Практическое занятие №1
жүктеу/скачать 1,19 Mb. Pdf көрінісі
|
Введение в цифровые системы
- Бұл бет үшін навигация:
- Основные элементы компьютера Существует несколько типов компьютерных систем, причем отдельно взятый тип
| Цифровые компьютеры
Цифровая техника внедрилась в бессчетное количество технологий, но область автоматических цифровых компьютеров является, безусловно, наиболее заметной и расширяющейся. Несмотря на то, что цифровые компьютеры оказывают влияние на все стороны нашей жизни, большинство людей вряд ли точно знают обо всех возможностях компьютера. Проще говоря, компьютер — это система аппаратного обеспечения, осуществляющая арифметические операции, обрабатывающая данные (обычно в двоичной форме) и принимающая решение. В основном человек может выполнять все то, что делает компьютер, но компьютеры работают с гораздо большими скоростями и точностью. И это несмотря на тот факт, что они осуществляют все операции по одному шагу за единицу времени (такт). Если, например, человек может, взяв список из 10 чисел, найти их сумму сразу, располагая числа одно за другим и складывая их поразрядно, то компьютер будет складывать числа только по два, так что на ту же самую операцию ему потребуется девять шагов. Однако тот факт, что компьютеру требуется только несколько наносекунд на каждый шаг, легко компенсирует этот недостаток. Компьютер работает быстрее и точнее человека, но, в отличие от нас, он требует полного набора инструкций (команд), которые бы указывали точно, что делать на каждом шагу. Этот набор инструкций называется программой и подготавливается одним или несколькими операторами для любой работы, выполняемой компьютером. Программы размещаются в запоминающем устройстве компьютера в виде двоичного кода, где каждая команда имеет свой уникальный код. Компьютер считывает коды команд из памяти по одному за такт и осуществляет действие, вызываемое кодом. Основные элементы компьютера Существует несколько типов компьютерных систем, причем отдельно взятый тип можно разбить на несколько функциональных устройств. Каждое из них осуществляет специфические операции, и при выполнении инструкций, заданных программой, все они функционируют вместе. На рисунке изображены пять главных функциональных элементов цифрового компьютера и их взаимодействие. Сплошными линиями показан поток данных и информации. Пунктирными линиями — поток управляющих и синхронизирующих сигналов. Основные функции каждого из компонентов описаны ниже. 1. Устройство ввода. Через это устройство в компьютерную систему и запоминающее устройство подаются полный набор команд и данные для их хранения. Информация обычно поступает в устройство ввода с клавиатуры или диска. 2. Запоминающее устройство. Память хранит команды и данные, полученные от устройства ввода. Она также хранит результаты арифметических операций, полученные от арифметического устройства. Запоминающее устройство снабжает информацией устройство вывода. 3. Устройство управления. Это устройство извлекает команды из запоминающего устройства по одному за такт и расшифровывает их, а затем отсылает соответствующие сигналы во все другие устройства для выполнения конкретной команды. 4. Арифметико-логическое устройство. Все арифметические расчеты и логические операции осуществляются именно в этом устройстве, которое затем отсылает результаты в запоминающее устройство для хранения. 5. Устройство вывода. Это устройство извлекает данные из запоминающего устройства и распечатывает, отображает или каким-то другим способом представляет информацию оператору (либо руководит процессом в случае вычислительной машины для управления технологическими процессами). |