Технические средства компьютерных систем. Тема 2

Содержание

Слайд 2

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

2

Архитектура фон Неймана

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 2
А. В.

Джон фон Нейман
1903 - 1957

Архитектура фон Неймана основывается на принципе совместного хранения данных и команд в памяти компьютера

Слайд 3

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

3

Принципы архитектуры фон

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 3
Неймана

Шевченко А. В.

Использование двоичной системы счисления для данных и команд
Программное управление (процессор исполняет команды из памяти)
Однородность памяти (команды и данные хранятся в одной памяти)
Адресуемость памяти (все ячейки имеют адрес и доступны процессору)
Последовательное выполнение команд (одна за другой)
Условный переход (возможность изменения последовательности команд)

Слайд 4

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

4

Представление данных в

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 4
двоичной системе счисления

Шевченко А. В.


1

1

1

1

1

1

1

0

20

21

22

23

24

25

26

1

2

3

4

5

6

Слайд 5

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

5

Представление целых чисел

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 5
А. В.

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

unsigned char

char

Знаковый разряд (0 = +, 1 = -)

11111111 = 255 00000000 = 0

01111111 = 127 00000000 = 0 11111111 = -1 10000000 = -128

0

7

Слайд 6

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

6

Представление чисел с

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 6
плавающей точкой

Шевченко А. В.

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

float

Знаковый разряд (0 = +, 1 = -)

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

15

31

16

порядок

мантисса

Число = (1+мантисса)*2(порядок-127)

мантисса

2-1

2-2

2-3

Слайд 7

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

7

Центральная и периферийная

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 7
части компьютера

Шевченко А. В.

Центральная часть

Периферийные устройства

Процессор

Оперативная память

Устройства ввода-вывода

Диски

Ленты

...

Слайд 8

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

8

Шины компьютера

Шевченко А.

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 8
В.

Кэш L2

Централь-ный процессор

PCI-мост

Оперативная память

SCSI

USB

ISA-мост

Графический адаптер

Монитор

IDE-диск

Шина кэша

Локальная шина

Шина памяти

Шина PCI

Шина ISA

Шина SCSI

Модем

Звуковая карта

Принтер

Мышь

Клавиатура

Шина IDE

Шина USB

Слайд 9

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

9

Архитектура процессора

Шевченко А.

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 9
В.

Процессор

Регистр

Регистр

Регистр

Регистр

Программный счетчик

Указатель стека

АЛУ

Система команд

Разрядность

16 бит

32 бит

64 бит

CISC

RISC

CISC: Intel x86 RISC: Alpha, POWER, SPARC, PA-RISC, MIPS EPIC: Intel Itanium

Ведущие производители: Intel, AMD, Motorola, IBM, HP, Sun

Слайд 10

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

10

Команды процессора

Шевченко А.

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 10
В.

Процессор PDP 11

CLR

INC

DEC

TST

очистка

инкремент

декремент

тестирование

MOV

CMP

ADD

SUB

пересылка

проверка

сложение

вычитание

BNE

BEQ

переход

переход

JMP

RTS

вызов

возврат

ROR

ROL

ASR

ASL

цикл. сдвиг

цикл. сдвиг

сдвиг

сдвиг

Слайд 11

Оперативная память

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

11

Процессор и

Оперативная память Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных
память. Адресация. Адресное пространство

Шевченко А. В.

Процессор

Регистр

Регистр

Регистр

Регистр

PC - программный счетчик

SP - указатель стека

АЛУ

00000000

00000001

00000002

00000003

00000004


Адресное пространство: 16 бит = 64К, 32 бита = 4G

команды

данные

Слайд 12

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

12

Многопроцессорные архитектуры

Шевченко А.

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 12
В.

SMP (Symmetric Multiprocessing) - симметричная многопроцессорная архитектура

MMP (Massive Parallel Processing) - массивно-параллельная архитектура

ASMP (Assymmetric Multiprocessing) - ассимметричная многопроцессорная архитектура

NUMA (Non-Uniform Memory Architecture) - архитектура с неравномерным доступом к памяти

SISD

SIMD

MISD

MIMD

Слайд 13

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

13

Периферийные устройства

Шевченко А.

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 13
В.

Устройства хранения данных

Устройства взаимодействия с пользователем

Устройства ввода-вывода информации

Устройства передачи информации

Перфокарта Перфолента Жесткий диск Гибкий диск Оптический диск Магнитная лента Твердотельный накопитель

Дисплей Клавиатура Планшет Мышь Трекбол Трекпойнт Тачпад Сенсорный экран Световое перо

Принтер Плоттер Сканер Сканер штрих-кода Аудио Видео

Модем Сетевая карта

Слайд 14

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

14

Устройства хранения данных

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 14
А. В.

Перфокарта

Наиболее распространённым форматом перфокарт был «формат IBM», введённый в 1928 г. — 12 строк и 80 колонок, размер карты 187 × 83 мм. Подсчитано, что гигабайт информации, представленной в виде перфокарт, весил бы примерно 22 тонны.

Слайд 15

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

15

Устройства хранения данных

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 15
А. В.

Перфолента

Перфолента пришла в компьютерную технику из телеграфии, где использовалась с середины XIX в. 8-дорожечная перфолента представляла собой бумажную ленту шириной 25 мм, в которой пробивались круглые отверстия. В середине ленты шла транспортная дорожка с более мелкой перфорацией, служащая для перемещения ленты с помощью зубчатого колеса. Широко применялась в миникомпьютерах и станках ЧПУ до середины 80-х гг.

Слайд 16

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

16

Устройства хранения данных

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 16
А. В.

Жесткий диск (винчестер)

История развития: 1956 - первый жесткий диск. 1980 - 5,25-дюймовый диск 5 Мб. 1986 - стандарты SCSI и ATA(IDE). 1990 - емкость 320 Мб. 2000 - емкость 1 Гб. 2003 - стандарт SATA. 2007 - емкость 1 Тб. 2012 - емкость 4 Тб. Ведущие производители: Quantum, Maxtor, Hitachi, Samsung, Seagate, Western Digital, Toshiba.

Слайд 17

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

17

Устройства хранения данных

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 17
А. В.

Гибкий диск

Гибкий диск (дискета) был впервые выпущен в 1971 г., их производство продолжалось до 2011 г. Гибкие диски получили широкое распространение с 1970- до 1990-х гг. как сменные носители информации. Гибкие диски имели размеры 8", 5.25", 3.5" (в хронологическом порядке) и позволяли хранить соответственно 256, 720 Кбайт и 1.44 Мбайт данных.

Слайд 18

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

18

Устройства хранения данных

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 18
А. В.

Оптический диск

Оптический диск это носитель информации, запись и считывание с которого осуществляется оптическим путем (лучом лазера). Оптические носители бывают однократной и многократной записи. Имеется много форматов оптических дисков, наиболее распространенными являются CD, емкостью 700 Мбайт, и DVD, емкостью 4.7 Гбайт.

Слайд 19

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

19

Устройства хранения данных

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 19
А. В.

Накопитель на магнитной ленте

Достоинства:
большая ёмкость; низкая стоимость и широкие условия хранения носителя; стабильность работы; надёжность; низкое энергопотребление у ленточной библиотеки большого объёма.
Недостатки:
низкая скорость произвольного доступа к данным; сравнительно высокая стоимость накопителя.

История развития: 1951 - первый ленточный накопитель. 1964 - 9-дорожечная лента. 1989 - цифровая кассета (DAT). В настоящее время разрабатываются носители на 35 Тбайт. Ведущие производители: IBM, HP

Ленточная библиотека на 70 петабайт.

Слайд 20

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

20

Устройства хранения данных

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 20
А. В.

Твердотельный накопитель (SSD)

На основе RAM памяти (энергозависимой)

На основе Flash памяти (энергонезависимой)

История развития: 1978 - первый RAM SSD накопитель. 1985 - первый Flush SSD накопитель. 2009 - накопитель емкостью 1 Тбайт. Ведущие производители: Intel, Kingston, Samsung Electronics, SanDisk, Corsair, Renice, OCZ Technology, Crucial и ADATA.

Достоинства:
отсутствие подвижных частей; скорости чтения и записи зачастую вплотную приближаются к пропускной способности интерфейса (SATA III 6Гб/с); низкая потребляемая мощность; полное отсутствие шума; высокая механическая стойкость; широкий диапазон рабочих температур; стабильность времени считывания файлов; малые габариты и вес.
Недостатки:
ограниченное количество циклов перезаписи; высокая цена на единицу объёма.

Слайд 21

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

21

Устройства взаимодействия с

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 21
пользователем

Шевченко А. В.

Монитор

Ведущие производители: Acer, Apple Computer, ASUSTek, BenQ, CTX, Dell, Eizo, Hitachi, HP, iiyama, LG Electronics, NEC/Mitsubishi, Philips, Samsung, Sony, ViewSonic.

Алфавитно-цифровой

Векторный

Растровый

Параметры растровых мониторов: * разрешение (в пикселах); * глубина цвета (в битах).

Параметры алфавитно-цифровых мониторов: * число знакомест (строк, столбцов); * число символов знакогенератора.

Слайд 22

Компьютерные, сетевые и информационные технологии

Тема 2. Технические средства компьютерных систем

22

Устройства ввода-вывода информации

Шевченко

Компьютерные, сетевые и информационные технологии Тема 2. Технические средства компьютерных систем 22
А. В.

Принтер, плоттер, сканер

Алфавитно-цифровой

Матричный

Растровый

Параметры растровых принтеров и сканеров: * плотность в DPI (точек на дюйм); * размер изображения; * число цветов.

Ведущие производители: Brother, Canon, Epson, Hewlett-Packard, Konica Minolta, Kyocera, Lexmark, OKI, Panasonic, Ricoh, Samsung, TallyGenicom, Xerox.

Имя файла: Технические-средства-компьютерных-систем.-Тема-2.pptx
Количество просмотров: 20
Количество скачиваний: 0