Главная » Информационные системы » Архитектура ЭВМ

Архитектура ЭВМ

Архитектура ЭВМ – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов.

Под архитектурой ЭВМ принято понимать совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и основных их характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих типов задач. Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую состав ПК, так и программно – математическое обеспечение. Структура ЭВМ - совокупность элементов и связей между ними. Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление.

Архитектура ЭВМ охватывает широкий круг проблем, связанных с построением комплекса аппаратных и программных средств и учитывающих множество факторов. Среди этих факторов важнейшими являются: стоимость, сфера применения, функциональные возможности, удобство эксплуатации, а одним из главных компонентов архитектуры являются аппаратные средства.

В настоящее время ведутся интенсивные работы как по созданию ЭВМ пятого поколения традиционной (неймановской) архитектуры, так и по созданию и апробации перспективных архитектур и схемотехнических решений. На формальном и прикладном уровнях исследуются архитектуры на основе параллельных абстрактных вычислителей (матричные и клеточные процессоры, систолические структуры, однородные вычислительные структуры, нейронные сети и др.). Развитие вычислительной техники с высоким параллелизмом во многом определяется элементной базой, степенью развития параллельного программного обеспечения и методологией распараллеливания алгоритмов решаемых задач.

Логические основы построения вычислительной машины. Элементы алгебры логики. Логический синтез вычислительных схем.
Электронные технологии и элементы, применяемые в ЭВМ. Полевые транзисторы. Планарные микросхемы. Триггеры. Регистры.
Электронные и логические схемы некоторых базовыхкомпонентов компьютера. Счетчики. Дешифратор. OR (ИЛИ)-логическоесложение. AND (И) —логическое умноже-ние. XOR (исключающее ИЛИ).NOT (НЕ) — операция отрицания.
Основные блоки ЭВМ, назначение и функциональные характеристики микро-процессора.
Назначение и функциональные характеристики системной шины, основной памяти, внешней памяти, источника питания и таймера.
Назначение и функциональные характеристики внешних устройств ЭВМ.
Элементы конструкции ПК. Функциональные характеристикиЭВМ. Производительность, быстродействие, тактовая частота ЭВМ.Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. Емкостьоперативной памяти. Виды и емкость накопителей на жестких магнитных
Микропроцессоры. Микропроцессоры типа CISC и OverDrive, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4Е.
Микропроцессоры Pentium D, Celeron D. Микропроцессоры типа RISC и VLIW.
Физическая и функциональная структура микропроцессора.Устройство управле-ния микропроцессора. Арифметико-логическоеустройство микропроцессора. Микропро-цессорная память.
Электронные вычислительные машины. Эволюция ЭВМ. Первое поколение ЭВМ: 1950-1960 годы. Второе поколение ЭВМ: 1960-1970 годы.
Системные платы и чипсеты ПК. Разновидности системных плат ПК. Некоторые актуальные системные платы.
Чипсеты системных плат ПК. Семейство чипсетов.
Интерфейсная система ПК. Шины расширений ПК. Локальные шины ПК.
Периферийные шины ПК. Интерфейсы IDE/ATA, SCSI, RS-232, IEEE 1284.
Универсальные последовательные интерфейсы ПК.Последовательная шина USB, стандарт IEEE 1394, последовательныеинтерфейсы SATA и SAS.
Беспроводные интерфейсы IrDA, Bluetooth, WiUSB, WiFi, WiMax.
Запоминающие устройства ПК. Статическая и динамическая оперативная память ПК. Кэш-память ПК.
Основная память ПК. Физическая структура основной памяти ПК.
Оперативные запоминающие устройства ПК. Виды модулей оперативной памяти ПК DIP, SIP и SIPP; SIMM; DIMM; RIMM.
Типы оперативной памяти ПК FPM DRAM; RAM EDO; BEDO DRAM; SDRAM; DDR SDRAM; DRDRAM.
Электронные вычислительные машины. Эволюция ЭВМ. Третье поколение ЭВМ: 1970-1980 годы. Четвертое поколение ЭВМ: 1980-1990 годы.
Постоянные запоминающие устройства. Логическая структура основной памяти. Виртуальная память.
Файлы, их виды и организация. Управление файлами. Атрибуты файлов.
Логическая организация файловой системы. Спецификация файла.
Размещение информации на дисках. Адресация информации на диске.
Накопители на оптических дисках. Неперезаписываемые оптические диски CD-ROM. Оптические диски с однократной записью.Оптические диски с многократной запи-сью. Оптические универсальныедиски DVD.
Маркировка скоростных характеристик CD и DVD
Устройства флэш-памяти. Форматы флэш-карт. Твердотельные накопители на базе флэш-памяти.
Видеотерминальные устройства. Видеомониторы на ЭЛТ (монохромные и цвет-ные), цифровые и аналоговые мониторы.
Характеристики видеотерминальных устройств. Размер экранамонитора, кадровая и строчная развертка, разрешающая способностьмониторов, частотная полоса пропус-кания, эргономичностьэлектронно-лучевых мониторов.
Электронные вычислительные машины. Эволюция ЭВМ. Пятое поколение ЭВМ: 1990 год - настоящее время.
Видеомониторы на плоских панелях. Мониторы на жидкокристаллических индикаторах, TMOS-мониторы, плазменные,электролюминесцентные и светоизлучающие мониторы.
Внешние устройства ПК. Клавиатура. Графический манипулятор «мышь».
Принтеры: матричные, струйные, лазерные, термопринтеры. Сетевые принтеры.
Сканеры. Типы сканеров. Форматы представления графической информации в ПК. Форматы растровой графики.
Дигитайзеры. Плоттеры. Основные характеристики дигитайзеров и плоттеров.
Компьютерные средства обеспечения звуковых технологий: звуковые платы (карты), акустические системы.
Компьютерные средства обеспечения видеотехнологий.
Портативные компьютеры. Портативные рабочие станции.Наколенные компью-теры. Компьютеры-блокноты Ultra Mobile PC. Планшетныекомпьютеры. Райтеры. Ридеры. Карманные компьютеры Pocket PC.
Общие вопросы выбора ПК. Выбор жесткого диска. Выбор видеомонитора. Выбор принтера.
Профессиональный выбор конфигурации компьютера. Требования к конфигурации ПК со стороны прикладных программ. Последовательность процедур выбора конфигурации ПК.
Основные классы современных ЭВМ. Большие компьютеры. Малые компьютеры. Микрокомпьютеры.
Подключение ПК к электросети. Тестирование компьютера и его основных устройств.
Получение общей информации о компьютере, видеосистеме, о принтере, об основной, виртуальной и дисковой памяти.
Получение информации о клавиатуре и манипуляторе«мышь», о мультимедийных компонентах и сетевом окружении компьютера.
Основные классы современных ЭВМ. Персональные компьютеры. Суперкомпьютеры.
Представление информации в вычислительных машинах.Представление чисел с фиксированной и плавающей запятой. Алгебраическоепредставление двоичных чисел. Двоично-десятичная система счисления.
Выполнение арифметических операций в компьютере. Особенности выполнения операций над числами с плавающей запятой.
Выполнение арифметических операций над числами, представленными в дополнительных кодах. Особенности выполнения операций в обратных кодах. Особенности представления информации в ПК.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.

Поделиться

Дисциплины