вона е енергонезалежним постійним запам'ятовувальним пристроєм (ПЗП), в який записано програми, що реалізують функції введення-виведення, а також програму тестування комп'ютера в момент вмикання живлення (POST, Power On Self Test), програму налаштування параметрів BIOS та інші спеціальні програми. У роботі BIOS використовують відомості про апаратну конфігурацію комп'ютера, які зберігає ще одна мікросхема — CMOS RAM. Це енергозалежна пам'ять, що постійно підживлюється від батарейки, яка також знаходиться на системній платі. Вона живить і схему кварцового годинника — годинника реального часу, що безперервно відлічує час і поточну дату.

Мікропроцесор

Мікропроцесор (МП) — це, по суті, мініатюрна обчислювальна машина. Основними параметрами МП є набір команд, розрядність, тактова частота. Набір або система команд постійно вдосконалюється, з'являються нові команди, що замінюють серії найпримітивніших команд — мікропрограми. На виконання нової команди потрібна менша кількість тактів, ніж на мікропрограму. Сучасні МП можуть виконувати до кількох тисяч команд (інструкцій).

Характеристика МП:

розрядність (біт);

тактова частота (Гц);

кількість ядер;

розмір кешу (Мб).

Розрядність показує, скільки двійкових розрядів (бітів) інформації обробляється (або передається) за один такт, а також скільки двійкових розрядів може бути використано у МП для адресації оперативної пам'яті, передачі даних та ін. Тактова частота вказує, скільки елементарних операцій (тактів) МП виконує за секунду, вимірюється в мегагерцах (1 МГц = 1000000 Гц). Вона є лише відносним показником продуктивності МП. Через архітектурні відмінності МП у деяких з них за один такт виконується робота, на яку інші витрачають кілька тактів. Важливими характеристиками сучасних МП, що впливають на їхню продуктивність, є об'єм і швидкість функціонування вмонтованої кеш-пам'яті. Річ у тім, що сучасні МП «обганяють» за тактовою частотою інші елементи комп'ютера. Найпринциповішим є те, що тактова частота МП у кілька разів вища, ніж частота синхронізації системної шини, по якій відбувається обмін інформацією з відносно повільним оперативним запам'ятовувальним пристроєм (ОЗП). Без внутрішньої кеш-пам'яті (що має особливо високу швидкодію) МП часто працював би вхолосту, чекаючи чергової інструкції з ОЗП або закінчення операції запису в пам'ять. Джерело безперебійного живлення — пристрій, призначений для захисту комп'ютера від стрибків напруги або відключення електроенергії.
Комуніка́ція (від лат. communicatio - єдність, передача, з'єднання, повідомлення, пов'язаного з дієсловом лат. communico - роблю спільним, повідомляю, з'єдную, похідним від лат. communis - спільний) - це процес обміну інформацією (фактами, ідеями, поглядами, емоціями тощо) між двома або більше особами, спілкування за допомогою вербальних і невербальних засобів із метою передавання та одержання інформації.
Джерело́ безперебі́йного жи́влення (ДБЖ) (англ. UPS-Uninterruptible Power Supply) - автоматичний пристрій, що дозволяє підключеному обладнанню деякий (як правило - нетривалий) час працювати від акумуляторів ДБЖ, при зникненні електричного струму або при відхиленні його параметрів від допустимих норм.
Для надійної роботи комп'ютера йому необхідно постійне енергоживлення.


Мікропроцесорної системою

Мікропроцесорної системою (МШС) називається система цифровий обробки інформації і управління, яка містить у собі, по крайнього заходу, один мікропроцесор (МП), чи кілька модулів основний (ОЗУ і ПЗУ) і додаткової пам'яті, устрою введення та виведення, блоки поєднання (контролери) з пристроями введення та виведення, пов'язані друг з одним з допомогою системної магістралі, яка перебуває, у випадку, з магістралей (шин) адрес (МА, ША), магістралей (шин) даних (МД, ШД) і магістралей (шин) управління (МУ, ШУ).
Обробка інформації́ - вся сукупність операцій (збирання, введення, записування, перетворення, зчитування, зберігання, знищення, реєстрація), що здійснюються за допомогою технічних і програмних засобів, включаючи обмін по каналах передачі даних [6.


Логічний структура МШС приведено де – об'єкт управління, Д – датчики, ЇМ – виконавчі механізми, ІК – інформаційні контролери, БСД – блок поєднання з датчиками, БСИК – блок поєднання з інформаційними контролерами, ВП – основна пам'ять, ДП – додаткова память.
Викона́вчий механі́зм (ВМ), Викона́вчий елеме́нт (рос. исполнительные элементы, англ. executive elements) - у системах автоматичного регулювання - пристрій, що безпосередньо здійснює механічне переміщення (чи поворот) регулюючого органу об'єкта управління і змінює його стан.


ОЗУ МШС забезпечує читання і запис інформації та реалізується як енергозалежна пам'ять, вміст якої стирається при вимиканні МШС. ПЗУ забезпечує лише читання інформації та реалізується у вигляді енергонезалежної пам'яті. Контролери є устрою поєднання апаратури виводу-введення-висновку з системної магістраллю та реалізовують певний інтерфейс. Магістраль забезпечує комунікацію апаратних коштів МШС і становить набір провідників і підсилювачів сигналов.

Залежно від областей застосування МШС поділяються на спеціалізовані й універсальні, вбудовані та автономные.

Основою будь-який МШС є микроЭВМ ( обчислювальна чи управляюча система, виконана з урахуванням МП, до складу якої, зазвичай, входять: стала (програмована) пам'ять програм (ПЗУ), пам'ять даних (ОЗУ), генератор тактових імпульсів і інформаційний контролер, побудовані на основі БІС чи СБИС.

По способу реалізації микроЭВМ поділяються на однокристальные, одноплатные і многоплатные. У одноплатных микроЭВМ МП виконується як кристала БІС (СБИС), у якому крім самого МП можуть розташовуватися і інші компоненти микроЭВМ (ПЗУ, ОЗУ, контролери і т.п.).

У одномагистральных микроЭВМ всі пристрої мають однакову інтерфейс і під'єднані до єдиної інформаційної магістралі, через яку передаються дані, адреси - й управляючі сигнали. У многомагистральных микроЭВМ устрою групами підключаються зі своєю інформаційної магістралі, що дозволяє здійснити одночасну передачу з кількох (чи всім) сталевих магістралях і тим самим збільшити швидкодія системы.

Центральної частиною МШС є мікропроцесор ( обрабатывающее пристрій, виконане з допомогою технології БІС (часто однією кристалі) і що має здатністю виконувати під програмним управлінням обробку інформації (включаючи вхід-видобуток), прийняття рішень, арифметичні і логічні операции.
Тео́рія рі́шень - царина досліджень, яка математичними методами досліджує закономірності вибору людьми найвигідніших із можливих альтернатив і має застосування в економіці, менеджменті, когнітивній психології, інформатиці та обчислювальній техніці.


МП характеризується дуже великих числом параметрів і якостей, оскільки вона, з одного боку, є функціонально складним програмно- управлемым цифровим процесором, тобто. пристроєм ЕОМ, з другого боку – інтегральної схемою з високим рівнем інтеграції елементів, тобто. електронним прибором.

МП класифікуються за такими признакам.

За кількістю БІС в микропроцессорном комплекті ( однокристальные і многокристальные МП. Однокристальные МП виходять при реалізації всіх апаратурних коштів процесора у вигляді одного БІС чи СБИС. Для отримання многокристального МП необхідно зробити розбивка його логічного структури на функціонально закінчені частини й дати раду як БИС.

За призначенням розрізняють універсальні й окремі спеціалізовані МП. По виду обробних вхідних сигналів МП ділять на цифрові і аналогові. По характеру тимчасової роботи ( синхронні і асинхронные.

Крім цього МП, зазвичай, класифікуються: за технологією виготовлення (p-МОП, п-МОП, к-МОП, И2Л тощо); за кількістю шин; по розрядності; за способом управління (схемне, микропрограммное); за кількістю акумуляторів, рівнів переривання і програмних лічильників; на кшталт і ємності стека; за кількістю і довжині команд і з видам адресации.

У випадку у складі МП входять (рис. 1.3): арифметико-логическое пристрій (АЛУ), блок переривань (БП), дешифратор команд і схема управління (ДБК і СУ), регістр команд (РК), буферы адреси - й даних (ТИ БА, БД), регістри загального призначення (РОН), індексний регістр (ІР), стік (З), його покажчик (УС), програмний лічильник (ПС), регистр-аккумулятор (А), регістр ознак (РП), схема инкремент-декремент (ІД), блок переривань (БП).

Конкретні МП, зазвичай, не містять всіх вузлів та блоків, показаних на рис. 1.3. У таких випадках відповідні функції можуть виконуватися програмно, а ролі деяких спеціальних регистров

могут використовуватися РОН чи осередки пам'яті. У багатьох мікропроцесорних комплектів окремі функціональні вузли і блоки виконуються автономно в вигляді БІС чи схем середній мірі интеграции.

Під час проектування МШС треба враховувати, що й продуктивність і функціональні можливості безпосередньо залежить від організації внутрішніх шин МП ( їх кількість серйозно впливає на структуру і характеристики МШС в целом.

При визначенні оптимальної кількості шин треба враховувати, що зменшення кількості шин приводить до зменшення швидкодії МП і супроводжується запровадженням додаткових буферних регістрів, збільшує площа на кристалі, відведену під функціональні елементи, і тим самим збільшує функціональні можливості МП і МПС.

У трехшинном МП при певної внутрішньої організації РОН можливо виконання операцій за такт, включаючи вибірку операндов з РОН і запис результату одного з регістрів. Переваги: високе швидкодію і відсутність буферних регістрів, недолік ( велика площа шин на кристалле.

Двухшинная організація при меншою площі шин вимагає введення одного- двох буферних регістрів та проведення операції виконуються протягом двох такта.

Організація МП з урахуванням однієї шини дозволяє максимально ускладнити архітектуру МП, проте вимагає введення двох-трьох буферних регістрів й трьох тактів до виконання операций.

З використанням магістральної організації МШС виникає складність в підключенні виходів кількох елементів лише до шині (одного провідника загальної шини). Відомі три наступних способу розв'язання цієї задачи.

Логічне об'єднання (рис. 1.4, а) ( виконується з допомогою схеми АБО, на входи якій надходять сигнали від різних джерел інформації, попередньо проклапанированные сигналами управління на входах схем И.

Об'єднання з допомогою схем з відкритою колектором (рис. 1.4, б) характеризується електричним з'єднанням виходів кількох логічних елементів.
Логічний елемент - пристрій, призначений для обробки інформації в цифровій формі (послідовності сигналів високого - «1» і низького - «0» рівнів у двійковій логіці, послідовність «0», «1» та «2» в трійковій логіці, послідовності «0», «1», «2», «3», «4», «5», «6», «7», «8» та «9» в десятковій логіці).
Часто цей спосіб називають
«монтажним АБО» чи «монтажним И».

Об'єднання з допомогою схем із трьома станами (рис. 1.4, в) відрізняється саме такий характером навантаження. На відміну від ключових схем тут може бути третій режим, у якому обидва транзистора одного каскаду (VT1 і VT2 чи VT3 і VT4) закриті. І тут із боку виходу каскад має високий опором та практично впливає на стан загальної шини. Якщо стані високого опору будуть перебувати обидва каскаду, то загальна шина можна використовувати довільно будь-якими зовнішніми стосовно МП пристроями. Такий спосіб широко використовується з організацією прямого доступу до пам'яті і за побудові мультипроцессорных систем.

Крім широковідомих пристроїв зовнішньої (ЗУ команд і ЗУ даних) і внутрішньої (РОН) пам'ят, котрим характерний адресний принцип спілкування, в МП МШС зазвичай передбачається можливість роботи з так званої магазинної пам'яттю (стеком), при зверненні до котрої я непотрібен вказівку адреси. Можлива організація магазинної пам'яті представлена на рис. 1.5.

Вибірка одній з осередків матриці пам'яті здійснюється через дешифратор адреси (ДСА) за адресою, що знаходиться на реверсивному лічильнику адреси, званому покажчиком стека (УС). Початкова значення адреси вступає у УС на вхід А. У процесі роботи стан УС за будь-якої записи зменшується, а при кожному читанні поповнюється одиницю. Управління режимами запису і читання виконує місцевий блок управління (МБУ).

При записи вхідний слово Х надходить на регістр слів (PC) і записується в матрицю пам'яті за адресою, які у цей час були встановлено у УС. З невеличкою затримкою після записи інформації вміст УС зменшується на одиницю, підготовляючи до наступній записи, отже УС постійно свідчить про порожню ячейку.

Під час читання МБУ спочатку виробляє сигнал, що збільшує вміст УС на одиницю, та був ( сигнал читання інформації з матриці пам'яті. У результаті на вихідних ланцюгах стека з'явиться слово Х, що було записано останнім. Принцип роботи стека то, можливо сформульований як «останнім записано – першим прочитаний» (Last In First OUT ( LIFO). Через відсутність в коді команд записи (читання) адресного поля зменшується розрядність цих команд і їх выполнения.

ЕОМ

Ключова роль у сучасній інфраструктурі інформатизації належить системам комунікації та обчислювальних мереж, у яких зосереджені новітні засоби обчислювальної техніки, інформатики, зв'язку, а також самі прогресивні інформаційні технології.
Інформаці́йні техноло́гії, ІТ (використовується також загальніший / вищий за ієрархією термін інформаційно-комунікаційні технології (Information and Communication Technologies, ICT) - сукупність методів, виробничих процесів і програмно-технічних засобів, інтегрованих з метою збирання, опрацювання, зберігання, розповсюдження, показу і використання інформації в інтересах її користувачів.
Саме вони забезпечують користувачам широкий набір інформаційно-обчислювальних послуг з доступом до локальних і віддалених машинним ресурсів, технологій і баз даних.


На шляху розвитку електронної обчислювальної техніки (починаючи з середини 40-х років) можна виділити чотири покоління великих ЕОМ, що відрізняються елементної базою, функціонально-логічної організацією, конструктивно-технологічним виконанням, програмним забезпеченням, технічними та експлуатаційними характеристиками, ступенем доступу до ЕОМ [1] з боку користувачів.
Програ́мне забезпе́чення (програ́мні за́соби) (ПЗ; англ. software) - сукупність програм системи обробки інформації і програмних документів, необхідних для експлуатації цих програм.
Зміні поколінь супроводжувало зміна основних техніко-експлуатаційних та техніко-економічних показників ЕОМ, і в першу чергу таких, як швидкодія, обсяг пам'яті, надійність і вартість. При цьому однією з основних тенденцій розвитку було і залишається прагнення зменшити трудомісткість підготовки програм вирішуваних завдань, полегшити зв'язок операторів з машинами, підвищити ефективність використання останніх.


Можливості поліпшення техніко-експлуатаційних показників ЕОМ в значній мірі залежать від елементів, які використовуються для побудови їх електронних схем.
Електронна схема - це система з'єднаних між собою окремих електронних компонентів, таких як резистори, конденсатори, діоди, транзистори та індуктивності. Різні комбінації компонентів дозволяють виконувати безліч як простих, так і складних операцій, таких як підсилення сигналу, обробки та передачі інформації і т.д.
Тому при розгляді етапів розвитку ЕОМ кожне покоління зазвичай в першу чергу характеризується використовуваної елементарної базою.


ЕОМ першого покоління

Основним активним елементом ЕОМ першого покоління була електронна лампа, інші компоненти електронної апаратури - це звичайні резистори, конденсатори, трансформатори.
Електрова́куумна ла́мпа або електро́нна ла́мпа (ЕЛ) - електровакуумний прилад, що призначений для різноманітних перетворень електричних величин шляхом утворення потоку електронів та його керуванням.
Для побудови оперативної пам'яті ЕОМ вже з середини 50-х років почали застосовуватися спеціально розроблені для цієї мети елементи - ферритові сердечники з прямокутною петлею гистерезиса. Як пристрій вводу-виводу спочатку використовувалася стандартна телеграфна апаратура (телетайпи, стрічкові перфоратори, трансмітери, апаратура лічильно-перфораційних машин), а потім спеціально для ЕОМ були розроблені електромеханічні запам'ятовувальні пристрої на магнітних стрічках, барабанах, дисках і швидкодіючі друкувальні пристрої.
На даний час як магнітні носії систем і пристроїв ЦМЗ найчастіше використовуються магнітні стрічки і диски. В системах ЦМЗ, що застосовуються в інформаційно-вимірювальній техніці, в основному використовуються магнітні стрічки.


Машини першого покоління мали значні розміри, споживали велику потужність, мали порівняно мале швидкодію, малу ємність оперативної пам'яті, невисоку надійність роботи і недостатньо розвинене програмне забезпечення. У ЕОМ цього покоління були закладені основи логічного побудови машин і продемонстровані можливості цифрової обчислювальної техніки.

В цей період зародилася професія програмістів - творців програм для ЕОМ і з'явилися перші мови програмування.
Мо́ва програмува́ння (англ. Programming language) - це штучна мова, створена для передачі команд машинам, зокрема комп'ютерам. Мови програмування використовуються для створення програм, котрі контролюють поведінку машин, та запису алгоритмів.
В цей же час фон Нейман сформулював основні принципи роботи всіх сучасних комп'ютерів -- використання змінних програм як засобів управління ЕОМ та обробки даних, наявних у пам'яті машини. Комп'ютери на електронних лампах. (1948-1958)


Комп'ютери на основі електронних ламп з'явилися в 40-х роках XX століття. Перша електронна лампа-вакуумний діод - була побудована Флемінгом лише в 1904 році, хоча ефект проходження електричного струму через вакуум був відкритий Едісоном в 1883 році.
Електри́чний струм (англ. electric current) - упорядкований, спрямований рух електрично заряджених частинок у просторі.
Незабаром Лі де Форрест винаходить вакуумний тріод - лампу з трьома електродами, потім з'являється газо наповнених електронна лампа - тиратронні, пятіелектродная лампа - пентод і т. д. До 30-х років електронні вакуумні та газонаповнені лампи використовувалися головним чином в радіотехніці. Але в 1931 році англієць Вінні-Вільямс побудував (для потреб експериментальної фізики) тиратронні лічильник електричних імпульсів, відкривши тим самим нову область застосування електронних ламп.
Експериментальна фізика - складова частина фізики, сукупність дослідженнь, пов'язаних із отриманням даних про фізичні явища й світ загалом. Основним методом дослідження експериментальної фізики є спостереження.
Електронний лічильник складається з ряду тригерів. Тригер, винайдений М. А. Бонч-Бруєвич (1918) і - незалежно - американцями У. Ікклзом і Ф. Джорданом (1919), містить 2 лампи і в кожний момент може перебувати в одному з двох стійких станів; він являє собою електронне реле. Подібно електромеханічного, воно може бути використано для зберігання однієї двійкової цифри. Використання електронної лампи в якості основного елемента ЕОМ створювало безліч проблем. Через те, що висота скляній лампи - 7см, машини були величезних розмірів. Кожні 7-8 хв. одна з ламп виходила з ладу, а так як в комп'ютері їх було 15 - 20 тисяч, то для пошуку і заміни пошкодженої лампи було потрібно дуже багато часу. Крім того, вони виділяли величезне кількість тепла, і для експлуатації "сучасного" комп'ютера того часу були потрібні спеціальні системи охолодження.


Щоб розібратися в заплутаних схемах величезного комп'ютера, потрібні були цілі бригади інженерів. Пристроїв введення в цих комп'ютерах не було, тому дані вносилися в пам'ять за допомогою з'єднання потрібного штекера з потрібним гніздом.

Прикладами машин I-го покоління можуть служити Mark 1, ENIAC, EDSAC [2] - Перша машина з збереженої програмою. UNIVAC [3] . Перший примірник Юнівака був переданий в Бюро перепису населення США.
Перепис населення - єдиний процес збору, узагальнення, аналізу та публікації демографічних, економічних та соціальних даних про населення, що належать проживає на відповідний проміжок у країні чи на виразно відмежованій території..
Пізніше було створено багато різних моделей Юнівака, які знайшли застосування в різних сферах діяльності. Таким чином, Юнівак став першим серійним комп'ютером. Крім того, це був перший комп'ютер, де замість перфокарт використовувалася магнітна стрічка.


ЕОМ другого покоління

На зміну лампам в машинах другого покоління (наприкінці 50-х років) прийшли транзистори. На відміну від лампових ЕОМ транзистори машини мали великі швидкодією, ємністю оперативної пам'яті і надійністю. Істотно зменшилися розміни, маса і споживана потужність. Значним досягненням стало застосування друкованого монтажу. Підвищилася надійність електромеханічних пристроїв введення-виведення, питома вага яких збільшився. Машини другу покоління володіли великими обчислювальними і логічними можливостями.

Особливість машин другого покоління - їх диференціація по застосуванню. З'явилися машини для рішення науково-технічних і економічних завдань, для управління виробничими процесами та різними об'єктами (керуючі машини).

Поряд з технічним вдосконаленням ЕОМ розвиваються методи і прийоми програмування обчислень, вищим ступенем яких є автоматичне програмування, що вимагає мінімальних витрат праці математиків-програмістів. Великий розвиток і застосування отримали алгоритмічні мови, істотно спрощують процес підготовки задач до розв'язання на ЕОМ.
Виробни́чий проце́с (англ. manufacturing_process) - систематичне та цілеспрямоване змінювання в часі та просторі кількісних та якісних характеристик засобів виробництва і робочої сили, для отримання готової продукції, з вихідної сировини, згідно із заданою програмою.
Алгоритмі́чна мо́ва 1. формальна мова, призначена для записування алгоритмів. Використання алгоритмічної мови базується на можливості формального визначення правил конструювання алгоритмів. При формальному описанні алгортимів істотна роль належить вибору способу запису (кодування) оброблюваної інформації та задання алгоритмічних приписів - елементарних кроків алгоритму, із яких він конструюється. 2. Довга назва мови програмування АЛГОЛ
З появою алгоритмічних мов різко скоротилися штати
«чистих» програмістів, оскільки складання програм на цих мовах стало під силу самим користувачам.

В період розвитку і вдосконалення машин другого покоління нарівні з однопрограмних з'явилися багатопрограмних (мультипрограмному) ЕОМ. На відміну від однопрограмних машин, у яких програми виконуються тільки по черзі, в багатопрограмних ЕОМ можлива спільна реалізація декількох програм за рахунок організації паралельної роботи основних пристроїв машини.

ЕОМ третього покоління

Подібно тому, як поява транзисторів призвело до створення другого покоління комп'ютерів, поява інтегральних схем ознаменувало собою новий етап у розвитку обчислювальної техніки - народження машин третього покоління.
Мікросхе́ма, інтегральна мікросхема (англ. integrated circuit) - електронна схема, що реалізована у вигляді напівпровідникового кристалу (чипу) та виконує певну функцію. Винайдена у 1958 році американськими винахідниками Джеком Кілбі та Робертом Нойсом.
Інтегральна схема, яку також називають кристалом, являє собою мініатюрну електронну схему, витравленим на поверхні кремнієвого кристала площею близько 10 мм2.


Перші інтегральні схеми (ІС) з'явилися в 1964 році. Спочатку вони використовувалися тільки в космічній і військовій техніці.
Військо́ва те́хніка - озброєння, бойові й небойові машини, прилади, апарати й інші технічні засоби, якими оснащуються збройні сили. Зброю, як засіб ураження часто виділяють у самостійне поняття (звідси висловлювання «озброєння та військова техніка» (ОВТ).
Зараз же їх можна виявити де завгодно, включаючи автомобілі та побутові прилади.
Побутова техніка - техніка, що використовується в побуті. Призначається для полегшення домашніх робіт, для створення комфорту в повсякденному житті людини. Класифікується за значимістю (необхідна, бажана, можна обійтися), за розміром (мала побутова техніка і велика побутова техніка), цільовим призначенням тощо.
Що ж стосується комп'ютерів, то без інтегральних схем вони просто немислимі!


Поява ІС означало справжню революцію в обчислювальній техніці. Адже вона одна здатна замінити тисячі транзисторів, кожний з яких у свою чергу вже замінив 40 електронних ламп. Іншими словами, один крихітний кристал має такими ж обчислювальними можливостями, як і 30-тонний ЕНІАК! Швидкодія ЕОМ третього покоління зросло в 100 разів, а габарити значно зменшилися.

Ко всім достоїнств ЕОМ третього покоління додалося ще й те, що їх виробництво виявилося дешевше, ніж виробництво машин другого покоління. Завдяки цьому, багато організацій змогли придбати і освоїти такі машини. А це, в свою чергу, призвело до зростання попиту на універсальні ЕОМ, призначені для вирішення різних завдань. Більшість створених до цього ЕОМ були спеціалізованими машинами, на яких можна було вирішувати завдання якогось одного типу.

ЕОМ четвертого покоління

Для машин четвертого покоління (кінець 70-х років) характерне застосування великих інтегральних схем (ВІС). Високий ступінь інтеграції сприяє збільшенню щільності компонування електронної апаратури, підвищенню її надійності та швидкодії, зниження вартості. Це, у свою чергу, робить істотний вплив на логічну структуру ЕОМ та її програмне забезпечення. Більше тісному стає зв'язок структури машини та її програмного забезпечення, особливо операційної системи.

Виразно проявляється тенденція до уніфікації ЕОМ, створення машин, що представляють собою єдину систему. Яскравим вираженням цієї тенденції є створення та розвиток ЄС ЕОМ - Єдиної системи електронних обчислювальних машин.
Операці́йна систе́ма, скорочено ОС (англ. operating system, OS) - це базовий комплекс програм, що виконує управління апаратною складовою комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем.
Електро́нна обчи́слювальна маши́на (скорочено ЕОМ) - загальна назва для обчислювальних машин, що є електронними (починаючи з перших лампових машин, включаючи напівпровідникові тощо) на відміну від електромеханічних (на електричних реле тощо) та механічних обчислювальних машин.


Промисловий випуск перших моделей ЄС ЕОМ був початий в 1972 р., при їх створенні були використані всі сучасні досягнення в галузі електронної обчислювальної техніки, технології та конструювання ЕОМ, в області побудови систем програмного забезпечення. Об'єднання знань та виробничих потужностей країн-розробників дозволило в досить стислі терміни вирішити складну комплексну науково-технічну проблему. ЄС ЕОМ була безперервно розвивається систему, в якій поліпшувалися техніко-експлуатаційні показники машин, удосконалювалося периферійне устаткування і розширювалася його номенклатура.

Крім зазначених вище великих ЕОМ, з другої половини 50-х років почали розвиватися міні-ЕОМ, що відрізняються меншими функціональними можливостями головним чином з-за обмеженого набору команд і меншої розрядності чисел, що представляють обробляються дані.


Скачати 166.86 Kb.