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.
Эволюция ЭВМ. Первое поколение ЭВМ: 1950-1960 годы. Второе поколение ЭВМ: 1960-1970 годы. Третье поколение ЭВМ: 1970-1980 годы.Четвертое поколение ЭВМ: 1980-1990 годы. Пятое поколение ЭВМ: 1990 год– настоящее время. Шестое и последующие
Внешние устройства ПК. Клавиатура. Графический манипулятор «мышь». Принтеры, сканеры, плоттеры.
Основные классы современных ЭВМ. Большие компьютеры. Малые компьютеры. Микрокомпьютеры. Суперкомпьютеры.
Микропроцессоры. Микропроцессоры типа CISC. Эффективные технологии МП Intel. Микропроцессоры типа RISC и VLIW.
Общие сведения о каналах передачи информации. Структурная схема канала передачи информации.
Скорость передачи информации и пропускная способность дискретных каналов с помехами.
Эффективность систем передачи информации. Коэффициенты использования канала и мощности сигнала.
Классификация корректирующих кодов. Принципы помехоустойчивого кодирования.
Принципы многоканальной передачи информации.Элементы теории разделения сигналов.
Физическая и функциональная структура микропроцессора.Устройство управления. АЛУ. Микропроцессорная память. Интерфейснаячасть МП.
Системные платы и чипсеты. Разновидности системных плат. Чипсеты системных плат.
Интерфейсная система ПК. Шины расширений. Локальные шины.Периферийные шины. Семейство последовательных интерфейсов PCI Express.
Запоминающие устройства ПК. Статическая и динамическая оперативная память. Кэш-память. Основная память. ОЗУ. ПЗУ.
Внешние запоминающие устройства. Файлы, их виды и организация. Накопители на жестких магнитных дисках. Накопители на гибких магнитных дисках. Перспективные технологии записи информации.
Видеотерминальные устройства. Мониторы на жидкокристаллических индикаторах. Видеоконтроллеры

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

Поделиться
Дисциплины