Даты и события истории компьютера

Один из способов классификации компьютеров, учитывающий основные конструктивные элементы,- это распределение компьютеров по поколениям.

1-е поколение. Время появления - начало 50-х годов XX в. Основной элемент, на котором строилось управление компьютером,- электронная лампа. Первая машина для свободной продажи "ЮНИВАК" (США) была выпущена в 1951 г. Самой лучшей в СССР была серийная машина М-20 со скоростью 20 тыс. операций в секунду.

2-е поколение. В середине 50-х годов XX в. появились компьютеры с элементной базой на полупроводниках, долговременные запоминающие устройства на магнитных лентах. Начали применять языки программирования высокого уровня, такие как Фортран. Скорость лучшего в СССР компьютера - БЭСМ-2 - 1 млн операций в секунду.

3-е поколение. В середине 60-х годов XX в. были выпущены компьютеры серии IBM-360 (США), на которых вместо разрозненных транзисторов были использованы малые интегральные схемы. Появились магнитные диски. В СССР типичными представителями стали компьютеры единой системы (ЕС) и системы машин (СМ). Скорость обработки данных у мощных машин достигала 10 млн операций в секунду.

4-е поколение. Появление компьютеров этого поколения связывают с разработкой (фирма Intel, США, 1971 г.) микропроцессора на базе больших интегральных схем (БИС). Созданы персональные компьютеры, которые стали основой компьютеризации общества. Скорость обработки данных - до 50 млн операций в секунду.

5-е поколение. Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС), ультрабольшие интегральные схемы (УБИС) и гигабольшие интегральные схемы (ГБИС). Мультимедийные компьютеры на базе процессора Pentium (или подобного ему), способные обеспечить создание виртуальной реальности. Скорость обработки - 100 млн операций в секунду. Примером отечественной суперЭВМ является многопроцессорный вычислительный комплекс "Эльбрус" с быстродействием до 120 млн операций в секунду.

Основные типы персональных компьютеров

Настольный компьютер

Настольные компьютеры (Desktop) являются наиболее распрост­раненными. Это и офисные, и обучающие, и персональные компьютеры начального уровня.

Портативные компьютеры

Различают следующие виды портативных компьютеров:

• Нетбук
• Ноутбуки
• Субноутбуки
• Микрокомпьютеры

Ноутбуки (Laptop) выполняют все функции настольных ПК.

Субноутбуки, нетбуки), являются облегченными вари­антами ноутбука.

Микрокомпьютеры, или палмтопы. Конструктивно они подразделяются на два ос­новных типа. Один из них представляет собой две соединенные панели, которые могут складываться наподобие запис­ной книжки. На одной панели располагается мини-клавиату­ра, на другой — сенсорный экран. Для управления програм­мами используется специальная ручка (стилус).

Другой тип палмтопа — карманный персональный компьютер (КПК) — состоит из одной панели, без клавиатуры.

Прогнозы развития компьютера

Согласно Закону Мура компьютерная микроминиатюризация будет развиваться ускоренными темпами, как и быстродействие вычислительных машин. Стоимость новых заводов по выпуску интегральных схем также будет нарастать. Будут развиваться многоядерные процессоры и мультипроцессорные системы. Дальнейшая ступень эволюции компьютерной техники может привести к развитию биокомпьютеров и квантовых компьютеров.

 

Архитектура и устройство персонального компьютера

Магистрально-модульный принцип построения

В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между модулями.

Основные компоненты архитектуры персонального компьютера

Архитектурой ПК называется его описание на некотором общем уровне включающее описание пользовательских возможностей программирования систем команд систем адресации организации памяти.

Классические принципы построения архитектуры ЭВМ были предложены в 1946 году и известны как принципы фон Неймана:

Использование двоичной системы представления данных

ЭВМ стали обрабатывать и нечисловые виды информации - текстовую, графическую, звуковую и другие, но двоичное кодирование данных по-прежнему составляет информационную основу любого современного компьютера.

Принцип хранимой программы Нейман первым догадался, что программа может также храниться в виде нулей и единиц, причем в той же самой памяти, что и обрабатываемые ею числа. Отсутствие принципиальной разницы между программой и данными дало возможность ЭВМ самой формировать для себя программу в соответствии с результатами вычислений.

Память (ЗУ) хранит информацию (данные) и программы. Запоминающее устройство у современных компьютеров "многоярусно" и включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и внешние запоминающие устройства (ВЗУ).

ОЗУ - это устройство, хранящее ту информацию, с которой компьютер работает непосредственно в данное время (исполняемая программа, часть необходимых для нее данных, некоторые управляющие программы).

ВЗУ - устройства гораздо большей емкости, чем ОЗУ, но существенно более медленны.

Устройство персонального компьютера как промышленного изделия и его характеристики

Условно детали в ПК, входящие в устройство компьютера, можно разделить на:

*Внутренние детали (комплектующие). К этим типам относятся устройства, находящиеся внутри корпуса системного блока.

*Внешние детали (периферийные). Подключаются к системному блоку через главные устройства ввода-вывода информации. К таким устройствам относятся монитор, клавиатура, мышь.

Устройство компьютера

Как правило в устройство компьютера входят три основные части:

*системный блок;

*клавиатура - устройство компьютера, способное вводить символы в компьютер и управлять некоторыми функциями

*монитор - устройство компьютера, предназначенное для отображения текстовой или графической информации на экране.

Хотя из всех этих устройств системный блок выглядит наименее эффектно, именно он является в компьютере "главным". В нем располагаются такие устройство компьютера, как:

*электронные схемы, которые управляют работой персонального компьютера. К ним можно отнести микропроцессоры, оперативную память, контроллеры устройств и другие устройство компьютера);

* блок питания - устройство компьютера, которое преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, который в свою очередь подается на электронные схемы ПК;

* накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков. Это устройство компьютера используются для чтения или записи на гибкие магнитные диски (дискеты);

* накопитель на жестких магнитных дисках - это устройство компьютера предназначаются для чтения и записи на несъемные жесткие магнитные диски (винчестер).

Микропроцессор – важнейший элемент, входящий в устройство компьютера, так как именно им определяется скорость выполнения машиной программ пользователя.

Основных параметров процессора два:

* разрядность

* тактовая частота, которая характеризует число команд, выполняемых процессором в секунду

 

а)Основной памятью компьютера:

*оперативное запоминающее устройство компьютера (RAM) хранит работающую программу и данные;

подробная информация об оперативной памяти здесь устройство компьютера - оперативная память

* постоянное запоминающее устройство компьютера (ROM) - хранит информацию, которая необходима для постоянной работы.

б) Внешней памятью:

*накопители на жестких магнитных дисках – устройство компьютера с несъемными носителями (винчестеры). Жесткие диски служат для постоянного хранения в компьютере программ и данных.

Технологии ввода информации в компьютер

Назначение

Основным, и обычно необходимым, устройством ввода текстовых символов и последовательностей (команд) в компьютер остаётся клавиатура.