В процессе алгоритмизации, то есть разработки алгоритмов решения различных задач следует обратить должное внимание на качество вычислительных и измерительных операций и анализу погрешности результатов.
6. Основы вычислительной техники.
Как говорилось выше в современном мире мы повсюду окружены вычислительной техникой и ее элементами, поэтому практически не используется понятие «компьютер». В этой главе пойдет речь о общих принципах работы элементов вычислительной техники, в том числе и компьютеров.
Каждый элемент или устройство вычислительной техники имеет три основных компонента: это канал ввода данных, обработчик данных и канал вывода результатов, рисунок 26.
Если рассматривать
эту структурную схему с точки зрения элементарных составляющих вычислительной
техники, рассмотренных в разделе логических операций, то для этих элементов на
вход подается некоторая информация, в нутрии элемента происходит ее
видоизменение, а на выходе выдается другая информация.
Так для элемента логического И, рисунок 27 каналом ввода является шина(среда передачи данных) по которой подаются два бита информации для их обработки (то есть логического умножения). Сам элемент выполняет эту операцию (обработку данных) для поданных на ввод данных, а результатом является информация, поданная обработчиком в однобитную шину вывода (канал результатов). Аналогичным образом работают и другие элементарные составляющие вычислительной техники.
Аналогичным образом можно рассмотреть деятельность человека. Входными каналами для которого являются органы чувств: осязания, обоняния, слуха, вкуса и зрения, а каналом вывода результатов, является, сокращение мышц, на выходи может быть речь, записи и т.п. Если рассмотреть более детально любое механическое устройство, то можно увидеть канал ввода даны, в каком либо виде, средство обработки, и канал результатов.
Рассмотрим более детально каждый компонент структурной схемы вычислительных устройств, представленной на рисунке 27. Каналом ввода обычно является какая либо разновидность клавиатуры (набор кнопок с определенными командами для каждой из них в цифровом виде) либо какой то вид манипулятора, преобразующего информацию в цифровое значение. Устройством вывода, в большинстве случаев может являться дисплей(экран), либо какой то вид манипулятора, способного преобразовывать один вид энергии в другой, например электрическую в механическую (рука робота). И последний и самым главным устройством является обработчик данных, то есть устройство, преобразующее информацию поступающую на канал ввода данных в результаты обработки.
Структурная схема более сложного устройства вычислительной техники приведен на рисунке 28.
На этой схеме видно, что в большинстве устройств вычислительной техники устройство обработки данных имеет достаточно сложную топологию, так на схеме видно, что кроме самого устройства, производящего арифметико-логические операции, устройство обработки данных содержит ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, и ПЗУ – постоянно запоминающее устройство.
Оперативное запоминающее устройство, или оперативная память является энергозависимой, то есть память, содержимое которой существует только во время работы устройства, при выключении питания, данные стираются из оперативной памяти. Этот вид памяти предназначен для временного хранения данных, используемых при выполнении какого либо алгоритма.
Постоянное запоминающее устройство представляет собой энергонезависимую память, то есть хранящую информацию независимо от наличия источника энергии. Этот вид памяти предназначен для хранения в основном шагов алгоритмов, или методов обработки информации. Кроме того, данный вид памяти используется для хранения редко изменяемых данных системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.