Кодирование информации: таблицы кодирования.

Кодовая таблица - таблица соответствий символов и их положений в таблице. Исторически сложилось так, что в России есть несколько несовместимых кодировок, т.е. одинаковые символы имеют различные коды в разных кодировках. Это приводит к тому, что при просмотре страничек не в той кодировке, на которую настроен броузер, экран засоряется непонятными символами. В России распространены следующие кодировки: WIN1251 (Windows), KOI-8 (Unix), СP866(DOS), Macintosh, ISO-8859-5 (Unix).

История развития счетных устройств и ЭВМ.

Одним из первых устройств (VI—V вв. до н. э.), облегчающих вычисления, можно считать специальную доску для вычислений, названную «абак». Вычисления на ней производились перемещением камешков или костей в углубления досок из бронзы, камня или слоновой кости. Со временем эти доски стали расчерчивать на несколько полос и колонок. В Греции абак существовал уже в V веке до н. э., у японцев он назывался «серобян», у китайцев — «суанпан»

В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шот». В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт.

В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль в науке, всё острее ощущалась необходимость в изобретении счётной машины. И в 1642г. молодой французский математик и физик Блез Паскаль создал «суммирующую» машину, названной Паскалиной, которая кроме сложения выполняла и вычитание.

В 1670—1680 гг. немецкий математик Готфрид Лейбниц конструировал счётную машину, которая выполняла все арифметические действия

Лишь в 1878 году русский ученый П. Чебышёв предложил счётную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел.

В 30-е годы XX столетия в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр — «Феликс». Эти счётные устройства использовались несколько десятилетий, став основным техническим средством облегчения человеческого труда.

Новый инструмент — ЭВМ — служит человеку пока лишь чуть больше полвека. ЭВМ — одно из величайших изобретений середины XX века, изменивших человеческую жизнь во многих ее проявлениях. Вычислительная техника превратилась в один из рычагов обеспечивающих развитие и достижения научно-технического прогресса. Первым создателем автоматической вычислительной машины считается немецкий учёный К. Цузе. Работы им начаты в 1933 году, а в 1936 году он построил модель механической вычислительной машины, в которой использовалась двоичная система счисления, форма представления чисел с «плавающей» запятой, трёхадресная система программирования и перфокарты. (там очень много, посмотрите конспект §2.1, 2.2).

Разработка первой серии электронной машины UNIAC (Universal Automatic Computer) начата примерно в 1947 году. Д. П. Эккертом и Д. Мочли, основавшими фирму Eckert-Mauchly

В 1956 году IBM выпустила новый серийный компьютер — IBM-704, отличавшийся высокой скоростью работы.

В 1956 году IBM разработала плавающие магнитные головки на воздушной подушке, изобретение которых позволило создать новый тип памяти — дисковые запоминающие устройства.

В 1960 году фирма IBM разработала мощную вычислительную систему «Stretch» (IBM-7030), разработчики которой добились 100-кратного увеличения быстродействия: в её состав входило 169 тыс. дрейфовых транзисторов с тактовой частотой переключения в 100 МГц.

Критерии классификации компьютеров.

Компьютеры классифицируют по следующим критериям:

по этапам развития (по поколениям);

по архитектуре;

по производительности;

по условиям эксплуатации;

по количеству процессоров;

По потребительским свойствам.

Величина и разнообразие современного парка ЭВМ потребовали системы

квалификации ЭВМ. Предложено много принципов классификации:

Классификация ЭВМ по форме представления величин вычислительной машины

делят на:

- аналоговые (непрерывного действия) АВМ

- цифровые (дискретного действия) ЦВМ

- аналого-цифровые (гибридные) ГВМ

В АВМ обрабатываемая информация представляется соответствующими

Значениями аналоговых вычислений: ток, напряжение угол поворота.

В ЦВМ (ЭВМ) информация кодируется двоичным кодом. Широкое

Применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной

Информации – электронные ЦВМ.

2. Классификация ЭВМ по поколениям (по элементарной базе):

- Первое поколение (50г.): ЭВМ на электронных вакуумных лампах.

- Второе поколение (60г.): ЭВМ на дискретных полупроводниковых

Приборах (транзисторах).

- Третье поколение (70г.): ЭВМ на полупроводниковых интегральных

Схемах с малой степенью интеграции.

- Четвертое поколение (80г.): ЭВМ на больших интегральных схемах.

- Пятое поколение (90): ЭВМ на сверхбольших интегральных схемах.

- Шестое и последующие поколения: оптоэлектронные ЭВМ с массовым

Параллелизмом и нейронной структурой – с распределенной степенью

Большого числа несложных микропроцессоров, моделирующих

Архитектуру нейронных биологических систем.

Интегральная схема – электронная схема специального назначения,

Выполненная в виде единого полупроводникового кристалла, объединяющего

Большое число диодов и транзисторов.

3. Классификация ЭВМ по мощности (быстродействию):

Супер-ЭВМ – машины для крупно-маштабных задач (фирма IBM).

Большие ЭВМ – машины для территориальных, региональных задач.

Средние ЭВМ – машины очень широкого распространения.

Малые ЭВМ.

ПЭВМ (персональные ЭВМ).

Микро ЭВМ и микропроцессоры.

Сети ЭВМ.

Принципы построения ЭВМ.

ЭВМ, компьютер – это комплекс технических средств, предназначенных для

Автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и

Информационных задач.

Основным принципом построения ЭВМ является программное управление, в

Основе которого лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде

Программы вычислений.

Алгоритм – это конечный набор предписаний, определяющий решения

Задачи посредством конечного количества операций (ISO 2382/1-84

Международный стандарт).

Программа – это упорядоченное последовательность команд подлежащих

Обработки.

Принцип программного управления может быть осуществлен разными

Способами. Стандартом для построения практически всех ЭВМ был представлен в

Году Нейманом. Схема ЭВМ, отвечающая программному принципу управления

Отражает характер действия человека по алгоритму.

Архитектура и структура ЭВМ.

Требования пользователей к выполнению вычислительных работ

Определяется подбором и настройкой технических и программных средств

Объединенных в одну структуру.

Структура ЭВМ – это совокупность ее элементов и их связей. Различают

Структуры технических, программных и аппаратурно-программных средств.

Архитектура ЭВМ – это многоуровневая иерархия аппаратурно-программных

Средств, из которых состоит ЭВМ. Каждый из уровней допускает

многовариантное построение и применение.

Обобщенная структура ЭВМ Джен Фон Неймана первого и второго поколений

УПД – устройство подготовки данных.

УВС – устройство ввода.

АЛУ – арифметико-логическое устройство.

УУ – устройство управления.

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство.

ДЗУ – длительно запоминающее устройство

ВЗУ – внешнее запоминающее устройство.

УВ – устройство вывода.

ЗУ+АЛУ+УУ – процессор.

Любая ЭВМ имеет устройство ввода информации, с помощью которого в ЭВМ

Вводят программы решения задач и данные к ним.

ОЗУ – предназначено для оперативного запоминания программы хранящейся

В исполнении.

ВЗУ – предназначено для долговременного хранения информации.

Кэш-память – промежуточная память между ОЗУ и ВЗУ.

УУ – предназначено для автоматического выполнения программ путем

Принудительной координации всех остальных устройств ЭВМ.

АЛУ – выполняет арифметические и логические операции над данными.

Основой АЛУ является операционный автомат, в состав которого входят:

Сумматоры, счетчики, логические операции.

Классическая структура ЭВМ с переходом на БИС (большие интегральные

Схемы) перешла в понятие архитектура ЭВМ.

Обобщенная архитектура третьего и четвертого поколений

В ЭВМ третьего поколения усложнение структуры произошло за счет