Параграф 5 Назначение и устройство компьютера ©

1. Какие возможности человека воспроизводит компьютер?

Компьютер воспроизводит в основном интеллектуальные возможности человека. Он может быстро проводить вычисления, получать и обрабатывать визуальную, звуковую информацию. На базе компьютеров созданы движущиеся роботы, владеющие речью и способные к обучению, они во многом повторяют возможности человека. И все-таки нельзя отождествлять «ум компьютера» с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.

2. Перечислите основные устройства, входящие в состав компьютера. Какое назначение каждого из них?

• Устройства ввода;
• устройства запоминания — память;
• устройство обработки — процессор;
• устройства вывода.
В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в память результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а в качестве устройства вывода —  монитор или принтер (устройство печати).

3. Опишите процесс обмена информацией между устройствами компьютера.

Например, с устройства ввода (клавиатуры) в программе word вводим текст, процессор обрабатывает эту информацию, текст сохраняется в оперативной памяти компьютера и выводится на устройство вывода - монитор.

4. Что такое компьютерная программа?

Компьютерная программа — это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных.

5. Чем отличаются данные от программы?

Данные — это обрабатываемая информация, а программа — это описание последовательности действий по обработке данных.

6. Подготовьте доклад о принципах, сформулированных фон Нейманом.

В 1946 году американский ученый Джон фон Нейман сформулировал основные принципы устройства и работы ЭВМ. Описанный в учебнике состав устройств ЭВМ и взаимодействие между ними называют архитектурой фон Неймана. Для неймановской архитектуры характерно наличие одного процессора, который управляет работой всех остальных устройств.

Принцип двоичного кодирования
Информация кодируется с помощью двоичных сигналов.

Принцип однородности памяти
Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных. Такой приём носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины.

Принцип адресности
Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.

Принцип программного управления
Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.

Источник: Википедия