Базовые понятия архитектуры вычислительных систем. Классификация ЭВМ

1. Базовые понятия архитектуры вычислительных систем. Классификация ЭВМ.

2.

Архитектура компьютера закрытого типа.
Компьютерами с сосредоточенной обработкой. Называются такие
вычислительные системы, у которых одно или несколько обрабатывающих
устройств (процессоров) расположены компактно и используют для обмена
информацией внутренние шины передачи данных.
Компьютер, выполненный по этой архитектуре, не имел возможности
подключения дополнительных устройств, не предусмотренных
разработчиком.
Компьютеры такой архитектуры эффективны при решении чисто
вычислительных задач.

3.

Архитектура компьютера закрытого типа

4. Архитектуры компьютеров открытого типа.

Открытая архитектура — архитектура компьютера, периферийного
устройства или же программного обеспечения, на которую
опубликованы спецификации, что позволяет другим производителям
разрабатывать дополнительные устройства к системам с такой
архитектурой.
Эта архитектура позволяла свободно подключать любые периферийные
устройства.

5.

Архитектура компьютера открытого типа

6.

• Контроллер – это электронная схема для управления внешним
устройством и простейшей предварительной обработкой данных.
• Порт ввода-вывода – это логическая адресуемая единица СВВ,
которая характеризуется: адресом, форматом данных и набором
операций, которые к этому порту можно применять.

7.

Архитектура компьютера с общей и локальной шиной

8.

Структура персонального компьютера

9.

В состав микросхемы центрального контроллера включены устройства,
которые поддерживают работу компьютера.
• системный таймер;
• устройство прямого доступа к памяти;
• устройство обработки прерываний;
Функциональный контроллер – это СБИС, которая содержит контроллеры
для подключения стандартных внешних устройств, таких как клавиатура,
мышь, принтер, модем и т.д

10. Классификация ЭВМ.

Вне зависимости от страны производителя ЭВМ принято классифицировать
по следующим признакам;
• По принципу действия:
• аналоговые (АВМ);
• цифровые (ЦВМ);
• гибридные (ГВМ).

11.

• АВМ — вычислительные машины непрерывного действия. Они
работают с информацией, представленной в непрерывной
(аналоговой) форме. На АВМ наиболее эффективно решать
математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения,
не требующие сложной логики.
• ЦВМ — вычислительные машины дискретного действия, работают
с информацией, представленной в дискретной, а точнее в цифровой
форме.
• ГВМ — вычислительные машины комбинированного действия. Они
работают с информацией, представленной и в цифровой, и в
аналоговой форме; совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ.
ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления
сложными быстродействующими техническими комплексами.

12.

По габаритам и производительности:
• сверхпроизводительные ЭВМ и системы (супер-эвм);
• большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения);
• средние ЭВМ;
• малые, или мини-эвм;
• микро ЭВМ;
• персональные компьютеры;
• микропроцессоры.

13.

Микропроцессор — функционально законченное устройство
обработки информации, созданное на одной БИС или СБИС,
выполняющего функции процессора.

14.

По способу организации вычислительного процесса:
• многопроцессорные;
• однопроцессорные;
• параллельные;
• последовательные.

15.

По уровню специализации ЭВМ:
• универсальные (общего назначения);
• проблемно-ориентированные;
• специализированные.

16.

По поколению:
• первое поколение;
• второе поколение;
• третье поколение;
• четвертое поколение;
• пятое поколение;
• шестое поколение.

17.

Первое поколение — ЭВМ на основе электронных ламп.

18.

Второе поколение — ЭВМ на полупроводниковых приборах.

19.

Третье поколение — ЭВМ на интегральных схемах.

20.

Четвертое поколение — ЭВМ на больших интегральных схемах.

21.

Пятое поколение — ЭВМ, использующие принцип параллелизма.
Шестое поколение — оптоэлектронные ЭВМ с массовым
параллелизмом и нейронной структурой.

22.

По группе спецификации РС99:
• массовые ПК (Consumer PC);
• деловые ПК (Office PC);
• портативные ПК (Mobile PC);
• рабочие станции (WorkStation);
• развлекательные ПК (Entertaiment PC).
Спецификация РС99 - международный сертификационный стандарт.

23.

По конструктивным особенностям ПК:
• настольные (стационарные);
• переносные (портативные).

24.

1. Электронная записная книжка — это портативный компьютер, который
позволяет выполнять небольшой набор определенных функций.
2. Персональный цифровой секретарь — это портативный компьютер, у
которого, как правило, отсутствует клавиатура, и ввод/ вывод данных
осуществляется на сенсорную панель с помощью специальной ручки.
3. Карманный (суперпортативный компьютер, палмтоп) — это самый
миниатюрный вид портативного компьютера, умещающийся в кармане
или на человеческой ладони, который напоминает электронную
записную книжку.
4. Блокнотный (ноутбук) — это портативный компьютер с широкими
функциональными возможностями стационарного персонального
компьютера.
5. Лэптоп (наколенный компьютер) — один из первых типов портативных
компьютеров.

25.

По аппаратной совместимости ПК:
• IBM PC совместимые;
• Apple Macintosh.

26. Контрольные вопросы:

1. Что такое архитектура ЭВМ?
2. Основные архитектуры ЭВМ?
3. Что такое открытая архитектура?
4. Что такое закрытая архитектура?
5. По какому признаку выделяют поколения ЭВМ?
6. Какое устройство называется АЛУ?
7. Дайте классификацию ЭВМ.