Архитектура_компьютерных_систем_ПК350_Исаев А. Н._05.09.2022 (1)

Август 19, 2022

Главная
Информатика
Архитектура_компьютерных_систем_ПК350_Исаев А. Н._05.09.2022 (1)

Содержание

2. ВВЕДЕНИЕ На современном этапе развития нашего общества невозможно представить себе жизнь и деятельность без использования современной
3. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Домеханический ……… с 40—30-го тысячелетия до н. э. Механический ……..с середины XVII
4. Домеханический этап
5. СЧЕТЫ Счеты - первый предшественник счетных машин и компьютеров. Вычисления на них проводились с помощью перемещения
6. СЧЕТЫ Абак Китайский суан-пан Русские счеты
7. СЧЕТЫ Широкое распространение у древних народов получил абак – счетный прибор, на котором отмечены места (колонки
8. СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО НЕПЕРА В начале 17 века шотландский математик Джон Непер изобрел математический набор, состоящий из
9. ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЛИНЕЙКА Логарифмическая линейка была изобретена английским математиком Э. Гантером вскоре после открытия логарифмов и описана
10. Механический этап
11. МЕХАНИЧЕСКИЕ СЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА Один из первых арифмометров, точнее «суммирующая машина», был изобретен Леонардо да Винчи около
12. МЕХАНИЧЕСКИЕ СЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА Проект одной из первых механических суммирующих машин был разработан немецким ученым Вильгельмом Шиккардом.
13. СУММИРУЮЩАЯ МАШИНА ПАСКАЛЯ В 1642 году Блез Паскаль сконструировал устройство, механически выполняющее сложение чисел, в 1645
14. КАЛЬКУЛЯТОР ЛЕЙБНИЦА В 1673 году Лейбниц изготовил механический калькулятор, в частности, чтобы облегчить труд своего друга
15. АРИФМОМЕТРЫ Арифмометр (от греч. — число) — настольная вычислительная машина ручным приводом для выполнения арифметических действий
16. АРИФМОМЕТРЫ Первый арифмометр Арифмометр «Феликс» (русская конструкция) Арифмометр Resulta
17. РАЗНОСТНАЯ МАШИНА БЭББИДЖА Разностная машина Бэббиджа — вычислительная машина британского математика Чарльза Бэббиджа, предназначенная для автоматизации
18. Электромеханический этап
19. СТАНОК ЖАККАРА В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся
20. ТАБУЛЯТОР ХОЛЛЕРИТА В 1888 году Герман Холлерит сконструировал электромеханическую машину, которая могла считывать и сортировать статистические
21. РЕЛЕЙНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Последним же крупным проектом следует считать построенную в 1957 г. в СССР релейную
22. Электронный этап
23. ENIAC ЭНИАК (Электронный числовой интегратор и вычислитель — англ. ENIAC, сокр. от Electronic Numerical Integrator and
24. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы –
25. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. В начале 50-х по заказу атомщиков в 1951 году
26. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. МЭСМ (Малая электронная счётная машина)
27. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. БЭСМ-1 (Большая (или Быстродействующая) электронно-счётная машина)
28. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. Урал-1
29. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. Урал-2
30. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. M-20
31. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. Сетунь
32. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. БЭСМ-2
33. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ. Раздан
34. ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1953 — 1959 ГГ. Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Появление
35. БЭСМ-6 Минск ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1953 — 1959 ГГ.
36. ПЕРФОЛЕНТА
37. ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1959 — 1970 ГГ. Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины
38. ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1959 — 1970 ГГ. Единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ) IBM-360
39. ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1970 — 1974 ГГ. Элементная база ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Машины
40. ЕС ЭВМ Процессор Пульт управления Накопитель Дисковод
41. ДИСКЕТЫ 8 дюймов 5,25 дюймов
42. ПЯТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1974 - …ГГ. В 1974 году несколько фирм объявила о создании на основе
43. ПЕРВЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ Apple 2 Apple 3
44. ПОРТАТИВНЫЕ ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ Портативные персональные компьютеры (переносные компьютеры) — компьютеры, имеющие небольшие габаритные размеры и вес,
46. Скачать презентацию

Слайд 2

ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе развития нашего общества невозможно представить себе жизнь

и деятельность без использования современной вычислительной и компьютерной техники, высоких компьютерных технологий.
Вычислительная техника в двадцатом веке сделала грандиозный рывок в своем развитии от громоздких и, порой, примитивных ламповых гигантов, потребляющих для своей работы такое же гигантское количество энергии до современных компактных ПК и NOTEBOOK.
Компьютеры давно уже стали надежными и удобными помощниками на производстве, в торговле и бизнесе, компьютер, прочно обосновались в дизайнерских бюро, телестудиях, студиях звукозаписи, давно перестал быть только вычислительной техникой.

Слайд 3

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Домеханический ……… с 40—30-го тысячелетия до н. э.

Механический ……..с середины XVII века
Электромеханический ……. с 90-х годов XIX века
Электронный …… с 40-х годов XX века

Слайд 4

Домеханический этап

Слайд 5

СЧЕТЫ
Счеты - первый предшественник счетных машин и компьютеров. Вычисления на них

проводились с помощью перемещения счетных костей и камешков в углублениях досок из бронзы, камня, слоновой кости.
Первым счетным устройством, известным еще задолго до нашей эры, был абак. Известно несколько разновидностей абака: греческий, египетский и римский абак, китайский суан-пан и японский соробан.

Слайд 6

СЧЕТЫ
Абак
Китайский суан-пан
Русские счеты

Слайд 7

СЧЕТЫ
Широкое распространение у древних народов получил абак – счетный прибор, на

котором отмечены места (колонки или строчки) для разных разрядов чисел.
Косточки, жетоны, камешки, размещенные на этих местах, имеют различное числовое значение, то есть в абаке используется позиционная система счисления.
Самым распространенным абаком, широко используемым и в настоящее время, являются счеты.

Слайд 8

СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО НЕПЕРА
В начале 17 века шотландский математик Джон Непер изобрел

математический набор, состоящий из брусков с нанесенными на них цифрами от 0 до 9 и кратными им числами. Для умножения какого-либо числа два бруска располагали рядом так, чтобы цифры на торцах составляли это число. На боковых сторонах брусков после несложных вычислений можно увидеть ответ.

Джон Непер

Слайд 9

ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЛИНЕЙКА
Логарифмическая линейка была изобретена английским математиком Э. Гантером вскоре

после открытия логарифмов и описана им в 1623 году.
Логарифмическая линейка — инструмент для несложных вычислений, с помощью которого операции над числами (умножение, деление, возведение в степень, извлечение корня) заменяются операциями над логарифмами этих чисел.
Логарифмическая линейка — простой и удобный счетный инструмент для инженерных расчетов. В конце 20 века логарифмические линейки были вытеснены инженерными электронными калькуляторами.

Слайд 10

Механический этап

Слайд 11

МЕХАНИЧЕСКИЕ СЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Один из первых арифмометров, точнее «суммирующая машина», был изобретен

Леонардо да Винчи около 1500 года.

Леонардо да Винчи

Слайд 12

МЕХАНИЧЕСКИЕ СЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Проект одной из первых механических суммирующих машин был разработан

немецким ученым Вильгельмом Шиккардом.
Эта шестиразрядная машина была построена предположительно в 1623 году. Однако это изобретение оставалось неизвестным до середины двадцатого столетия, поэтому никакого влияния на развитие вычислительной техники не оказало.

Вильгельм Шиккард

Слайд 13

СУММИРУЮЩАЯ МАШИНА ПАСКАЛЯ
В 1642 году Блез Паскаль сконструировал устройство, механически выполняющее

сложение чисел, в 1645 году было налажено серийное производство этих машин.
С ее помощью можно было складывать числа, вращая колесики с делениями от 0 до 9, связанные друг с другом. Были отдельные колесики для единиц, десятков, сотен.
Машина не могла выполнять никаких других арифметических действий, кроме сложения. Вычитать, умножать или делить на ней можно было лишь путем многократного сложения (вычитания).
Изобретенный Паскалем принцип связанных колес стал основой для вычислительных устройств следующих трех столетий.

Блез Паскаль

Слайд 14

КАЛЬКУЛЯТОР ЛЕЙБНИЦА
В 1673 году Лейбниц изготовил механический калькулятор, в частности, чтобы

облегчить труд своего друга астронома Христиана Гюйгенса.
В машине Лейбница использовался принцип связанных колец суммирующей машины Паскаля, но Лейбниц ввел в нее подвижный элемент, позволивший ускорить повторение операции сложения, необходимое при перемножении чисел. Вместо колесиков и приводов в машине Лейбница находились цилиндры с нанесенными на них цифрами. Каждый цилиндр имел девять рядов выступов или зубцов.

Готфрид Вильгельм
фон Лейбниц

Слайд 15

АРИФМОМЕТРЫ
Арифмометр (от греч. — число) — настольная вычислительная машина ручным приводом

для выполнения арифметических действий сложения, вычитания, умножения и деления.
Арифмометр снабжен механизмом для установки и переноса чисел в счетчик, счетчиком оборотов, счетчиком результата, устройством для гашения результата, ручным или электрическим приводом. Арифмометр эффективен при выполнении операций умножения и деления.
В течение многих десятков лет он был самой распространенной вычислительной машиной. С развитием вычислительной техники арифмометры были вытеснены электронными микрокалькуляторами.

Слайд 16

АРИФМОМЕТРЫ
Первый арифмометр
Арифмометр «Феликс» (русская конструкция)
Арифмометр Resulta

Слайд 17

РАЗНОСТНАЯ МАШИНА БЭББИДЖА
Разностная машина Бэббиджа — вычислительная машина британского математика

Чарльза Бэббиджа, предназначенная для автоматизации вычислений путем аппроксимации функций многочленами и вычисления конечных разностей.

Слайд 18

Электромеханический этап

Слайд 19

СТАНОК ЖАККАРА
В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в

котором вышиваемый узор определялся перфокартами. Серия карт могла быть заменена, и смена узора не требовала изменений в механике станка. Это было важной вехой в истории программирования.
В 1832 году Семен Корсаков применил перфорированные карты в конструкции разработанных им «интеллектуальных машин», механических устройств для информационного поиска, являющихся прообразами современных экспертных систем.

Слайд 20

ТАБУЛЯТОР ХОЛЛЕРИТА
В 1888 году Герман Холлерит сконструировал электромеханическую машину, которая могла

считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах. Эта машина, названная табулятором, состояла из реле, счетчиков, сортировочного ящика.
В 1890 году изобретение Холлерита было впервые использовано в 11-й американской переписи населения. Успех вычислительных машин с перфокартами был феноменален. То, чем за десять лет до этого 500 сотрудников занимались в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 вычислительных машинах за 4 недели.

Слайд 21

РЕЛЕЙНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА
Последним же крупным проектом следует считать построенную в 1957

г. в СССР релейную вычислительную машину (РВМ-1) и эксплуатирующуюся до конца 1964 г. в основном для решения экономических задач. Например, на ней производился перерасчет цен на товары в связи с денежной реформой 1961 г. Создание модели РВМ-1 хоть и было весьма запоздалым, но проект ее был чрезвычайно удачным и представляется нам венцом развития релейной ВТ; РВМ-1 на целом ряде задач была вполне конкурентоспособна с ЭВМ того времени, весьма надежна и ее быстродействие было на уровне первых малых ЭВМ

Слайд 22

Электронный этап

Слайд 23

ENIAC
ЭНИАК (Электронный числовой интегратор и вычислитель — англ. ENIAC, сокр. от

Electronic Numerical Integrator and Computer) — первый электронный цифровой вычислитель общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач.

Слайд 24

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
Элементной базой машин этого поколения

были электронные лампы – диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач.
К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20, "Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан".
Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2—3 тысяч операций в секунду.

Электронные лампа

Слайд 25

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
В начале 50-х по заказу

атомщиков в 1951 году в Киеве под руководством академика С.А. Лебедева была создана первая отечественная машина МЭСМ (малая электронная счетная машина).
В 1952 году БЭСМ (большая (быстродействующая)) ЭСМ, имевшая позже продолжения БЭСМ-2, БЭСМ-4, БЭСМ-6

Слайд 26

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
МЭСМ (Малая электронная счётная машина)

Слайд 27

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
БЭСМ-1 (Большая (или Быстродействующая) электронно-счётная

машина)

Слайд 28

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
Урал-1

Слайд 29

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
Урал-2

Слайд 30

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
M-20

Слайд 31

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
Сетунь

Слайд 32

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
БЭСМ-2

Слайд 33

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.
Раздан

Слайд 34

ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1953 — 1959 ГГ.
Элементной базой машин этого поколения были

полупроводниковые приборы.
Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность.
С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д.
Именно в этот период возникла профессия специалиста по информатике, и многие университеты стали предоставлять возможность получения образования в этой области.

Полупроводник

Слайд 35

БЭСМ-6
Минск
ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1953 — 1959 ГГ.

Слайд 36

ПЕРФОЛЕНТА

Слайд 37

ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1959 — 1970 ГГ.
Элементная база ЭВМ - малые

интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.).
Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Слайд 38

ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1959 — 1970 ГГ.
Единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ)
IBM-360

Слайд 39

ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1970 — 1974 ГГ.
Элементная база ЭВМ - большие

интегральные схемы (БИС). Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту.
Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости.

Слайд 40

ЕС ЭВМ
Процессор
Пульт управления
Накопитель
Дисковод

Слайд 41

ДИСКЕТЫ
8 дюймов
5,25 дюймов

Слайд 42

ПЯТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1974 - …ГГ.
В 1974 году несколько фирм объявила

о создании на основе микропроцессора Intel-8008 компьютера, т.е. устройства выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ.
В начале 1975 года появился первый коммерчески распространенный компьютер, построенный на основе микропроцессора Intel - 8080.

Apple 1 - один из первых персональных компьютеров (1976)

Альтаир 8800

Слайд 43

ПЕРВЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ
Apple 2
Apple 3

Слайд 44

ПОРТАТИВНЫЕ ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ
Портативные персональные компьютеры (переносные компьютеры) — компьютеры, имеющие

небольшие габаритные размеры и вес, совмещающие в себе как внутренние элементы системного блока, так и устройства ввода-вывода.

Первым портативным персональным компьютером называют Osborne-1 (1981). Его процессор ZiLOG Z80A, 64 Кбайт оперативной памяти, клавиатура, модем, два дисковода 5,25-дюйма помещались в складном чемоданчике. Все это весило свыше 10 кг.

Архитектура_компьютерных_систем_ПК350_Исаев А. Н._05.09.2022 (1)

Содержание

ВВЕДЕНИЕ На современном этапе развития нашего общества невозможно представить себе жизнь

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИДомеханический ……… с 40—30-го тысячелетия до н. э.

Домеханический этап

СЧЕТЫСчеты - первый предшественник счетных машин и компьютеров. Вычисления на них

СЧЕТЫАбакКитайский суан-панРусские счеты

СЧЕТЫШирокое распространение у древних народов получил абак – счетный прибор, на

СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО НЕПЕРАВ начале 17 века шотландский математик Джон Непер изобрел

ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЛИНЕЙКА Логарифмическая линейка была изобретена английским математиком Э. Гантером вскоре

Механический этап

МЕХАНИЧЕСКИЕ СЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВАОдин из первых арифмометров, точнее «суммирующая машина», был изобретен

МЕХАНИЧЕСКИЕ СЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВАПроект одной из первых механических суммирующих машин был разработан

СУММИРУЮЩАЯ МАШИНА ПАСКАЛЯВ 1642 году Блез Паскаль сконструировал устройство, механически выполняющее

КАЛЬКУЛЯТОР ЛЕЙБНИЦАВ 1673 году Лейбниц изготовил механический калькулятор, в частности, чтобы

АРИФМОМЕТРЫАрифмометр (от греч. — число) — настольная вычислительная машина ручным приводом

АРИФМОМЕТРЫПервый арифмометрАрифмометр «Феликс» (русская конструкция)Арифмометр Resulta

РАЗНОСТНАЯ МАШИНА БЭББИДЖА Разностная машина Бэббиджа — вычислительная машина британского математика

Электромеханический этап

СТАНОК ЖАККАРАВ 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в

ТАБУЛЯТОР ХОЛЛЕРИТАВ 1888 году Герман Холлерит сконструировал электромеханическую машину, которая могла

РЕЛЕЙНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНАПоследним же крупным проектом следует считать построенную в 1957

Электронный этап

ENIACЭНИАК (Электронный числовой интегратор и вычислитель — англ. ENIAC, сокр. от

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.Элементной базой машин этого поколения

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.В начале 50-х по заказу

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.МЭСМ (Малая электронная счётная машина)

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.БЭСМ-1 (Большая (или Быстродействующая) электронно-счётная

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.Урал-1

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.Урал-2

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.M-20

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.Сетунь

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.БЭСМ-2

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1946 — 1953 ГГ.Раздан

ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1953 — 1959 ГГ.Элементной базой машин этого поколения были

БЭСМ-6МинскВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1953 — 1959 ГГ.