ЭВМ это универсальный электронный прибор, предназначенный для создания, хранения, обработки, транспортировки и воспроизведения данных.Различают большие ЭВМ, мни эвм, микро и ПК. Четыре устройства входят в структуру ЭВМ :системный блок, монитор, клавиатура, мышь. Устройство внутри бока называю внутренним, с наружи - внешний.Системный блок состоит материнской платы, на которой размещены процессор (основная микросхема) , чипсет (набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств,и определяющих основные возможности материнской платы), шины (наборы проводников, по которым происходит обмены сигналами между внутренними устройствами компьютера), оперативная память ( набор микросхем для временного хранения данных, когда компьютер включен), ПЗУ (микросхема, предназначенная для длительного хранения данных0, разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).Принцып программного управления состоит из четкого алгоритма программ, выполняющихся процессором, выбор программ осуществляется с использованием счетчика задач.
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд выполняющихся процессором автоматически в определенной последовательности.
Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды. А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного перехода которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды «стоп».
Таким образом, процессор исполняет программу автоматически без вмешательства человека.
Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти, поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия как и над данными.
Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм).
Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции — перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек. Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на перечисленных принципах относятся к типу фон-неймановских. Но существуют компьютеры, отличающиеся от фон-неймановских. Для них например, может не выполняться принцип программного управления, т. е. они могут работать без счетчика команд, указывающего текущую выполняемую команду программы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этим компьютерам необязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не фон-неймановскими.
Электронная вычислительная машина (ЭВМ) - комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователя. Программные средства ЭВМ взаимосвязаны и объединяются в одну структуру.
Структура - это совокупность элементов и их связей. Различают структуры технических, программных и аппаратурно-программных средств. Структуру ЭВМ определяет следующая группа характеристик:
технические и эксплуатационные характеристики ЭВМ (быстродействие и производительность, показатели надежности, достоверности, точности, емкость оперативной и внешней памяти, габаритные размеры, стоимость технических и программных средств, особенности эксплуатации);
характеристики и состав функциональных модулей базовой конфигурации ЭВМ, возможность расширения состава технических и программных средств, возможность изменения структуры;
состав программного обеспечения ЭВМ и сервисных услуг (операционная система или среда, пакеты прикладных программ, средства автоматизации программирования).
Архитектура ЭВМ - это многоуровневая иерархия аппаратурно-программных средств из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Конкретная реализация уровней определяет особенности структурного построения ЭВМ. Применительно к вычислительным системам термин "архитектура" может быть определен как распределение функций, реализуемых системой, между ее уровнями, точнее как определение границ между этими уровнями. Таким образом, архитектура вычислительной системы предполагает многоуровневую организацию.
Детализацией архитектурного и структурного построения ЭВМ занимаются различные категории специалистов вычислительной техники. Инженеры-схемотехники проектируют отдельные технические устройства и разрабатывают методы их сопряжения друг с другом. Системные программисты создают программы управления техническими средствами, информационного взаимодействия между уровнями, организации вычислительного процесса. Программисты-прикладники разрабатывают пакеты программ более высокого уровня, которые обеспечивают взаимодействие пользователей с ЭВМ и необходимый сервис при решении ими своих задач.
Основные характеристики ЭВМ