ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура ЭВМ третьего поколения (ЕС ЭВМ) из "Автоматизированные системы управления и руководитель народного хозяйства при СМ СССР" ЭВМ могут существенно отличаться друг от друга возможностями решения задач, точностью вычислений и быстродействием. Однако независимо от конкретных технических характеристик большинство ЭВМ имеет аналогичную внутреннюю структуру. [c.117] Укрупненная структура ЭВМ третьего поколения представлена на рис. 5.1. ЭВМ состоит из следующих функциональных устройств центрального процессора, оперативного запоминающего устройства, каналов ввода-вывода информации, устройств управления внешними устройствами и самих внешних устройств. [c.117] В некоторых ЭВМ в состав процессора могут входить сверхоперативное запоминающее устройство небольшой емкости, а также блоки, предназначенные для организации вычислительного процесса (блок защиты, блок прерывания программ и т. п.). ОЗУ и каналы обмена выполняются в виде отдельных устройств, хотя в небольших ЭВМ могут конструктивно объединяться с процессором и частично использовать его оборудование. [c.118] Внутренняя организация процессора для ЕС ЭВМ у различных моделей может быть неодинаковой, но во всех моделях процессор выполняет одни и те же логические функции, т. е. результат выполнения команды программы будет одинаковым вне зависимости от модели ЭВМ. [c.118] АЛУ предназначено для автоматического выполнения арифметических и логических преобразований. В АЛУ производятся математические операции сложения, вычитания, умножения и деления, логические операции и пр. В его состав входят сумматор, регистры и логические схемы, осуществляющие необходимые преобразования информации. В регистрах временно хранится управляющая и обрабатываемая информация. [c.118] ЦУУ обеспечивает координацию работы всех устройств вычислительной машины и управление ими для всех принятых режимов работы. Для этого ЦУУ вырабатывает необходимую последовательность управляющих сигналов и рассылает их в опр еделенные моменты времени по функциональным блокам. [c.118] Запоминающие устройства (ЗУ) служат для записи, хранения и выдачи информации в процессе вычислений, а также для длительного ее хранения. Эта информация состоит из исходных данных, промежуточных результатов вычислений, констант, окончательных результатов, словарей и самой программы решения задачи. Общий объем информации для некоторых задач (учета и планирования, обработки и накопления научной информации и т. п.) может достигать десятков и сотен миллионов слов. Время обращения к ЗУ не должно превышать нескольких микросекунд или даже долей микросекунд, поэтому в составе ЭВМ необходимо ЗУ большой емкости и высокого быстродействия. В настоящее время эти требования не могут быть реализованы в одном устройстве из-за целого ряда экономических и технологических ограничений. Реальный путь преодоления этого противоречия в использовании в составе ЭВМ нескольких типов ЗУ различного быстродействия и емкости. [c.118] Все ЗУ делятся на два уровня. ЗУ первого уровня — электронные. Это регистры, сверхоперативное, постоянное и оперативное ЗУ. [c.118] Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для хранения данных, непосредственно используемых при вычислениях по заданной программе. Емкость ОЗУ от нескольких тысяч до нескольких миллионов байт (байт—восемь бит, т. е. восемь двоичных разрядов) с периодом обращения от долей до нескольких единиц микросекунд. [c.119] В качестве элементов памяти в ОЗУ используются феррито-вые сердечники, полупроводниковые интегральные схемы, тонкие магнитные пленки и др. [c.119] ВЗУ предназначены для длительного хранения больших массивов данных, которые в текущий момент непосредственно не используются в вычислительном процессе, поскольку время обращения к ним достаточно велико (от нескольких десятков долей секунд и более). В качестве запоминающей среды обычно используются магнитные диски, магнитные барабаны л магнитные ленты. [c.119] Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) используются лишь в режиме считывания информации без ее разрушения. Информация, хранящаяся в ПЗУ, не изменяется в процессе решения задачи. Она записывается заранее (например, при изготовлении устройств). В ПЗУ могут храниться константы, стандартные подпрограммы, контрольные тесты, микропрограммы устройства управления и т. д. ПЗУ проще, надежнее и дешевле ОЗУ, так как в них нет схемы записи информации и для ее хранения могут применяться более простые и дешевые электронные элементы. [c.119] Сверхоперативные запоминающие устройства (СОЗУ) имеют быстродействие, близкое к быстродействию АЛУ, поэтому они включаются между ОЗУ и АЛУ с целью повышения производительности центрального процессора ЭВМ. [c.119] В качестве СОЗУ используются полупроводниковые ЗУ. Стоимость их велика даже при небольшой емкости. В этих ЗУ обычно хранятся данные, к которым часто происходит обращение в процессе реализации программы решения задачи. [c.119] Перспективными видами ЗУ являются оптические и голографические запоминающие устройства. Однако такие устройства еще находятся на стадии разработок и изготовления опытных образцов [20]. [c.119] Устройства ввода-вывода относятся к внешним (периферийным) устройствам ЭВМ. Существует много вариантов внешних, устройств. [c.119] Устройства ввода принято классифицировать по принципу действия, способу восприятия информации и скорости передачи информации. [c.119] По принципу действия устройства ввода делятся на две группы автоматические, осуществляющие ввод информации без вмешательства оператора, и неавтоматические. [c.120] Первую группу образуют устройства считывания с перфокарт, перфолент и магнитных лент, читающие автоматы, устройства ввода графической информации. Вторую группу составляют клавишные устройства дисплеи, пишущие, бухгалтерские и другие машины, непосредственно связанные с ЭВМ. [c.120] По способу восприятия информации эти устройства делят на механические и фотоэлектрические. Наиболее распространены фотоэлектрические устройства ввода. [c.120] Вернуться к основной статье