Поколение ЭВМ

           Электронные вычислительные машины (ЭВМ).            

В отличие от предыдущих машин в ЭВМ числа представляются в виде

последовательности  цифр. В современных ЭВМ числа  представляются в виде кодов

двоичных эквивалентов, то есть в виде комбинаций   1 и 0. В ЭВМ

осуществляется принцип  программного управления. ЭВМ можно  разделить на

цифровые, электрифицированные  и счётно-аналитические (перфорационные)

вычислительные машины.

ЭВМ разделяются  на большие ЭВМ, мини-ЭВМ и микроЭВМ. Они отличаются своей

архитектурой, техническими, эксплуатационными и габаритно-весовыми

характеристиками, областями  применения.

     Достоинства  ЭВМ:

·высокая точность вычислений;

·универсальность;

·автоматический ввод информации, необходимый для решения  задачи;

·разнообразие задач, решаемых ЭВМ;

·независимость количества оборудования от сложности задачи.

     Недостатки  ЭВМ:

· сложность подготовки задачи к решению (необходимость  специальных знаний

методов решения  задач и программирования);

· недостаточная  наглядность протекания процессов, сложность изменения

параметров этих процессов;

·сложность структуры  ЭВМ, эксплуатация и техническое  обслуживание;

· требование специальной  аппаратуры при работе с элементами реальной аппаратуры.

          Аналого-цифровые вычислительные  машины (АЦВМ).         

АЦВМ - это такие  машины, которые совмещают в себе достоинства АВМ и ЭВМ. Они

имеют такие характеристики, как быстродействие, простота программирования и

универсальность. Основной операцией является интегрирование, которое

выполняется с помощью  цифровых интеграторов.

В АЦВМ числа представляются как в ЭВМ (последовательностью  цифр), а метод

решения задач как  в АВМ (метод математического  моделирования).

                          Поколения ЭВМ.                         

Можно выделить 4 основные поколения ЭВМ.

      П О К О Л Е Н И Я Э В М  

ХАРАКТЕРИСТИКИ I II  III  IV  
 

      Годы  применения 1946-1960 1960-1964 1964-1970 1970-1980 

      Основной  элемент Эл. лампа Транзистор ИС БИС 
 

Количество ЭВМ 

в мире (шт.) Сотни Тысячи Десятки тысяч Миллионы 

      Размеры ЭВМ Большие Значительно меньше Мини-ЭВМ микроЭВМ 

      Быстродействие(усл) 1 10 1000 10000 

      Носитель  информации 

Перфокарта, 

Перфолента 

Магнитная 

лента Диск 

Гибкий 

диск 
 
 

     Поколения:

I.         ЭВМ на эл. лампах, быстродействие  порядка 20000 операций в

секунду, для каждой машины существует свой язык программирования.

(“БЭСМ”,”Стрела”).

II.    В 1960 г. в ЭВМ были применены транзисторы,  изобретённые в      1948

г., они были более  надёжны, долговечны, обладали большой  оперативной памятью.

1 транзистор способен  заменить ~40 эл. ламп и работает  с большей скоростью. В

качестве носителей  информации использовались магнитные  ленты. (“Минск-

2”,”Урал-14).

III.В 1964 г. появились  первые интегральные схемы (ИС), которые получили широкое

распространение. ИС - это кристалл, площадь которого 10 мм2. 1 ИС

способна заменить 1000 транзисторов.         1 кристалл - 30-ти тонный “Эниак”.

Появилась возможность  обрабатывать параллельно несколько  программ.

IV.    Впервые  стали применяться большие интегральные  схемы (БИС), которые по

мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело  к снижению стоимости

производства компьютеров. В 1980 г. центральный процессор небольшой  ЭВМ

оказалось возможным  разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма.

(“Иллиак”,”Эльбрус”).

V.         Синтезаторы, звуки, способность  вести диалог, выполнять команды,

подаваемые голосом  или прикосновением.

               Отличия ЭВМ III поколения от  прежних.              

В ЭВМ III поколения  заметно значительное улучшение  аппаратуры, благодаря

использованию интегральных схем (ИС), что способствовало уменьшению размеров,

потребляемой энергии, увеличению быстродейсвия, надежности и т.д.

¨Главным отличием таких ЭВМ от ЭВМ I и II поколений  является совершенно

новая организация  вычислительного процесса.

¨ЭВМ III поколения  способны обрабатывать как цифровую, так и

алфавитно-цифровую информацию. Возможность оперировать  над текстами открывает

большие возможности  для обмена информацией между  человеком и компьютером.

¨Так же создание различных средств ввода-вывода информации. Ярким примером

этому является способ ввода информации по средствам обычной  телефонной связи,

телетайпа, светового  карандаша. А вывод осуществляется не только на перфокарты,

как это было раньше, но и непосредственно на экран  монитора, каналы телефонной

связи, принтер (для  получения твёрдых копий).

¨В связи с использованием текста возможность приблизить вводной  язык к

человеческому, сделать  его более доступным широкому кругу пользователей.

¨Возможность параллельно  решать на ЭВМ несколько задач.

¨ЭВМ III поколения  имеет внешнюю память на магнитных  дисках.

¨Широкий круг применения.

Типичными представителями  машин III поколения является ЕС ЭВМ,     IBM-360.

Они имеют следующие  особенности: использование интегральных схем,

агрегатность, байтное  представление информации, использование  двоичной и

десятичной арифметики, представление чисел в форме  с плавающей и

фиксированной точкой, программная совместимость, надёжность,

мультисистемность.

                     Особенности машин ЕС ЭВМ.                    

ЕС ЭВМ - это целое  семейство машин, которые построены  на единой элементной

базе, единой конструктивной основе, с единой системой программного

обеспечения, одинаковым набором периферийного оборудования.  Их разработка

началась в 1970 г., а промышленный выпуск таких машин  начался в 1972 г.

Все машины ЕС ЭВМ  программно-совместимы между собой  и предназначены для

решения наиболее сложных  и объёмных задач. Эти машины можно  отнести к типу

машин универсальных, мультипрограммных, с возможностью параллельно

обрабатывать несколько  задач.

Многие модели имеют  единую логическую структуру и принцип  работы. однако

различные модели отличаются друг от друга быстродействием, конфигурацией,

размером памяти и т.д.

Так как система  ЕС ЭВМ постоянно развивается, постоянно  улучшаются все

характеристики, то эти машины можно подразделить на 2 семейства. К первому

семейству моделей (Ряд-1) можно отнести такие машины, как  ЕС-1010,      ЕС-

1020, ЕС-1021, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050, ЕС-1060. К этому семейству

относятся так же модифицированные образцы (Ряд-1М): ЕС-1012, ЕС-1022,   ЕС-

1033, ЕС-1052. Более совершенные  машины: ЕС-1015, ЕС-1025, ЕС-1035,  ЕС-1045,

ЕС-1055, можно объединить в Ряд-2, а модернизированные (Ряд-2М): ЕС-1036, ЕС-

1066 и др.

Устройства ЕС ЭВМ  так же разделяются на центральные  и периферийные.

Центральные - это  устройства, которые определяют основные технические

характеристики машины, это центральный процессор, оперативная  память,

мультиплексный и  селекторный каналы. К периферийным относятся внешние

устройства (ВУ), устройства подготовки данных (УПД), сервисные  устройства.

Для хранения больших  объёмов информации используются накопители на магнитных

лентах и магнитных  дисках. Устройства ввода предназначены  для восприятия

вводимой извне  информации, её преобразования в электрические  кодовые сигналы

и передачи к мультиплексному  каналу по средствам интерфейса ввода-вывода.

Устройства вывода переводят выводимый из машины сигнал обратно и выводят его

на перфокарты (перфоленты), либо на другие внешние устройства.

Дисплей - это устройство ввода-вывода алфавитно-цифровой и  графической

информации на электронно-лучевую  трубку. Он очень удобен для оперативного

изменения данных непосредственно  во время решения задачи.

Выносимые пульты предназначены  для общения пользователя с ЭВМ, когда их

разделяют сотни  метров.

Существуют 3 группы устройств подготовки данных ЕС ЭВМ: перфокарточные,

перфоленточные и  использующие магнитные ленты. На контрольниках  в ЭВМ

производится контроль за правильностью записи информации на перфокарты.

Существует два  режима работы УПД на магнитной ленте: запись данных и печать

считываемых данных.

Сервисные устройства нужны для контроля над техническими средствами, их

наладки, испытания  и ремонта.

Показатели технических  средств ЕС ЭВМ постоянно улучшаются: увеличивается

быстродействие, объёмы памяти и т.д. Это происходит в  частности за счёт

перехода на микросхемы с более высоким уровнем интеграции (БИС). Но это уже

относится к машинам IV поколения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         Первая страница в истории создания вычислительных машин связана с именем французского философа, писателя, математика и физика Блеза Паскаля. В 1641 г. он сконструировал механический вычислитель, который позволял складывать и вычитать числа. В 1673 г. выдающийся немецкий ученый Готфрид Лейбниц построил первую счетную машину, способную механически выполнять все четыре действия арифметики. Ряд важнейших ее механизмов применяли вплоть до середины XX в. в некоторых типах машин. К типу машины Лейбница могут быть отнесены все машины, в частности и первые ЭВМ, производившие умножение как многократное сложение, а деление - как многократное вычитание. Главным достоинством всех этих машин являлись более высокие, чем у человека, скорость и точность вычислений. Их создание продемонстрировало принципиальную возможность механизации интеллектуальной деятельности человека.                       

Появление ЭВМ  или компьютеров – одна из существенных примет современной научно-технической революции. Широкое распространение компьютеров привело к тому, что все большее число людей стало знакомиться с основами вычислительной техники, а программирование постепенно превратилось в элемент культуры. Первые электронные компьютеры появились в первой половине XX века. Они могли делать значительно больше механических калькуляторов, которые лишь складывали, вычитали и умножали. Это были электронные машины, способные решать сложные задачи.