Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем (2005) (1186253), страница 7
Текст из файла (страница 7)
ПКпредназначены для обработки текстов, звука и изображений.Персональный компьютер для удовлетворения требований общедоступности и универсальности применения должен обладать такими качествами, как:• малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;• автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;• гибкость архитектуры, обеспечивающая адаптируемость к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования и в быту;• дружественность операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работыпользователя без специальной профессиональной подготовки;• высокая надежность работы (более 5000 ч на отказ).ПК делятся на несколько классов. Если за признак классификации взять «тип решаемых на ПК задач», то IBM-совместимые ПКмогут быть разделены на: серверы; графические станции; портативные; ПК для корпоративных пользователей; ПК для дома и малогоофиса (SOHO — Small Office, Home Office).
По определенным характеристикам самих ПК, например, IBM-совместимые компьютеры можно поделить на классы: PC XT — extended Technology(8-разрядный ПК, у которого предусмотрен жесткий диск, шинаESA и т. д.); AT — Advanced Technology (16-, 32-, 64-разрядные ПКс шинами ISA (16), EISA (16/32), MCA (16/32), PCMCIA, VL-bus(16/32/64), PCI (32/64)).Настольные персональные компьютеры являются стационарными и предоставляют наибольшие возможности их пользователям.Портативные персональные компьютеры имеют небольшие размеры.
Особенно важно, что они транспортабельны, и с таким компьютером можно работать, находясь в самолете, поезде либо автомобиле. Управление ПК осуществляется с помощью клавиатуры, мышиили светового пера. Информация вводится с клавиатуры, сканера,микрофона или камеры. Вывод информации осуществляется на экран, динамик или принтер.В последние годы использование высокоскоростных 32- и64-разрядных микропроцессоров и версий операционной системыUNIX привело к слиянию ПК с рабочими станциями. С другой стороны, создаются устройства, в которых объединяются функции пер-1.3. Информация, кодирование, обработка в ЭВМ33сонального компьютера с телевизором и телефонным аппаратом.Такое устройство, например, предложено корпорацией Microsoft.Это — простой интерактивный персональный компьютер (SimpleInteractive Personal Computer — SIPC). Он несложен в эксплуатации,легко соединяется с телевизионной или телефонной сетью.Теоретической основой организации и функционирования вычислительных машин и систем являются следующие дисциплины:• элементы теории чисел и вычислительной математики — системы счисления, представление чисел в различных системах,операции над числами, точность представлений и результатовопераций;• элементы математической логики — логические выражения ипеременные, операции над ними, эквивалентные преобразования выражений, схемные элементы, узлы и переключательныесхемы ЭВМ, базирующиеся на подобных преобразованиях;• элементы теории алгоритмов (алгорифмов «по-научному») —циклические, ветвящиеся, итерационные процессы, их свойства (эффективная вычислимость), зависимость точности вычислений от их длительности и пр.;• элементы теории информации — измерение количества информации, пропускная способность каналов, «сигнал—шум»,децибеллы, кодирование и сжатие—восстановление информации;• другие разделы прикладной математики, в частности — теорияграфов, топологические преобразования конфигураций сетейи пр.Очевидно, что мы не можем в ограниченных рамках данногоучебногб пособия подробно осветить указанные вопросы, однакодалее мы приводим краткое изложение основных положений некоторых из этих дисциплин, избегая ненужную формализацию.1.3.
Информация, кодирование, обработка в ЭВМПонятие «информация» является таким же фундаментальным,как понятия «материя», «энергия» и другие философские категории.Это атрибут, свойство сложных систем, связанное с их развитием исамоорганизацией [24, 25]. Известно большое количество различных определений информации, отличие информации от данных,знаний и пр. Мы здесь ограничимся только рассмотрением некоторых практически важных понятий и определений.2 «Архитектура ЭВМ»34Глава 1. Вычислительные приборы и устройства...Определение и классификация информацииВ настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, нопока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческойдеятельности• в обиходе информацией называют любые данные или факты,которые кого-либо интересуют.
Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т. п «Информировать» в этом смысле означает «сообщить нечто, неизвестное раньше»;• в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;• в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний,которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т. е.
в целях сохранения, совершенствования,развития системы.Приведем несколько определений информации:• отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);• мера сложности структур (Моль);• отраженное разнообразие (Урсул),• содержание процесса отражения (Тузов);• вероятность выбора (Яглом);• снятая неопределенность наших знаний о чем-то (Клод Шеннон);• обозначение содержания, полученного из внешнего мира впроцессе нашего приспособления к нему и приспособления кнему наших чувств (Н Винер).Информация может классифицироваться, например, по следующим основаниям.а) признаки, отражающие структуру данных и форму представления информации (табл. 1 5);б) содержание предметной области применения (табл 1.6)Исторически первой технологической формой получения, передачи, хранения информации являлось аналоговое (непрерывное)представление звукового, оптического, электрического или другогосигнала (сообщения) Магнитная аудио- и видеозапись, фотографирование, запись на шеллачные или виниловые грампластинки,проводное и радиовещание — основные способы хранения и передачи информации в аналоговой форме (рис 1 5) Заметим, что сначала 50-х гг (а во многом и сейчас) под термином теория351.3.
Информация, кодирование, обработка в ЭВМТаблица ! 5 Некоторые классы информации (по структуре и форме)Основаниедля классификацииКлассы информацииПо уровням сложности СигналСообщение,документПо типу сигналаАналоговая(непрерывная)Цифровая(дискретная)По уровням доступа иорганизацииДанные в регистровой памятиДанные в оперативной памятиИнформационныймассивФайлы данных наБазы данныхвнешних устройствахПо способам кодиро- Цифровая (вычисливания и представления тельные данные,(данные, файлы и БД) двоичные)Символьная (алфавитно-цифровая,Графическаястрочная)По организацииданных (файлы и БД)ТекстоваяТабличнаяИнформационный ресурсГрафическаяТаблица 1 б Классификация информации по содержаниюТип информацииСодержаниеПоставщик содержанияБиржевая и финансоваяИндексы рынка, котировки, цены, обзорыБиржи, банки, службы финансовой информацииЭкономическая и демографическая статистикаПервичная и вторичная, национальная,региональная статистикаПереписи, опросы, аналитические исследованияКоммерческаяДанные о предприятиях, товарах, услугахАналитические службыДеловые новостиСостояние рынка, события в области экономикиСлужбы фильтрации, агентства новостейНаучно-техническаяФундаментальные, прикладные наукиЦентры НТИ, издательства,библиотекиПравоваяНормативно-правовые актыЗаконодательные органы,Минюст РФМедицинскаяМедучреждения, болезни, лекарства, ядыИнформационные центры,библиотеки, госпиталиПотребительская и развлекательнаяОбразование, музыка, музеи, библиотеки, Справочные службы,киноучрежденияБытоваяПогода, туризм, справочникиИнформационные службыинформации подразумевались теоретические методы, связанные собеспечением как можно более точного приема, передачи, записи,воспроизведения, преобразования непрерывных сигналов (основные понятия — линейность, нелинейность, шум, спектр сигнала, полоса пропускания и пр )36Глава 1.
Вычислительные приборы и устройства...Аналоговый сигналРис. 1.5. Аналоговый сигнал и его дискретная (цифровая)аппроксимация (оцифровка)Аналого-цифровое (дискретное) преобразование — АЦП(analog-to-digital conversion) заключается в формировании последовательностей л-разрядных двоичных слов, представляющих с заданной точностью аналоговые сигналы. Для выполнения этого преобразования вначале осуществляется квантование аналогового сигнала. В результате преобразования получается дискретный сигнал.Наименьшее изменение аналогового сигнала, которое регистрируется устройством, осуществляющим преобразование, называется разрешением.Аналого-дискретные преобразователи чаще всего изготавливаются в виде интегральных схем. В необходимых случаях осуществляется обратное — дискретно-аналоговое (цифро-аналоговое преобразование — ЦАП).Дискретный сигнал — сигнал, имеющий конечное, обычно небольшое, число значенийПрактически всегда дискретный сигнал имеет два либо три значения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
