Краткая история развития вычислительной техники

Ãîñóäàðñòâåííàÿ àêàäåìèÿ óïðàâëåíèÿ                                   

èì. Ñåðãî Îðäæîíèêèäçå 
 
 
 
 
 

Ðåôåðàò ïî êóðñó êîìïüþòåðíîé ïîäãîòîâêè íà òåìó: 
 
 
 
 
 
 

Âûïîëíèë ñòóäåíò 1 ãðóïïû

“Áàíêîâñêîãî ìåíåäæìåíòà”

Èíñòèòóòà ôèíàíñîâîãî ìåíåäæìåíòà

Ìîðîçîâ Äìèòðèé Àëåêñàíäðîâè÷ 

Ïðîâåðèë

Êàñàòêèí Àíàòîëèé Ñåì¸íîâè÷.  
 

    1995 ã.

    Ñîäåðæàíèå:

    Ââåäåíèå .............................................. 3

    Íàïðàâëåíèÿ ðàçâèòèÿ è ïîêîëåíèÿ ÝÂÌ

    1.Àíàëîãîâûå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû (ÀÂÌ) .............. 4

    2.Ýëåêòðîííûå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû (ÝÂÌ) ............. 5

    3.Àíàëîãî-öèôðîâûå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû (ÀÖÂÌ) ....... 5

    4.Ïîêîëåíèÿ ÝÂÌ ....................................... 6

    Åäèíûå ñåðèè ÝÂÌ

    1.Îòëè÷èÿ ÝÂÌ III ïîêîëåíèÿ îò ïðåæíèõ ................ 7

    2.Îñîáåííîñòè ìàøèí ÅÑ ÝÂÌ ............................ 8

    3.Àãðåãàòíûé ïðèíöèï ïîñòðîåíèÿ ÝÂÌ ................... 9

    4.Èíòåðôåéñ, ñåëåêòîðíûé è ìóëüòèïëåêñíûé êàíàëû ......10

    5.Ñòðóêòóðà ìàøèí ÅÑ ÝÂÌ ..............................11

    6.Ìàøèííûå ýëåìåíòû èíôîðìàöèè ........................12

    7.Ñèñòåìà ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ....................13

    8.Ïðîãðàììíàÿ ñîâìåñòèìîñòü ...........................15

    9.Çàùèòà ïàìÿòè .......................................15

    10.Ðåæèìû ðàáîòû ÅÑ ÝÂÌ ...............................16

    Ìèêðîïðîöåññîðû è èõ ïðèìåíåíèå

    1.Ýôôåêòèâíîñòü ìèêðîïðîöåññîðîâ ......................17

    2.Ñòðóêòóðà 3-ìàãèñòðàëüíîãî ÌÏ .......................19

    3.Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ÌÏ ...............................20

    Ìíîãîïðîöåññîðíûå âû÷èñëèòåëüíûå ñèñòåìû, ñåòè,

    ÝÂÌ V ïîêîëåíèÿ

    1.Ìàãèñïðàëüíàÿ îðãàíèçàöèÿ ïðîöåññîðîâ ÝÂÌ ...........21

    2.Ìàòðè÷íàÿ ïàðàëëåëüíàÿ îðãàíèçàöèÿ ïðîöåññîðîâ ......21

    3.Ìóëüòèïðîöåññîðíàÿ îðãàíèçàöèÿ ......................22

    4.Ñåòè ñâÿçè ÝÂÌ ......................................23

    5.Îñîáåííîñòè ÝÂÌ V ïîêîëåíèÿ .........................23

    Ââåäåíèå. 
 

    Ñ óâåëè÷åíèåì îáú¸ìà âû÷èñëåíèé ïîÿâèëñÿ ïåðâûé ñ÷¸òíûé ïåðåíîñíîé èíñòðóìåíò - “Ñ÷¸òû”.

    Â íà÷àëå 17 âåêà âîçíèêëà íåîáõîäèìîñòü â ñëîæíûõ âû÷èñëåíèÿõ. ïîòðåáîâàëèñü ñ÷¸òíûå óñòðîéñòâà, ñïîñîáíûå âûïîëíÿòü áîëüøîé îáú¸ì âû÷èñëåíèé ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ.  1642 ã. ôðàíöóçñêèé ìàòåìàòèê Ïàñêàëü ñêîíñòðóèðîâàë ïåðâóþ ìåõàíè÷åñêóþ ñ÷¸òíóþ ìàøèíó - “Ïàñêàëèíó”.

    Â 1830 ã. àíãëèéñêèé ó÷¸íûé Áýáèäæ ïðåäëîæèë èäåþ ïåðâîé ïðîãðàììèðóåìîé âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû (“àíàëèòè÷åñêàÿ ìàøèíà”). Îíà äîëæíà áûëà ïðèâîäèòüñÿ â äåéñòâèå ñèëîé ïàðà, à ïðîãðàììû êîäèðîâàëèñü íà ïåðôîêàðòû. Ðåàëèçîâàòü ýòó èäåþ íå óäàëîñü, òàê êàê áûëî íå âîçìîæíî ñäåëàòü íåêîòîðûå äåòàëè ìàøèíû.

    Ïåðâûé ðåàëèçîâàë èäåþ ïåðôîêàðò Õîëëåðèò. Îí èçîáð¸ë ìàøèíó äëÿ îáðàáîòêè ðåçóëüòàòîâ ïåðåïèñè íàñåëåíèÿ.  ñâîåé ìàøèíå îí âïåðâûå ïðèìåíèë ýëåêòðè÷åñòâî äëÿ ðàñ÷¸òîâ.

    Â 1930 ã. àìåðèêàíñêèé ó÷¸íûé Áóø èçîáðåë äèôôåðåíöèàëüíûé àíàëèçàòîð - ïåðâûé â ìèðå êîìïüþòåð.

    Áîëüøîé òîë÷îê â ðàçâèòèè âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè äàëà âòîðàÿ ìèðîâàÿ âîéíà. Âîåííûì ïîíàäîáèëñÿ êîìïüþòåð, êîòîðûì ñòàë “Ìàðê-1” - ïåðâûé â ìèðå öèôðîâîé êîìïüþòåð, èçîáðåò¸ííûé â 1944 ã. ïðîôåññîðîì Àéêíåì.  í¸ì èñïîëüçîâàëîñü ñî÷åòàíèå ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ è ìåõàíè÷åñêèõ ïðèâîäîâ. Ðàçìåðû: 15 X 2,5 ì., 750000 äåòàëåé. Ìîãëà ïåðåìíîæèòü äâà 23-õ ðàçðÿäíûõ ÷èñëà çà 4 ñ.

    Â 1946 ã. ãðóïïîé èíæåíåðîâ ïî çàêàçó âîåííîãî âåäîìñòâà ÑØÀ áûë ñîçäàí ïåðâûé ýëåêòðîííûé êîìïüþòåð - “Ýíèàê”. Áûñòðîäåéñòâèå: 5000 îïåðàöèé ñëîæåíèÿ è 300 îïåðàöèé óìíîæåíèÿ â ñåêóíäó. Ðàçìåðû: 30 ì. â äëèíó, îáú¸ì - 85 ì³., âåñ - 30 òîíí. Èñïîëüçîâàëîñü 18000 ýë. ëàìï.

    Ïåðâàÿ ìàøèíà ñ õðîíèìîé ïðîãðàììîé - ”Ýäñàê” - áûëà ñîçäàíà â     1949 ã., à â 1951 ã. ñîçäàëè ìàøèíó “Þíèâàê” - ïåðâûé ñåðèéíûé êîìïüþòåð ñ õðîíèìîé ïðîãðàììîé.  ýòîé ìàøèíå âïåðâûå áûëà èñïîëüçîâàíà ìàãíèòíàÿ ëåíòà äëÿ çàïèñè è õðàíåíèÿ èíôîðìàöèè.

Íàïðàâëåíèÿ ðàçâèòèÿ è ïîêîëåíèÿ ÝÂÌ. 
 

1.Àíàëîãîâûå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû (ÀÂÌ). 

    Â ÀÂÌ âñå ìàòåìàòè÷åñêèå âåëè÷èíû ïðåäñòàâëÿþòñÿ êàê íåïðåðûâíûå çíà÷åíèÿ êàêèõ-ëèáî ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí. Ãëàâíûì îáðàçîì, â êà÷åñòâå ìàøèííîé ïåðåìåííîé âûñòóïàåò íàïðÿæåíèå ýëåêòðè÷åñêîé öåïè. Èõ èçìåíåíèÿ ïðîèñõîäÿò ïî òåì æå çàêîíàì, ÷òî è èçìåíåíèÿ çàäàííûõ ôóíêöèé.  ýòèõ ìàøèíàõ èñïîëüçóåòñÿ ìåòîä ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ (ñîçäà¸òñÿ ìîäåëü èññëåäóåìîãî îáúåêòà). Ðåçóëüòàòû ðåøåíèÿ âûâîäÿòñÿ â âèäå çàâèñèìîñòåé ýëåêòðè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé â ôóíêöèè âðåìåíè íà ýêðàí îñöèëëîãðàôà èëè ôèêñèðóþòñÿ èçìåðèòåëüíûìè ïðèáîðàìè. Îñíîâíûì íàçíà÷åíèåì ÀÂÌ ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèå ëèíåéíûõ è äèôôåðåíöèðîâàííûõ óðàâíåíèé.

   Äîñòîèíñòâà ÀÂÌ:

• âûñîêàÿ ñêîðîñòü ðåøåíèÿ çàäà÷, ñîèçìåðèìàÿ ñî ñêîðîñòüþ ïðîõîæäåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà;
• ïðîñòîòà êîíñòðóêöèè ÀÂÌ;
• ë¸ãêîñòü ïîäãîòîâêè çàäà÷è ê ðåøåíèþ;
• íàãëÿäíîñòü ïðîòåêàíèÿ èññëåäóåìûõ ïðîöåññîâ, âîçìîæíîñòü èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ èññëåäóåìûõ ïðîöåññîâ âî âðåìÿ ñàìîãî èññëåäîâàíèÿ.

   Íåäîñòàòêè ÀÂÌ:

• ìàëàÿ òî÷íîñòü ïîëó÷àåìûõ ðåçóëüòàòîâ (äî 10%);
• àëãîðèòìè÷åñêàÿ îãðàíè÷åííîñòü ðåøàåìûõ çàäà÷;
• ðó÷íîé ââîä ðåøàåìîé çàäà÷è â ìàøèíó;
• áîëüøîé îáú¸ì çàäåéñòâîâàííîãî îáîðóäîâàíèÿ, ðàñòóùèé ñ óâåëè÷åíèåì ñëîæíîñòè çàäà÷è.

2.Ýëåêòðîííûå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû (ÝÂÌ). 

    Â îòëè÷èå îò ïðåäûäóùèõ ìàøèí â ÝÂÌ ÷èñëà ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè öèôð.  ñîâðåìåííûõ ÝÂÌ ÷èñëà ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå êîäîâ äâîè÷íûõ ýêâèâàëåíòîâ, òî åñòü â âèäå êîìáèíàöèé   1 è 0.  ÝÂÌ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðèíöèï ïðîãðàììíîãî óïðàâëåíèÿ. ÝÂÌ ìîæíî ðàçäåëèòü íà öèôðîâûå, ýëåêòðèôèöèðîâàííûå è ñ÷¸òíî-àíàëèòè÷åñêèå (ïåðôîðàöèîííûå) âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû.

    ÝÂÌ ðàçäåëÿþòñÿ íà áîëüøèå ÝÂÌ, ìèíè-ÝÂÌ è ìèêðîÝÂÌ. Îíè îòëè÷àþòñÿ ñâîåé àðõèòåêòóðîé, òåõíè÷åñêèìè, ýêñïëóàòàöèîííûìè è ãàáàðèòíî-âåñîâûìè õàðàêòåðèñòèêàìè, îáëàñòÿìè ïðèìåíåíèÿ.

   Äîñòîèíñòâà ÝÂÌ:

• âûñîêàÿ òî÷íîñòü âû÷èñëåíèé;
• óíèâåðñàëüíîñòü;
• àâòîìàòè÷åñêèé ââîä èíôîðìàöèè, íåîáõîäèìûé äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è;
• ðàçíîîáðàçèå çàäà÷, ðåøàåìûõ ÝÂÌ;
• íåçàâèñèìîñòü êîëè÷åñòâà îáîðóäîâàíèÿ îò ñëîæíîñòè çàäà÷è.

   Íåäîñòàòêè ÝÂÌ:

• ñëîæíîñòü ïîäãîòîâêè çàäà÷è ê ðåøåíèþ (íåîáõîäèìîñòü ñïåöèàëüíûõ çíàíèé ìåòîäîâ ðåøåíèÿ çàäà÷ è ïðîãðàììèðîâàíèÿ);
• íåäîñòàòî÷íàÿ íàãëÿäíîñòü ïðîòåêàíèÿ ïðîöåññîâ, ñëîæíîñòü èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ ýòèõ ïðîöåññîâ;
• ñëîæíîñòü ñòðóêòóðû ÝÂÌ, ýêñïëóàòàöèÿ è òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå;
• òðåáîâàíèå ñïåöèàëüíîé àïïàðàòóðû ïðè ðàáîòå ñ ýëåìåíòàìè ðåàëüíîé àïïàðàòóðû.

3.Àíàëîãî-öèôðîâûå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû (ÀÖÂÌ). 

    ÀÖÂÌ - ýòî òàêèå ìàøèíû, êîòîðûå ñîâìåùàþò â ñåáå äîñòîèíñòâà ÀÂÌ è ÝÂÌ. Îíè èìåþò òàêèå õàðàêòåðèñòèêè, êàê áûñòðîäåéñòâèå, ïðîñòîòà ïðîãðàììèðîâàíèÿ è óíèâåðñàëüíîñòü. Îñíîâíîé îïåðàöèåé ÿâëÿåòñÿ èíòåãðèðîâàíèå, êîòîðîå âûïîëíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ öèôðîâûõ èíòåãðàòîðîâ.

    Â ÀÖÂÌ ÷èñëà ïðåäñòàâëÿþòñÿ êàê â ÝÂÌ (ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ öèôð), à ìåòîä ðåøåíèÿ çàäà÷ êàê â ÀÂÌ (ìåòîä ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ). 
 

4.Ïîêîëåíèÿ ÝÂÌ. 

    Ìîæíî âûäåëèòü 4 îñíîâíûå ïîêîëåíèÿ ÝÂÌ. 

    Ïîêîëåíèÿ:

1. ÝÂÌ íà ýë. ëàìïàõ, áûñòðîäåéñòâèå ïîðÿäêà 20000 îïåðàöèé â ñåêóíäó, äëÿ êàæäîé ìàøèíû ñóùåñòâóåò ñâîé ÿçûê ïðîãðàììèðîâàíèÿ. (“ÁÝÑÌ”,”Ñòðåëà”).
2.  1960 ã. â ÝÂÌ áûëè ïðèìåíåíû òðàíçèñòîðû, èçîáðåò¸ííûå â      1948 ã., îíè áûëè áîëåå íàä¸æíû, äîëãîâå÷íû, îáëàäàëè áîëüøîé îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ. 1 òðàíçèñòîð ñïîñîáåí çàìåíèòü ~40 ýë. ëàìï è ðàáîòàåò ñ áîëüøåé ñêîðîñòüþ.  êà÷åñòâå íîñèòåëåé èíôîðìàöèè èñïîëüçîâàëèñü ìàãíèòíûå ëåíòû. (“Ìèíñê-2”,”Óðàë-14).
3.  1964 ã. ïîÿâèëèñü ïåðâûå èíòåãðàëüíûå ñõåìû (ÈÑ), êîòîðûå ïîëó÷èëè øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå. ÈÑ - ýòî êðèñòàëë, ïëîùàäü êîòîðîãî 10 ìì². 1 ÈÑ ñïîñîáíà çàìåíèòü 1000 òðàíçèñòîðîâ.         1 êðèñòàëë - 30-òè òîííûé “Ýíèàê”. Ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü îáðàáàòûâàòü ïàðàëëåëüíî íåñêîëüêî ïðîãðàìì.
4. Âïåðâûå ñòàëè ïðèìåíÿòüñÿ áîëüøèå èíòåãðàëüíûå ñõåìû (ÁÈÑ), êîòîðûå ïî ìîùíîñòè ïðèìåðíî ñîîòâåòñòâîâàëè 1000 ÈÑ. Ýòî ïðèâåëî ê ñíèæåíèþ ñòîèìîñòè ïðîèçâîäñòâà êîìïüþòåðîâ.  1980 ã. öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð íåáîëüøîé ÝÂÌ îêàçàëîñü âîçìîæíûì ðàçìåñòèòü íà êðèñòàëëå ïëîùàäüþ 1/4 äþéìà. (“Èëëèàê”,”Ýëüáðóñ”).
5. Ñèíòåçàòîðû, çâóêè, ñïîñîáíîñòü âåñòè äèàëîã, âûïîëíÿòü êîìàíäû, ïîäàâàåìûå ãîëîñîì èëè ïðèêîñíîâåíèåì.

Åäèíûå ñåðèè ÝÂÌ. 
 

1.Îòëè÷èÿ ÝÂÌ III ïîêîëåíèÿ îò ïðåæíèõ. 

    Â ÝÂÌ III ïîêîëåíèÿ çàìåòíî çíà÷èòåëüíîå óëó÷øåíèå àïïàðàòóðû, áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ èíòåãðàëüíûõ ñõåì (ÈÑ), ÷òî ñïîñîáñòâîâàëî óìåíüøåíèþ ðàçìåðîâ, ïîòðåáëÿåìîé ýíåðãèè, óâåëè÷åíèþ áûñòðîäåéñâèÿ, íàäåæíîñòè è ò.ä.

• Ãëàâíûì îòëè÷èåì òàêèõ ÝÂÌ îò ÝÂÌ I è II ïîêîëåíèé ÿâëÿåòñÿ ñîâåðøåííî íîâàÿ îðãàíèçàöèÿ âû÷èñëèòåëüíîãî ïðîöåññà.
• ÝÂÌ III ïîêîëåíèÿ ñïîñîáíû îáðàáàòûâàòü êàê öèôðîâóþ, òàê è àëôàâèòíî-öèôðîâóþ èíôîðìàöèþ. Âîçìîæíîñòü îïåðèðîâàòü íàä òåêñòàìè îòêðûâàåò áîëüøèå âîçìîæíîñòè äëÿ îáìåíà èíôîðìàöèåé ìåæäó ÷åëîâåêîì è êîìïüþòåðîì.
• Òàê æå ñîçäàíèå ðàçëè÷íûõ ñðåäñòâ ââîäà-âûâîäà èíôîðìàöèè. ßðêèì ïðèìåðîì ýòîìó ÿâëÿåòñÿ ñïîñîá ââîäà èíôîðìàöèè ïî ñðåäñòâàì îáû÷íîé òåëåôîííîé ñâÿçè, òåëåòàéïà, ñâåòîâîãî êàðàíäàøà. À âûâîä îñóùåñòâëÿåòñÿ íå òîëüêî íà ïåðôîêàðòû, êàê ýòî áûëî ðàíüøå, íî è íåïîñðåäñòâåííî íà ýêðàí ìîíèòîðà, êàíàëû òåëåôîííîé ñâÿçè, ïðèíòåð (äëÿ ïîëó÷åíèÿ òâ¸ðäûõ êîïèé).
•  ñâÿçè ñ èñïîëüçîâàíèåì òåêñòà âîçìîæíîñòü ïðèáëèçèòü ââîäíîé ÿçûê ê ÷åëîâå÷åñêîìó, ñäåëàòü åãî áîëåå äîñòóïíûì øèðîêîìó êðóãó ïîëüçîâàòåëåé.
• Âîçìîæíîñòü ïàðàëëåëüíî ðåøàòü íà ÝÂÌ íåñêîëüêî çàäà÷.
• ÝÂÌ III ïîêîëåíèÿ èìååò âíåøíþþ ïàìÿòü íà ìàãíèòíûõ äèñêàõ.
• Øèðîêèé êðóã ïðèìåíåíèÿ.

    Òèïè÷íûìè ïðåäñòàâèòåëÿìè ìàøèí III ïîêîëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ÅÑ ÝÂÌ,     IBM-360. Îíè èìåþò ñëåäóþùèå îñîáåííîñòè: èñïîëüçîâàíèå èíòåãðàëüíûõ ñõåì, àãðåãàòíîñòü, áàéòíîå ïðåäñòàâëåíèå èíôîðìàöèè, èñïîëüçîâàíèå äâîè÷íîé è äåñÿòè÷íîé àðèôìåòèêè, ïðåäñòàâëåíèå ÷èñåë â ôîðìå ñ ïëàâàþùåé è ôèêñèðîâàííîé òî÷êîé, ïðîãðàììíàÿ ñîâìåñòèìîñòü, íàä¸æíîñòü, ìóëüòèñèñòåìíîñòü. 

2.Îñîáåííîñòè ìàøèí ÅÑ ÝÂÌ. 

    ÅÑ ÝÂÌ - ýòî öåëîå ñåìåéñòâî ìàøèí, êîòîðûå ïîñòðîåíû íà åäèíîé ýëåìåíòíîé áàçå, åäèíîé êîíñòðóêòèâíîé îñíîâå, ñ åäèíîé ñèñòåìîé ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, îäèíàêîâûì íàáîðîì ïåðèôåðèéíîãî îáîðóäîâàíèÿ.  Èõ ðàçðàáîòêà íà÷àëàñü â 1970 ã., à ïðîìûøëåííûé âûïóñê òàêèõ ìàøèí íà÷àëñÿ â 1972 ã.

    Âñå ìàøèíû ÅÑ ÝÂÌ ïðîãðàììíî-ñîâìåñòèìû ìåæäó ñîáîé è ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ðåøåíèÿ íàèáîëåå ñëîæíûõ è îáú¸ìíûõ çàäà÷. Ýòè ìàøèíû ìîæíî îòíåñòè ê òèïó ìàøèí óíèâåðñàëüíûõ, ìóëüòèïðîãðàììíûõ, ñ âîçìîæíîñòüþ ïàðàëëåëüíî îáðàáàòûâàòü íåñêîëüêî çàäà÷.

    Ìíîãèå ìîäåëè èìåþò åäèíóþ ëîãè÷åñêóþ ñòðóêòóðó è ïðèíöèï ðàáîòû. îäíàêî ðàçëè÷íûå ìîäåëè îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà áûñòðîäåéñòâèåì, êîíôèãóðàöèåé, ðàçìåðîì ïàìÿòè è ò.ä.

    Òàê êàê ñèñòåìà ÅÑ ÝÂÌ ïîñòîÿííî ðàçâèâàåòñÿ, ïîñòîÿííî óëó÷øàþòñÿ âñå õàðàêòåðèñòèêè, òî ýòè ìàøèíû ìîæíî ïîäðàçäåëèòü íà 2 ñåìåéñòâà. Ê ïåðâîìó ñåìåéñòâó ìîäåëåé (Ðÿä-1) ìîæíî îòíåñòè òàêèå ìàøèíû, êàê ÅÑ-1010,      ÅÑ-1020, ÅÑ-1021, ÅÑ-1030, ÅÑ-1040, ÅÑ-1050, ÅÑ-1060. Ê ýòîìó ñåìåéñòâó îòíîñÿòñÿ òàê æå ìîäèôèöèðîâàííûå îáðàçöû (Ðÿä-1Ì): ÅÑ-1012, ÅÑ-1022,   ÅÑ-1033, ÅÑ-1052. Áîëåå ñîâåðøåííûå ìàøèíû: ÅÑ-1015, ÅÑ-1025, ÅÑ-1035,  ÅÑ-1045, ÅÑ-1055, ìîæíî îáúåäèíèòü â Ðÿä-2, à ìîäåðíèçèðîâàííûå (Ðÿä-2Ì): ÅÑ-1036, ÅÑ-1066 è äð.

    Óñòðîéñòâà ÅÑ ÝÂÌ òàê æå ðàçäåëÿþòñÿ íà öåíòðàëüíûå è ïåðèôåðèéíûå. Öåíòðàëüíûå - ýòî óñòðîéñòâà, êîòîðûå îïðåäåëÿþò îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ìàøèíû, ýòî öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð, îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü, ìóëüòèïëåêñíûé è ñåëåêòîðíûé êàíàëû. Ê ïåðèôåðèéíûì îòíîñÿòñÿ âíåøíèå óñòðîéñòâà (ÂÓ), óñòðîéñòâà ïîäãîòîâêè äàííûõ (ÓÏÄ), ñåðâèñíûå óñòðîéñòâà.

    Äëÿ õðàíåíèÿ áîëüøèõ îáú¸ìîâ èíôîðìàöèè èñïîëüçóþòñÿ íàêîïèòåëè íà ìàãíèòíûõ ëåíòàõ è ìàãíèòíûõ äèñêàõ. Óñòðîéñòâà ââîäà ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ âîñïðèÿòèÿ ââîäèìîé èçâíå èíôîðìàöèè, å¸ ïðåîáðàçîâàíèÿ â ýëåêòðè÷åñêèå êîäîâûå ñèãíàëû è ïåðåäà÷è ê ìóëüòèïëåêñíîìó êàíàëó ïî ñðåäñòâàì èíòåðôåéñà ââîäà-âûâîäà. Óñòðîéñòâà âûâîäà ïåðåâîäÿò âûâîäèìûé èç ìàøèíû ñèãíàë îáðàòíî è âûâîäÿò åãî íà ïåðôîêàðòû (ïåðôîëåíòû), ëèáî íà äðóãèå âíåøíèå óñòðîéñòâà.

    Äèñïëåé - ýòî óñòðîéñòâî ââîäà-âûâîäà àëôàâèòíî-öèôðîâîé è ãðàôè÷åñêîé èíôîðìàöèè íà ýëåêòðîííî-ëó÷åâóþ òðóáêó. Îí î÷åíü óäîáåí äëÿ îïåðàòèâíîãî èçìåíåíèÿ äàííûõ íåïîñðåäñòâåííî âî âðåìÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è.

    Âûíîñèìûå ïóëüòû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ îáùåíèÿ ïîëüçîâàòåëÿ ñ ÝÂÌ, êîãäà èõ ðàçäåëÿþò ñîòíè ìåòðîâ.

    Ñóùåñòâóþò 3 ãðóïïû óñòðîéñòâ ïîäãîòîâêè äàííûõ ÅÑ ÝÂÌ: ïåðôîêàðòî÷íûå, ïåðôîëåíòî÷íûå è èñïîëüçóþùèå ìàãíèòíûå ëåíòû. Íà êîíòðîëüíèêàõ â ÝÂÌ ïðîèçâîäèòñÿ êîíòðîëü çà ïðàâèëüíîñòüþ çàïèñè èíôîðìàöèè íà ïåðôîêàðòû. Ñóùåñòâóåò äâà ðåæèìà ðàáîòû ÓÏÄ íà ìàãíèòíîé ëåíòå: çàïèñü äàííûõ è ïå÷àòü ñ÷èòûâàåìûõ äàííûõ.

    Ñåðâèñíûå óñòðîéñòâà íóæíû äëÿ êîíòðîëÿ íàä òåõíè÷åñêèìè ñðåäñòâàìè, èõ íàëàäêè, èñïûòàíèÿ è ðåìîíòà.

    Ïîêàçàòåëè òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ ÅÑ ÝÂÌ ïîñòîÿííî óëó÷øàþòñÿ: óâåëè÷èâàåòñÿ áûñòðîäåéñòâèå, îáú¸ìû ïàìÿòè è ò.ä. Ýòî ïðîèñõîäèò â ÷àñòíîñòè çà ñ÷¸ò ïåðåõîäà íà ìèêðîñõåìû ñ áîëåå âûñîêèì óðîâíåì èíòåãðàöèè (ÁÈÑ). Íî ýòî óæå îòíîñèòñÿ ê ìàøèíàì IV ïîêîëåíèÿ. 

3.Àãðåãàòíûé ïðèíöèï ïîñòðîåíèÿ ÝÂÌ. 

    Ýòîò ïðèíöèï çàêëþ÷àåòñÿ â èçãîòîâëåíèè îòäåëüíûõ ôóíêöèîíàëüíûõ óñòðîéñòâ ñ åäèíûìè óíèôèöèðîâàííûìè ñâÿçÿìè. Ýòè óñòðîéñòâà ëåãêî ìîãóò áûòü ñîåäèíåíû â âû÷èñëèòåëüíóþ ñèñòåìó òðåáóåìîé êîíôèãóðàöèè.

    Ìàòåðèàëüíûå çàòðàòû è âðåìÿ íà ðàçðàáîòêó, ñáîðêó íàëàäêó è âíåäðåíèå àãðåãàòíûõ ÝÂÌ íàìíîãî ìåíüøå ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè ÝÂÌ.

    Âîçìîæíîñòü íàðàùèâàíèÿ ñòðóêòóðû ÝÂÌ è óìåíüøåíèÿ óÿçâèìîñòè ê îòêàçàì îáåñïå÷åíà êîíñòðóèðîâàíèåì ÝÂÌ èç îòäåëüíûõ ìîäóëåé. Ýòî ðàñøèðÿåò ãðàíèöû ïðèìåíåíèÿ òàêèõ ÝÂÌ.

    Ìîäóëü - ýòî êîíñòðóêòèâíàÿ åäèíèöà ýëåêòðîííîãî îáîðóäîâàíèÿ, èìåþùåå çàêîí÷åííîå îôîðìëåíèå è ñòàíäàðòíûå ñðåäñòâà ñîïðÿæåíèÿ ñ äðóãèìè ïîäîáíûìè åäèíèöàìè. Ýòî, íàïðèìåð, îïåðàòèâíîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî, íàêîïèòåëè íà äèñêàõ, ïðîöåññîð, êàíàë è ò.ä.

    Îïåðàòèâíîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî (ÎÇÓ) - ýòî âíóòðåííÿÿ (îïåðàòèâíàÿ) ïàìÿòü êîìïüþòåðà.

    Íàêîïèòåëè íà ìàãíèòíûõ äèñêàõ (ÌÄ), ëåíòå (ÌË) è áàðàáàíàõ (ÌÁ) - ýòî âíåøíÿÿ ïàìÿòü.

    Ïðîöåññîð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îñíîâó êàæäîé ìàøèíû. Îí âûïîëíÿåò àðèôìåòè÷åñêèå è ëîãè÷åñêèå îïåðàöèè, óïðàâëÿåò ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ âûïîëíåíèÿ êîìàíä. Òà æå ó ïðîöåññîðà åñòü ñîáñòâåííîå ñâåðõîïåðàòèâíîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî. ïîñòðîåííîå íà ðåãèñòðàõ.

    Êàíàëû ââîäà-âûâîäà - ýòî ñïåöèàëèçèðîâàííûå ñðåäñòâà ñèñòåìû    ââîäà-âûâîäà. Îíè îðãàíèçîâûâàþò ïðîöåññ îáìåíà ìåæäó ïåðèôåðèéíûìè óñòðîéñòâàìè è îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ.

    Âñå îäíîòèïíûå ìîäóëè âçàèìîçàìåíÿåìû. 

4.Èíòåðôåéñ, ñåëåêòîðíûé è ìóëüòèïëåêñíûé êàíàëû. 

    Èíòåðôåéñ - ýòî ñîâîêóïíîñòü ýëåêòðè÷åñêèõ, ìåõàíè÷åñêèõ è ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ, ïîçâîëÿþùèõ ñîåäèíèòü ìåæäó ñîáîé ýëåìåíòû ñèñòåìû àâòîìàòè÷åñêîé îáðàáîòêè äàííûõ.

    Íà ïðàêòèêå èíòåðôåéñ - ýòî ìíîãîêîíòàêòíîå ðàçú¸ìíîå êàáåëüíîå ñîåäèíåíèå ñ ÷¸òêèì ðàçãðàíè÷åíèåì ñèãíàëîâ äëÿ êàæäîãî ïðîâîäà. Îí ïîçâîëÿåò ïðèñîåäèíÿòü è ðàáîòàòü ñ ðàçëè÷íûìè ïåðèôåðèéíûìè óñòðîéñòâàìè, áûñòðîäåéñòâèå êîòîðûõ íå ïðåâîñõîäèò ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè êàíàëà.

    Ñåëåêòîðíûé è ìóëüòèïëåêñíûé êàíàëû ñëóæàò äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ñâÿçè ìåæäó ÝÂÌ è ïåðèôåðèéíûìè (âíåøíèìè) óñòðîéñòâàìè.

    Ïî ñðåäñòâàì ñåëåêòîðíîãî êàíàëà ÝÂÌ ñîåäèíÿåòñÿ ñ áûñòðîäåéñòâóþùèìè âíåøíèìè óñòðîéñòâàìè, òàêèìè êàê íàêîïèòåëè íà ÌÄ, ÌÁ è ÌË. Ðàáîòà èäåò òîëüêî ñ îäíèì âíåøíèì óñòðîéñòâîì. Òàêîé ðåæèì ðàáîòû íàçûâàåòñÿ ìîíîïîëüíûì.

    Òàê æå ñåëåêòîðíûé êàíàë ìîæåò áûòü îñíàù¸í àäàïòåðîì “êàíàë-êàíàë”, êîòîðûé óñòàíàâëèâàåò ñâÿçü ìåæäó êàíàëàìè ÝÂÌ.

    ×åðåç ìóëüòèïëåêñíûé êàíàë èä¸ò îáìåí èíôîðìàöèåé ìåæäó îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ è ïåðèôåðèéíûì îáîðóäîâàíèåì ñ ìàëûì áûñòðîäåéñòâèåì, íàïðèìåð, óñòðîéñòâà ââîäà-âûâîäà íà ïåðôîëåíòû è ïåðôîêàðòû, àëôàâèòíî-öèôðîâîå ïå÷àòàþùåå óñòðîéñòâî. Òàêèå óñòðîéñòâà ìîãóò ðàáîòàòü íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà. 

5.Ñòðóêòóðà ìàøèí ÅÑ ÝÂÌ. 

Îáîáù¸ííàÿ ñòðóêòóðà ìàøèí ÅÑ ÝÂÌ. 
 
 
 
 
 

    Ïóíêòèðîì ïîêàçàíû ïóòè ïðîõîæäåíèÿ êîìàíä ïðîöåññîðà. Ñïëîøíûìè ëèíèÿìè - ïóòè îáìåíà èíôîðìàöèåé ìåæäó îñíîâíûìè îïåðàòèâíûìè çàïîìèíàþùèìè óñòðîéñòâàìè (ÎÎÇÓ) è âíåøíèìè óñòðîéñòâàìè.

    Òàê æå ïðîöåññîð ïîñòîÿííî ñîåäèí¸í ñ äâóìÿ óñòðîéñòâàìè îñíîâíîé îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. 

6.Ìàøèííûå ýëåìåíòû èíôîðìàöèè (áàéò, ïîëóñëîâî, ñëîâî, äâîéíîå ñëîâî, ïîëå ïåðåìåííîé äëèíû). 

    Ëþáîå ñëîâî, êàæäûé ñèìâîë óâåëè÷èâàåò êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè.

    ×òîáû èçìåðèòü êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè, íóæíî âçÿòü ñëîâî â êà÷åñòâå ýòàëîíà.  êà÷åñòâå àëôàâèòà â ÝÂÌ èñïîëüçóåòñÿ äâîè÷íûé àëôàâèò, ñîñòîÿùèé èç 0 è 1. Ýòàëîííûì ñ÷èòàåòñÿ ñëîâî, ñîñòîÿùåå èç îäíîãî ñèìâîëà òàêîãî àëôàâèòà. Îíî ïðèíèìàåòñÿ çà 1 è íàçûâàåòñÿ “Áèò”. ×òîáû èçìåðèòü êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè â ïðîèçâîëüíîì ñëîâå, åãî êîäèðóþò â ýòîì àëôàâèòå, à çàòåì íàõîäÿò åãî äëèíó.

    Ìèíèìàëüíûé ýëåìåíò èíôîðìàöèè - 8 áèò ðàâíûé 1 áàéòó. 1 áàéò ïðåäñòàâëÿåò â ÝÂÌ áóêâó èëè ñèìâîë.

    Äëÿ êîíòðîëÿ èíôîðìàöèè èñïîëüçóåòñÿ 9-é áèò ïðîâåðêè íà ÷¸òíîñòü.

    Áîëåå êðóïíûìè åäèíèöàìè èçìåðåíèÿ ÿâëÿþòñÿ:

    1 Êáàéò = 2¹⁰ áàéò,

    1 Ìáàéò = 2²⁰ áàéò,

    1 Ãáàéò = 2³⁰ áàéò.

    Áàéò ñîñòîèò èç 8-è ðàçðÿäîâ (áèòîâ), êîòîðûå íóìèðóþòñÿ ñëåâà íàïðàâî îò 0 äî 7. Êàæäûé áàéò â ïàìÿòè ÝÂÌ èìååò ñâîé ïîðÿäêîâûé íîìåð, íàçûâàåìûé àáñîëþòíûì àäðåñîì áàéòà. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íåñêîëüêèõ áàéò îáðàçóþò ïîëå äàííûõ. Êîëè÷åñòâî áàéò ïîëÿ íàçûâàþò äëèíîé ïîëÿ, à àäðåñ ñàìîãî ëåâîãî áàéòà - àäðåñîì ïîëÿ. Áàéòû íóìèðóþòñÿ ñëåâà íàïðàâî.

    Ðàçëè÷àþò ïîëÿ ôèêñèðîâàííîé è ïåðåìåííîé äëèíû.

    Ìèíèìàëüíûì ïîëåì ôèêñèðîâàííîé äëèíû ÿâëÿåòñÿ ïîëóñëîâî - ãðóïïà èç äâóõ áàéò , çàíèìàþùèõ â ïàìÿòè ÝÂÌ ñîñåäíèå ó÷àñòêè. Àäðåñ ïîëóñëîâà - ýòî àäðåñ êðàéíåãî ëåâîãî áàéòà, êîòîðûé âñåãäà êðàòåí äâóì. Íàïðèìåð, áàéòû 8, 9 îáðàçóþò ïîëóñëîâî ñ àäðåñîì 8.

    Äâà ïîëóñëîâà îáðàçóþò ñëîâî, ñîñòîÿùåå èç 4-õ ïîñëåäîâàòåëüíî ðàñïîëîæåííûõ áàéò. Àäðåñ ñòàðøåãî (ëåâîãî) áàéòà êðàòåí 4 è ÿâëÿåòñÿ àäðåñîì ýòîãî ñëîâà.

    Ãðóïïà èç äâóõ ñëîâ ñîñòàâëÿåò äâîéíîå ñëîâî.

    Ïîëå ïåðåìåííîé äëèíû ìîæåò áûòü ëþáîãî ðàçìåðà â ïðåäåëàõ           îò 0 äî 255 áàéò.

    Òàê ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñîîòíîøåíèå ðàçðÿäíîñòè ýëåìåíòîâ èíôîðìàöèè. 

7.Ñèñòåìà ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ÅÑ ÝÂÌ. 

    Ñèñòåìó ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ÝÂÌ (ÑÏÎ) ôîðìèðóþò ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà. Ýòî êîìïëåêñ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ óâåëè÷åíèÿ ýôôåêòèâíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ìàøèí, îáëåã÷åíèÿ å¸ ýêñïëóàòàöèè. Ýòà ñèñòåìà ÿâëÿåòñÿ ïîñðåäíèêîì ìåæäó ÝÂÌ è ïîëüçîâàòåëåì, îáåñïå÷èâàåò óäîáíûé ñïîñîá îáùåíèÿ.

    Ìîæíî âûäåëèòü 4 îñíîâíûå ÷àñòè ÑÏÎ:

1. Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû (ÎÑ);
2. Íàáîð ïàêåòîâ ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì (ÏÏÏ);
3. Êîìïëåêñ ïðîãðàìì òåõíè÷åñêîãî îáñëóæèâàíèÿ (ÊÏÒÎ);

4. Ñèñòåìû Ýêñïëóàòàöèîííîé äîêóìåíòàöèè (ÑÝÄ) íà ÑÏÎ.

    Ñåé÷àñ èñïîëüçóþòñÿ 4 òèïà ÎÑ:

1. ÎÑ-10 - äëÿ ìîäåëåé ÅÑ-1010;
2. ÌÎÑ (ìàëàÿ) - äëÿ ìîäåëåé ÅÑ-1021;
3. ÄÎÑ ÅÑ (äèñêîâàÿ) - äëÿ âñåõ äðóãèõ ìîäåëåé ÅÑ ÝÂÌ â ìàëîé êîíôèãóðàöèè;
4. ÎÑ ÅÑ - äëÿ òåõ æå ìîäåëåé, ÷òî è äëÿ ÄÎÑ ÅÑ, íî â ñðåäíåé è ðàñøèðåííîé êîíôèãóðàöèè;

    Ñòðóêòóðó ÎÑ ìîæíî ðàçäåëèòü íà íåñêîëüêî ãðóïï:

• Ïðîãðàììû íà÷àëüíîãî çàïóñêà ìàøèíû, ïåðâîíà÷àëüíûé ââîä èíôîðìàöèè â îïåðàòèâíóþ ïàìÿòü, íàñòðîéêà ÝÂÌ.
• Ïðîãðàììû óïðàâëåíèÿ äàííûìè.
• Ïðîãðàììû óïðàâëåíèÿ çàäà÷àìè.
• Îáñëóæèâàþùèå è îáðàáàòûâàþùèå ïðîãðàììû.

    Òàê æå â ñîñòàâ ÎÑ âõîäÿò ñðåäñòâà, êîòîðûå ñíèæàþò òðóäî¸ìêîñòü ïîäãîòîâèòåëüíîãî ïðîöåññà ïðè ðåøåíèè çàäà÷. Ýòî ñèñòåìà àâòîìàòèçàöèè ïðîãðàììèðîâàíèÿ (ÑÀÏ). Îíà âêëþ÷àåò â ñåáÿ òàêèå êîìïîíåíòû, êàê:

• Àëãîðèòìè÷åñêèå ÿçûêè ïðîãðàììèðîâàíèÿ (Àññåìáëåð, Ôîðòðàí è äð.);
• òðàíñëÿòîðû;
• èíòåðïðåòèðóþùèå è êîìïèëèðóþùèå ñèñòåìû;
• ïàêåòû ñòàíäàðòíûõ ïðîãðàìì;
• ïðîãðàììû ñåðâèñà.

    Çíà÷èòåëüíîé ÷àñòüþ ÑÏÎ ÿâëÿåòñÿ ïàêåò ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì (ÏÏÏ).    ÏÏÏ - ýòî êîìïëåêñ ïðîãðàìì, íåîáõîäèìûõ äëÿ ðåøåíèÿ îïðåäåë¸ííîé çàäà÷è. Îíè îáÿçàíû óäîâëåòâîðÿòü òðåáîâàíèÿ ÎÑ, ïîä óïðàâëåíèåì êîòîðûõ îíè ðàáîòàþò.