Структура компьютера и принципы его функционирования
Принцип программного управления (ППУ) впервые был Джоном фон Нейманом, при участии Гольцтайна и Берца в 1946 году. ППУ включает в себя несколько архитектурно - функциональных принципов. Принцип двоичного кодирования информации. Арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто. 2) Принцип хранимой программы считается одним из наиболее важных, состоит в том, что программа, как и данные, хранится в памяти компьютера. Команды представлены в виде числового двоичного кода. Другими словами, данные и программы различаются по способу использования, но не способами кодирования. 3) Принцип адресности. Ячейки памяти машины идентифицируются номерами, называемых адресами. В любой момент по адресу ячейки доступно ее содержимое 4) Принцип программного управления. Выполнение вычислений есть последовательное выполнение команд, порядок выбора команд однозначно определяется программой. Вычисления продолжается до выполнения команды завершения. 5) Принцип иерархии памяти: память ЭВМ неоднородна. Для часто используемых данных выделяется память меньшего объема, но большего быстродействия; для редко используемых данных выделяется память большего объема, но меньшего быстродействия. Принципы фон Неймана актуальны и сегодня. Достоинства: Простота реализации аппаратной части за счет использования двоичного кодирования. Высокая универсальность, которая ограничивается лишь набором команд процессора. Несмотря на огромное разнообразие вычислительной, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными. В частности, начиная с самых первых поколений, любая ЭВМ состоит из следующих основных устройств: процессор, память (внутренняя и внешняя), устройства ввода-вывода. Современные компьютеры имеют различную архитектуру, но обязательно содержат в своей структуре рассмотренные элементы и используют основной принцип функционирования ЭВМ, дополненный новыми принципами, к которым можно отнести принципы модульности, магистральности, микропрограммируемости. Модульность – способ построения компьютера на основе набора модулей. Модулем называют конструктивно и функционально законченный электронный блок в стандартном исполнении. С помощью модуля может быть реализована какая-то функция либо самостоятельно, либо с помощью других функций. Магистральность – способ реализации соединения между различными модулями ПК, когда входные и выходные устройства соединяются одними и теми же проводами, совокупность которых называется шиной. Магистраль ПК состоит из нескольких групп шин, разделяемых по функциональному признаку – шина данных, шина адреса, шина управления и т д. Микропрограммируемость – способ реализации программного управления. Суть его состоит в том, что УУ строится точно также, как и ПК в целом, только на микроуровне, т.е. в составе УУ имеется своя память, свой «процессор», свое УУ. Упрощенную схему ПК представить можно следующим образом: [ https://www.lessons-tva.info/edu/e-inf1/logos/e-inf1-2-2-2_clip_image003.png ]