● popíšte základné stavebné prvky, logické obvody, CPU, ALU
● definujte modulárnu architektúru osobných počítačov
● popíšte počítačovú zostavu a komponenty počítača
● nakreslite a popíšte Von Neumannovu schému počítača
Generácie PC
Počítače 0. generácie (1935-1945)
Základným prvkom nultej generácie bolo relé.
Elektromechanické zariadenie nazvané automaticko-sekvenčná kalkulačka - MARK 1. Pracoval v nepohodlnej desiatkovej sústave, ale napriek tomu dokázal vypočítať konfiguráciu prvej atómovej bomby. U nás bol prvý počítač nultej generácie, SAPO, postavený až v roku 1957. Obsahoval 3 aritmetické jednotky, magnetickú bubnovú pamäť a zaberal niekoľko miestností. Bohužiaľ v roku 1960 zhorel od oleja, ktorým sa relé premazávali.
Počítače 1. generácie (1945-1950) - Mainframe
Základným prvkom bola elektrónka. Prvý univerzálny plne elektronický počítač ENIAC. Mal spotrebu energie takú ako jedna menšia dedina a musel byť chladený dvoma leteckými motormi. Programovanie počítača spočívalo v prepájaní drôtov a nastavovaní prepínačov, čo mohlo trvať od pol hodiny až po jeden deň. Dáta boli do počítača vkladané pomocou diernych štítkov. Počítač bol využívaný najmä armádou pre výpočet balistických dráh striel. John von Neumann vytvoril schému ako by mal počítač vyzerať a úplne zavrhol desiatkovú sústavu a nahradil ju binárnou, určil, že program musí byť v čase prevádzania v operačnej pamäti. Neexistujú programovacie jazyky, ani operačné systémy.
Počítače 2. generácie (1950-1960) – Skriňové počítače
Prvý tranzistor (John Barden). Počítače obsahovali tranzistory. Prvý bol počítač EDVAC. Začala sa používať feritová pamäť, ktorá bola rýchlejšia a viac spoľahlivejšia ako predchádzajúca bubnová pamäť. Ďalší dôležitý rozdiel bol v zavedení nezávislých off-line zariadení. Nemali trvalú komunikáciu s počítačom, ale boli k dispozícii, keď ich počítač potreboval. Napríklad keď počítač potreboval dáta z čítača diernych štítkov, čítač bol aktivovaný, dáta prečítal do počítača, a potom ostal v nečinnosti. Jedným z off-line médií bola magnetická páska. Ďalší pokrok bol vývoj magnetického disku. Spracovanie magnetickej pásky bolo pomalšie, pretože na obnovenie informácií magnetickej pásky počítač musel čítať pásku postupne (sekvenčne). S diskami počítač mohol pristupovať k informáciam priamo.
Programovacie jazyky. napr: FORTRAN, ALGOL, COBOL a aj prvé operačné systémy.
Počítače 3. generácie (1960-1970)
Vybudované na integrovaných obvodoch, ktoré na svojich čipoch integrujú veľké množstvo tranzistorov. Programovacie jazyky BASIC, PASCAL. Operačné systémy umožňujú spracovávať na počítači niekoľko úloh súčasne (multitasking) s prideľovaním času (time sharing).
Počítače 4. generácie (1970-1990) – Osobné počítače
- miniaturizácia integrovaných obvodov
- mikroprocesor
- MOS pamäť
- dátové komunikácie
- modemy
- floppy disky
- hard disky
- mikropočítače
- rozličné programové aplikácie
- rozšírenie operačných systémov
Počítače 5. generácie (od 1990)
Dôraz na najvyšší výkon procesoru, grafiky, zvuku, veľkosti pamäti, rozsiahly pokrok sa dosiahol aj v oblasti periférnych zariadení (digitálne kamery, fotoaparáty...), multimédia, počítačové siete.
Operačné systémy, objektovo orientované programovacie jazyky: DELPHI, VISUAL C++, JAVA a samozrejme nespočetné množstvo aplikačného softweru, ktorý slúži na zábavu, poznanie, uľahčenie práce...
Budúca generácia - snaha o umelú inteligenciu, neurónové siete.
Základné stavebné prvky počítača
Jednoduchý model počítača sa skladá z niekoľkých funkčných modulov prepojených signál.vodičmi (zbernicami).
- Procesor (CPU - central proces unit) je zložený z niekoľkých podmodulov, v najjednoduchšom prípade z riadiacej jednotky a aritmeticko-logickej jednotky.
- Aritmeticko-logická jednotka (ALU) je výpočtový blok, ktorý dokáže vykonávať základné aritmetické a logické operácie (sčítanie, odčítanie, delenie, násobenie, logický súčin, súčet...)
- Operačná pamäť slúži na uloženie programov a dát, s ktorými počítač bezprostredne pracuje.
- Systémová zbernica (system bus) je sústava riadiacich, adresových a dátových vodičov, ktoré slúžia na komunikáciu CPU s okolím.
- Dátová zbernica slúži na prenos samotných dát-informácie, ktoré sa majú čítať alebo uložiť do pamäťových buniek k ďalšiemu spracovaniu.
- Vstupno-výstupné obvody - (interface) slúžia na pripojenie vonkajších zariadení k počítaču.
Modulárna architektúra počítača
Osobný počítač (PC) má stavebnicovú architektúru - je zložený z jednotlivých modulov.
Zostava počítača PC sa skladá z nasledujúcich podsystémov:
- základná procesorová doska matičná doska (motheboard)
- vnútorná pamäť (RAM, RWM, ROM)
- prídavné dosky (karty),
- diskové zariadenia (HD, FDD, CD, DVD),
- vstupné zariadenia (klávesnica)
- výstupné zariadenia (monitor)
- skrinka PC so stabilizovaným zdrojom napätia,
- prídavné V/V zariadenia (tlačiareň, myš,...)
Jednotlivé komponenty PC sú uložené v základnej jednotke - skrini (desktop, minitower, tower).
Medzi ďalšie prvky modulárnej výstavby PC patria:
- procesor (mikroproceor – μP) – výkonné jadro PC,
- napájací zdroj → dodávateľ el. energie pre všetky komponenty,
- grafická karta → riadi zobrazovanie inf. na monitore,
- zvuková karta
- chladič
- interný modem → internet pomocou tel. linky
- sieťová karta → pripojenie PC na sieť
Von Neumanova schéma počítača
V roku 1946 John von Neumann a jeho kolegovia z Princeton Institute for Advanced Studies naprojektovali nový počítač postavený na týchto pravidlách:
- Počítač obsahuje operačnú pamäť, ALU, radič, V/V zariadenia (vstupno - výstupné).
- Predpis pre riešenie úlohy je prevedený do postupnosti inštrukcí.
- Údaje a inštrukcie sú vyjadrené binárne.
- Údaje a inštrukcie sa uchovávajú v pamäti na miestach označovaných adresami.
- Ku zmene poradia inštrukcií sa používajú inštrukcie podmieneného a nepodmieneného skoku.
- Programom riadené spracovávanie dát prebieha v počítači samočinne.
Žiadne komentáre:
Zverejnenie komentára