Предназначение и устройство на компютъра

Технически средства.

Целта и структурата на компютъра. Взаимодействие с устройството.

Структурата на компютъра е комбинация от неговите елементи и връзките между тях. Елементите могат да бъдат различни устройства - от основните логически възли на компютъра до най-простите схеми.

Компютърната архитектура може да бъде представена като: софтуер, хардуер, алгоритмичен софтуер, специален патентован софтуер.

Всекикомпютър с архитектура Neumann съдържа следните основни устройства:

  • аритметично логическо устройство (ALU);
  • контролно устройство (CU)
  • устройство за съхранение (памет);
  • входно-изходни устройства (I/O);
  • контролен панел (PU).

В съвременните компютри ALU и контролният блок са комбинирани в общо устройство, наречено централен процесор.

Процесор, RAM. Предназначение и технически характеристики.

ЦП е централното устройство на компютър, което обработва данни и управлява периферните устройства на компютъра.

ЦП включва:

  • управляващо устройство(CU) ; (организира процеса на изпълнение на програмата и координира взаимодействието на всички компютърни устройства по време на нейната работа.)
  • аритметично логическо устройство(ALU) ; (обработва всякакъв вид информация)
  • устройство за съхранение(съхранение) ; (предназначен за съхраняване на първоначални данни, междинни стойности и резултати от обработката на информация, както и самата програма за обработка на информация.Разделени на RAM (оперативна) и ROM (постоянна))
  • генератор на тактова честота(GTC). (създаваелектрически импулси, които синхронизират работата на всички компютърни възли. Централният процесор работи в ритъма на GTC)

Основните характеристики на процесора са:

  • Производителност е средният брой операции на процесора в секунда.
  • Часовник. Тактовата честота е равна на броя цикли в секунда. Тактът е интервалът от време между началото на текущия GTS импулс и началото на следващия. Той характеризира компютъра, следователно, по името на модела на микропроцесора, можете да получите представа към кой клас принадлежи компютърът. Увеличаването на честотата е една от основните тенденции в развитието на микропроцесорите.
  • CPU е максималният брой битове информация, които могат да бъдат обработени и предадени от процесора едновременно.

Вътрешният е предназначен за съхраняване на програми и техните данни по време на работа на компютъра. Външната памет е предназначена за дългосрочно и енергонезависимо съхранение на програми и данни.

Вътрешната паметсе подразделя напроизволнаипостоянна.

RAM се използва за съхраняване на програми и данни, с които процесорът работи в момента.

Постоянната памет се използва за съхраняване на програми, които трябва да бъдат достъпни за компютъра веднага след включването му, дори преди операционната система да бъде заредена. Паметта само за четене съхранява първоначалната тестова програма, BIOS (базова входно-изходна система) на компютъра.

Основни спецификации на паметта:

1)Капацитет - максималният брой единици информация, които могат да се съхраняват едновременно в паметта (измерен в байтове)

3) Продължителността на цикъла на достъп до паметта характеризира паметта спроизволен достъп и се измерва с минималната продължителност на интервала от време между последователни достъпи до паметта, тоест времето за достъп плюс времето за извършване на допълнителни операции, свързани с подготовката на устройството за следващ достъп.

4) Скорост на трансфер характеризира интензивността на информационния поток между паметта и процесора.

Комуникационни устройства

Принцип на управление на компютърна програма.

Същността на PPU:

1) Всички изчисления, предписани от алгоритъма за решаване на проблема, трябва да бъдат представени под формата на програма.

Операндиса променливи, чиито стойности участват в операции за преобразуване

данни. Списък на всички променливи (вход и данни, междинни стойности и

резултати от изчисленията) е неразделен елемент от всяка програма;

PPU включва няколко архитектурни и функционални принципа.

Принцип на условен скок. В хода на изчисленията, в зависимост от получените междинни резултати, е възможно автоматично преминаване към един или друг раздел на програмата.

Принцип на двоично кодиране. Информацията (команди и данни: цифрови, текстови, графични и др.) се кодира с двоични числа 0 и 1. Всеки тип информация има формати - структурни единици информация, кодирани с двоични цифри 0 и 1. (Обикновено всички формати на данни, използвани в компютъра, са кратни на байт, т.е. състоят се от цял ​​брой байтове).

Принцип на йерархията на паметта.

Софтуер.

Състав и предназначение на софтуера.

Софтуерът е набор от програми, които позволяват автоматизирана обработка на информация на компютър. Софтуерсофтуерът се разделя на системен (общ) и приложен (специален).

Системен софтуер Изпратен до:

• да координира работата на всички компютърни устройства;

• разпределение на оперативната памет за подпрограми;

• относно разпределението на ресурсите;

• върху автоматизирания процес на разработка на софтуер;

• за управление на файловата система.

Приложният софтуер включва различни програми, предназначени за решаване на потребителски задачи, например:

- програми за счетоводители

- програми за банкови служители

- програми за търговци

- програми за служители на застрахователни компании и др.

Стъпки на обработка на програми под контрола на операционната система.

Тестване и отстраняване на грешки.

При тестване в сива кутия разработчикът на теста има достъп до изходния код, но когато се изпълняват тестове директно, обикновено не се изисква достъп до кода.

Методи за намиране на семантични грешки.

Семантичните грешки са в нарушение на реда на операторите, функционалните параметри и използването на изрази. Параметърът, указващ полето за промяна, трябва да бъде на първо място. Семантичните грешки също се откриват от компилатора.

Грешки от този тип могат да бъдат открити с помощта на дебъгер чрез преминаване през програмния код.

Алгоритъм за заместване (следващ)

2)ръчно преобразуване на числа от десетична система в друга;

-за превод на цели числа се използва алгоритъмът за деление:

извършва се последователно деление на първоначалното число на 2 и се събират остатъците (коефициентите на новото разширение), като се започне от последното. Разделянето продължава, докато се получи частна, по-малка база на системата.

-да преведа правилниядроби, дробната част се умножава по основата на новата система. При тази техника хоризонталната лента прилага оригиналното число, а вертикалната лента разделя получените цели числа от продуктите, които са коефициентите в разширението

0 250*2 0,125(10)=0,001(2)

(по аналогия в други бройни системи)

*Преводът на неправилните дроби се извършва отделно за целите и дробните части

Концепцията за смесени (междинни) системи за смятане (NASTYA)

От десетичен към друг

1) Нека изберем бройната система, към която искаме да преведем числото (да кажем p)

2) Намерете k и коефициента α, така че да се побере в това число.

3) Извадете от това число

4) Правим същото за k-1,k-2 ... докато това число стане 0.

5) Записаните коефициенти са даденото число в избраната бройна система p.

предназначение
II Междинни (смесени) бройни системи.

Като смесена бройна система е препоръчително да се използват системи с основа, което значително опростява преобразуването на информация от системата в двоична и обратно.

Ако (където Q, P, k-цели числа), тогава записът на всяко число в смесената бройна система (Q-P) идентично съвпада с записа на това число в бройната система с основа Q

Двоична аритметика

Двоично добавяне

предназначение
При добавяне на две числа във всяка цифра може да се добави добавянето на две цифри от термините или две от тези цифри и една, ако има пренасяне.

Двоично изваждане

При изваждане в дадена цифра се заема единица от следващата цифра.Тази заета единица е равна на две единици от тази цифра.

предназначение

Технически средства.

Целта и структурата на компютъра.Взаимодействие с устройството.

Структурата на компютъра е комбинация от неговите елементи и връзките между тях. Елементите могат да бъдат различни устройства - от основните логически възли на компютъра до най-простите схеми.

Компютърната архитектура може да бъде представена като: софтуер, хардуер, алгоритмичен софтуер, специален патентован софтуер.

Всекикомпютър с архитектура Neumann съдържа следните основни устройства:

  • аритметично логическо устройство (ALU);
  • контролно устройство (CU)
  • устройство за съхранение (памет);
  • входно-изходни устройства (I/O);
  • контролен панел (PU).

В съвременните компютри ALU и контролният блок са комбинирани в общо устройство, наречено централен процесор.