Обзорная лекция по основным разделам (дидактическим единицам ГОС) дисциплины «Информатика», страница 4

Сигнал на выходе схемы, реализующей логическое ИЛИ, появляется, если есть сигнал хотя бы на одном входе..

- Логическое отрицание (инверсия , НЕ) в формулах обозначается ￢X, not X. Таблица истинности для логического отрицания

Электронный логический элемент, выполняющий функцию НЕ, называ-ется инвертором.

Логические функции И (X and Y), ИЛИ (X or Y), НЕ (not X)  образуют полную систему логических операций, из которых можно построить любое сложное логическое выражение. Все действия в двоичной арифметике сводятся к поразрядному выполнению трех указанных операций.

II.  Технические средства реализации информационных процессов.

II.1 Предыстория развития средств вычислительной техники.

Изначальная задача – автоматизация вычислений (computer – вычислитель).

Механические первоисточники:

Ø 1642 г. – Блез Паскаль – сумматор (суммирующие часы).

Ø 1673 г. – Лейбниц – калькулятор с четырьмя арифметическими действиями. Сформулирована идея двоичной системы счислений, правда не использована.

Ø 1822 г. – Чарльз Бэббидж – аналитическая машина – идея о разделении данных и команд.

Математические предпосылки:

Ø идеи Лейбница о двоичных кодах;

Ø алгебра Дж. Буля (начало 19 века).

Первая вычислительная машина 1943 г. – машина ENIAC (Electronic Numerikal Integrator and Computer) – имела 18000 вакуумных ламп, площадь 9×15 м², и потребляла 150 КВт энергии. Управление осуществлялось с помощью коммуникационной панели (набора переключателей). Отсутствовала память, а чтобы набрать программу, нужно было вручную соединять провода. Машина работала с десятичными числами.

В 1945 г. к работе был привлечен математик Джон Фон Нейман. В Докладе Конференции Пенсильванского Университета он изложил основные принципы, на которых до сих пор функционируют компьютеры.

II.2. Принципы Фон Неймана .Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ.

1)  Программа и данные записаны в двоичном коде.

2)  Программа работы ЭВМ и данные должны размещаться в памяти машины (оперативной памяти).

3)  Носитель данных работает в двоичной системе счислений (имеет два устойчивых состояния).

4)  Требуется иерархическая организация памяти. Во время выполнения программы используется ОП, для хранения данных и программ используется Внешняя Память.

5)  Процессор строится на базе микросхем, выполняющих единственную арифметическую операцию – двоичное поразрядное сложение и 3 логических операции. Все остальные арифметические действия – сводятся к сложению, а логические к полной системе логических операций.

6)  Параллельный принцип организации вычислительного процесса (т.е. одновременно обрабатываются все разряды в числовых данных).

Принципиальная схема вычислительных шагов (фон-неймановская архитектура).

Рис. 1

Устройство Управления УУ считывает очередную (по счетчику команд) команду и заставляет Арифметико-Логическое Устройство АЛУ выполнить арифметическое или логическое действие над данными из Оперативного Запоминающего Устройства ОЗУ. Эти принципы и эта схема (в общих чертах) используются и по сей день.

II.3 История развития ЭВМ

Первые поколения ЭВМ различались по элементной базе, начиная с электронных ламп и заканчивая микросхемами.

Большие машины.