Структурная схема ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИНФОРМАТИКИ

Структурная схема ЭВМ

Электронная вычислительная машина - это устройство для автоматической обработки информации. При этом источник и форма представления входной информации, адресат и форма представления выходной информации могут быть самыми различными. В укрупненном виде структуру ЭВМ можно изобразить следующим образом:

Входная информация может быть представлена на различных внешних носителях информации: на перфокартах, перфоленте, магнитной ленте, в виде сигналов от телефонных и телеграфных линий связи и т.п. В частности, на персональном компьютере основным устройством для ввода входной информации является клавиатура компьютера.

Информация всегда вводится в основную (оперативную) память ЭВМ.

Процессор производит непосредственную обработку информации. Промежуточные и конечные результаты обработки записываются в память. Основная память имеет сравнительно небольшой объем, но высокое быстродействие. При отключении питания ЭВМ информация в основной памяти, как правило, не сохраняется. Для длительного хранения больших объемов информации в ЭВМ используются внешние запоминающие устройства: накопители на магнитной ленте (НМЛ), накопители на магнитном диске (НМД) и др. В персональных компьютерах для этой цели, как правило, используют накопители на гибких и жестких магнитных дисках, компакт-диски (CD), DVD-диски, электронную флэш-память.

Выходная информация может быть отпечатана на бумаге, представлена в виде рисунков и графиков на графопостроителе, выдана в виде электрических сигналов для исполнительных устройств автоматики и т.п. На ПЭВМ в качестве выходных устройств используются, как правило, экран дисплея и принтер.

ЭВМ может быть применена для непосредственного управления промышленными объектами. В этом случае оперативная информация поступает от датчиков, сигнализирующих о параметрах объекта (температура в различных узлах, давление, скорость и др.) и обрабатывается процессором по заданной предварительно программе, а полученная при такой обработке управляющая информация поступает от ЭВМ на исполнительные органы объекта (двигатели, электромагниты, пневматические устройства и т.п.).

Информация в ЭВМ содержится в виде последовательности двоичных цифр 0 и 1. Обработка информации сводится к выполнению последовательности элементарных машинных команд (сложение, вычитание, умножение и т.п.). Такая последовательность называется машинной программой.

Например, вычисление выражения

на условном машинном языке выглядело бы примерно следующим образом:

1) (-) < c > < d > R1

Из содержимого ячейки памяти, где находится число c, вычесть содержимое ячейки памяти, где находится число d, и результат записать в ячейку R1.

2) (*) < a > < x > R2

3) (*) < b > < y > R3

4) (+) R2 R3 R2

5) (:) R2 R1 < z >

В этой программе 5 команд. В каждой команде указывается код операции, адрес первого операнда, адрес второго операнда и адрес результата. Все составные части машинной команды - это также последовательности цифр 0 и 1.

Программа, как и обрабатываемые числа, записывается в память ЭВМ. Выполнение команд программы производится, как правило, последовательно, начиная с адреса первой команды (пускового адреса программы). Принцип работы ЭВМ, при котором обрабатываемая информация и обрабатывающая программа одновременно находятся в памяти ЭВМ, называют принципом программного управления.

Машинный язык для человека трудно воспринимаем. Программирование на машинном языке характеризуется очень низкой производительностью. Поэтому для разработки программ обработки данных используют различные алгоритмические языки (Бейсик, Паскаль, С, С++ и др.), которые в значительной степени приближены к привычной для человека форме чтения и записи информации. Программа на алгоритмическом языке записывается в память ЭВМ, а затем транслируется (переводится) на машинный язык. Этот перевод осуществляется автоматически специальной программой, которая называется транслятором (или компилятором). ЭВМ обрабатывает информацию только на машинном языке.

Поиск по сайту: