Реферат: Устройство компьютера и организация ввода вывода информации

КОП A1 А2 ... А k

Составные части команды называют полями. Так, КОП, А1,...,А k - поля команды, представляющие соответственно код операции иадреса операндов, участвующих в операции. Сверху указаны номера разрядов полей: поле КОП состоит из m двоичных разрядов, каждое поле А1,...,А k содержит n двоичных разрядов. С учетом этого представленная на рисунке команда позволяет инициировать одну из 2m операций, и каждый адрес может принимать до 2n различных значений, обеспечивая ссылку на любую из 2n величин или команд. Требуемый порядок вычислений предопределяется алгоритмом и описывается последовательностью команд, образующих программу вычислений.

5. Выполнение вычислений, предписанных алгоритмом, сводится к последовательному выполнению команд в порядке, однозначно определяемом программой.

Первой выполняется команда, заданная пусковым адресом программы. Обычно это адрес первой команды программы. Адрес следующей команды однозначно определяется в процессе выполнения текущей команды и может быть либо адресом следующей по порядку команды, либо адресом любой другой команды.

Процесс вычислений продолжается до тех пор, пока не будет выполнена команда, предписывающая прекращение вычислений. Необходимо подчеркнуть, что вычисления, производимые машиной, определяются программой. Именно программа «настраивает» ЭВМ на получение требуемых результатов. Замена программы приводит к изменению функций, реализуемых ЭВМ. Следовательно, многообразие программ, которые могут быть выполнены ЭВМ, определяет класс функций, который способна реализовать данная ЭВМ.

Перечисленные принципы функционирования ЭВМ предполагают, что компьютер должен иметь следующие устройства:

• арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее

арифметические и логические операции;

• устройство управления (УУ), которое организует процесс

выполнения программы;

• запоминающее устройство (ЗУ), или память для хранения

программ и данных;

• внешние устройства для ввода (устройства ввода) и вывода

(устройства вывода) информации.

При рассмотрении компьютерных устройств приняторазличать их архитектуру и структуру.

Под архитектурой ЭВМ понимают ее логическую организацию, состав и назначение ее функциональных средств, принципы кодирования и т. п., т. е. все то, что однозначно определяет процесс обработки информации на данной ЭВМ.

ЭВМ, построенные в соответствии с принципами фон Неймана, называют фон-неймановскими, или компьютерами фон-неймановской (классической) архитектуры.

Структура ЭВМ — совокупность элементов компьютера и связей между ними.

Ввиду большой сложности современных ЭВМ принято представлять их структуру иерархически, т. е. понятие «элемент» жестко не фиксируется. Так, на самом высоком уровне сама ЭВМ может считаться элементом. На следующем (программном) уровне иерархии элементами структуры ЭВМ являются память, процессор, устройства ввода-вывода и т. д. На более низком уровне (микропрограммном) элементами служат узлы и блоки, из которых строятся память, процессор и т. д. Наконец, на самых низких уровнях элементами выступают интегральные логические микросхемы и электронные приборы.

Несмотря на разнообразие современных компьютеров, обобщенная структурная схема подавляющего большинства из них может быть представлена схемой, изображенной на рисунке.

ГТИ

Устройства ввода

Устройства вывода

Условные обозначения:

Управляющие сигналы;