Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 4. Микрокомпьютеры (1987) (1092084), страница 11
Текст из файла (страница 11)
На рис. 1.21 показана фотография терминала, состоящего нэ устройства ввода данных с клавиатурой и дисплея. Преимуществом автономных устройств такого рода является то, что пользо. ватель может располагать клавиатуру и видеодисплей так, как ему кажется наиболее удобным. 1.9. Персональные ЭВМ Персональные ЭВМ появились в продаже около десяти лет назад и первое время использовались в основном для развлечений, а не в научных целях. Вызвав огромный интерес у широкой публики, эти простые относительно дешевые системы стали пользоваться большим спросом. Хотя первоначально реакция специалистов иа появлениеэтнх ЭВМ была сдержанной (по цене 1000 — 5000 гульденов купить надежную «настоящую» ЭВМ нельзя), сейчас наметилась тенденция к широкому применению персональных ЭВМ.
В настоящее время персональных ЭВМ используется больше, чем микроЭВМ. Примечательно то обстоятельство, что на рынок персональных ЭВМ вторгаются такие мощные концерны, как 1ВМ и Рп111рз. Персональные ЭВМ, рассматриваемые как автономные системы, находят особенно широкое применение для решения задач преобразования в таких устройствах, как сверлильные и токарные станки и т.
д. Например, выписанный окулистом рецепт на линзы определенного типа для очков необходимо преобразовать в набор команд для станка с числовым программным управлением (ЧПУ), который вырежет н отшлифует требуемые линзы. С помощью соответствующей программы персональная Глава 1 Рнс. !.21. Терминал типа ЧТ 173/С фирмы 1лЕС, Буквенно-цифровая часть клавиатуры идевтнчна клавиатуре пишущей машинки. Блоки, расположен. ные сверху и справа от алфавитно-цифровой части, включают специальные функциональные клавиши, которые пользователь может запрограммировать для выполнения требуемых специальных функций.
ЭВМ осуществляет указанное преобразование и затем печатает на бумаге необходимый набор команд. Кроме того, ЭВМ может одновременно выполнить и обработку административно-управленческих данных, напечатав рядом с исходным рецептом имя и адрес окулиста, чтобы при последующей упаковке и пересылке заказа свести к минимуму возможные ошибки оформления. То же самое происходит и в аптеке. Лекарство, выписанное лечащим врачом в виде только одного слова, может представлять собой совокупность различных ингредиентов, которыепри смешивании и перемешивании требуется нагревать до и'С. В данном случае, для того чтобы исключить возможные ошибки, которые могут привести к тяжелым последствиям, используется ЭВМ для подготовки подробного рецепта с указанием требуемых ингредиентов и их количеств; рецепт печатается Системный анализ на бумаге в виде так называемой «твердой копии», содержащей имена и адреса пациента и лечащего врача.
И здесь персональная ЭВМ используется с достаточно высокой эффективностью. Персональные ЭВМ обычно программируются на языке Бейсик, который легко может выучить любой человек. Этот язык является сейчас самым распространенным и применяется почти в 95% всех случаев, когда производится внедрение машинной обработки на массовом уровне.
Диалекты Бейсика с большими возможностями, которые часто называют «расшнренными» или «углубленными», существенно способствуют расширению области применения персональных ЭВМ в народном хозяйстве. В качестве примера можно указать на ЭВМ серии 4050А фирмы Текггоп~х с 46 новыми командами и операторами на языке Бейсик, которые позволяют осуществлять структурное программирование с помощью фортраноподобных подпрограмм и операторов, что раньше было возможно лишь на таком мощном языке, как Паскаль.
Бейсик применяется и в ЭВМ других типов,так как большинство мини-ЭВМ и ЦП оборудованы Бейсик-компиляторами. Имеющиеся в продаже персональные ЭВМ исполняют программы на языке Бейсик в соответствии с принципом интерпретации. Согласно этому принципу, каждый оператор рассматривается как отдельная подпрограмма. Интерпретатор следитза тем, чтобы следующие друг за другом подпрограммы, определяемые операторами основной программы, были связаны друг с другом, образуя исполняемый модуль. Прн обработке данных на ЭВМ принцип интерпретации реализуется относительно медленно по крайней мере по сравнению с тем, что можно сделать, используя компиляцию. В настоящее время в персональных ЭВМ компиляторы начинают использовать более широко, имея в виду дальнейшее усовершенствование этих вычислительных систем. Огромная популярность персональных ЭВМ и языка программирования Бейсик привела к появлению большого числа публикаций по применениям этих ЭВМ, содержащих соответствующие тексты программ.
Возникло много ассоциаций владельцев персональных ЭВМ, которые координируют деятельность по обмену программами. Большие комплексы программ для обработки административно- управленческих данных, предназначенные для небольших предприятий, распространяются таким же образом. Деятельностьтакого рода делает персональные ЭВМ особенно привлекательными, так как в обычных условиях создание программного обеспечения связано с дополнительными затратами, а при коллективной системе обмена это обеспечение становится бесплатным. Некоторые персональные ЭВМ эффективно применяются в качестве терминалов для ввода данных в большие ЭВМ. Глава 1 Несомненно, что в будущем персональные ЭВМ будут иметь ЗУ большего объема, чем их предшественники.
Кроме того, за счет улучшения технологии изготовления увеличится и степень интеграции электронных компонентов иа кристалле. С увеличением объема ЗУ будут применяться более соверчпенные ОС, в которых система 0ЫХ будет реализована в уп:рощенной форме не только с Бейсик-транслятором, но и с Пас«аль-транслятором, а также с системой управления базами данных, которая осуществляет связь с дисковыми ЗУ. В настоящее время разрабатываются дисковые ЗУ с диаметром 6,35 см (2,5 дюйма), которые будут представлять интерес и для персональных ЭВМ.
Что касается полупроводниковых ЗУ, то уже на одном ЗУПВ-кристалле можно разместить 256К1 бит и на одном СППЗУ-кристалле — 64К8 бит. ЗУ на ЦМД (на цилиндрических магнитных доменах) также являются потенциальными кандидатами на роль дополнительной магнитной памяти, хотя в настоящее время еще нельзя утверждать, что в скором будущем эти ЗУ существенно подешевеют.
Популярный язык программирования Бейсик подробнее рассмотрен в гл. 6. Глава 2 ЭВМ 2.1. Введение Для того чтобы система типа ЭВМ нлн какого-либо автомата могла использоваться в сфере организационно-производственшых отношений, она должна выполнять функции, эквивалентные некоторым функциям человека. Мы уже неоднократно показывали, что человеческий подход базируется на элементарных функциях И, ИЛИ н НЕ, из которых можно образовать более сложные функции, такие, как функции сравнения, выбора, распределения и принятия решения.
При последовательном способе организации какого-либопроцесса, когда для выполнения различных операций требуется соответствующее исполнительное устройство, необходимо иметь «накопители», где хранится готовая (полуготовая) продукция. В промышленном предприятии в качестве таких накопителей служат стеллажи с ячейками для различных деталей, расположенные вблизи рабочих мест, склад для хранения готовых изделий и склад отдела снабжения. Между этими складами происходит постоянное перемещение данных: стеллажи заполняют деталями, перемещаются полуфабрикаты, готовые изделия перевозятся на различные склады. Такая же система перемещения данных имеется и в ЭВМ.
Роль локальных накопителей в обрабатывающей системе выполняют регистры, роль склада готовых изделий в внешние ЗУ, а роль отделов снабжения и сбыта †пор ввода-вывода информации, также имеющие регистры для промежуточного храпения данных. 2.2. Команды передачи данных Перед началом работы плотника, штукатура или монтажника требуется снабдить необходимыми деталями н материалами (данными). Таким образом, каждой операции предшествуют различные процессы перемещения. Прн использовании ЭВМ также требуется выполнять многочисленные пересылки данных, например из ЗУ в рабочий регистр, прежде чем действительно Рис. 2л, 1М5АР8048 с ЗУПВ нв 2К8 бнт н ПЗУ нв 2К8 бит.
Моннторивн нрогрвмми находится в дополнительном ПЗУ на ! К8 бит. можно будет приступить к выполнению какой-либо операции обработки. Пересылки происходят и после окончания операций, когда готовая (нли полуготовая) продукция перемещается в определенное место для временного хранения, после чего она поступает через порты ввода-вывода на внешние устройства (рис. 2.2). Очевидно, что для обеспечения аффективной передачи требуется адресация, которая может быть либо прямой, либо косвенной, При прямой адресации изделие снабжается меткой с ад- ресом, по которому оно отправляется. Этим адресом может быть стеллаж в производственном помещении (регистр), склад (ЗУ) или внешний потребитель (порт вывода). В общем случае можно утверждать, что перед выполнением какой-либо операции почти всегда происходит передача (данных).
Передачи, происходящие между различными этапами операции или самими операциями, необходимо тщательно планировать, точно указывая источник и приемник передачи. Другими словами, для того чтобы не произошло задержки в изготовлении продукции, необходимо тщательно планировать весь производ- зтпв пизу Рис.
2.2. Архитектура производственного предприятия. ственный процесс совместно с этапами пересылки и управления изготовлением изделий. В ЭВМ требуется программировать необходимую последовательность выполнения передач, специальных операций и операций управления, которая определяет нормальное выполнение процесса обработки в целом. Необходимо научиться выражать мысли человека в виде простых функций, так как человек не приучен мыслить на языке Глава 2 элементарных логических категорий, из-за чего часто остаются незамеченными основные этапы процесса обработки, являющиеся исключительно важными элементами для программирования.
Тот факт, что необходимо перечислять все основные этапы обработки, настолько перегружает деталями специальные операции, что при этом часто теряется общий план задания. При программировании для современных ЭВМ эта трудность компенсируется за счет применения языков высокого уровня; при этом ЭВМ выполняет задачу преобразования сложных логических функций в более простые компоненты. 2.3. Операционные команды Помимо команд передачи данных, которые используются в ЭВМ и аналоги которых встречаются на каждом шагу прм пересылке данных в повседневной жизни, известны также операционные команды АЛУ (арифметико-логическое устройство).
В обычной жизни мы также встречаемся с такими командами, например, при реализации элементарных функций И, ИЛИ, НЕ, операций сложения и вычитания, функций сравнения и принятия решений. Так, выполняя операцию сложения, мы складываем две величины, а в соответствующем организационно-производственном аналоге происходит сложение двух чисел или же соединение двух материальных объектов с помощью какого-либо связывающего материала.
При вычитании мы выбираем определенное количество деталей из имеющегося запаса или вычитаем одно число из другого. Операция сравнения реализуется в виде вспомогательной операции, на основе которой, например,можнопринять какое-либо решение. Функция принятия решения реализуется в виде положительного или отрицательного заключения по некоторой проблеме. Отрицательное заключение (Нет) означает, что мы продолжаем движение вперед, тогда как положительное заключение (Да) означает выбор другого пути или варианта. При этом мы говорим о ветвлении в последовательности выполнения операций. ЭВМ может осуществить ветвление в программе с помощью команд передачи управления. 2.4. Ветвления в программе Простым примером программы с ветвлением является программа проведения летнего отпуска.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
