Представление информации и программное управление ЭВМ
Вся информация в ЭВМ представлена в виде двоичных кодов. Для удобства работы введены следующие термины, обозначающие совокупность двоичных разрядов (табл. 2.1)
Таблица 2.1
| Количество двоичных разрядов в группе | 8*1024 | 8*10242 | 8*10243 | 8*10244 | |||
| Наименование единицы измерения | Бит | Байт | Слово | Килобайт (Кбайт) | Мегабайт (Мбайт) | Гигабайт (Гбайт) | Терабайт (Тбайт) |
Последовательность нескольких битов или байтов называют полем данных.
Код ASCII – американский стандартный код для обмена информацией имеет основной стандарт и его расширения. Основной стандарт для кодирования символов использует шестнадцатеричные коды 00-7F, расширение стандарта – 80÷FF
Программное управление или решение задач на ПК реализуется программным способом, т.е. путем выполнения последовательно во времени отдельных операций над информацией, предусмотренных алгоритмом решения задачи.
Алгоритм – это точно определенная последовательность действий, которые необходимо выполнить над исходной информацией, чтобы получить решение задачи.
Алгоритм решения задачи, заданный в виде последовательности команд, на языке вычислительной машины (т.е. в кодах машины), называется машинной программой.
Команда машинной программы (или машинная команда) – это элементарная инструкция машине, выполняемая ею без каких либо указаний и пояснений.
Машинная команда состоит из двух частей:
Операционная часть команды – это группа разрядов в команде, предназначенная для представления кода операции машины.
Адресная часть команды – это группа разрядов в команде, в которых записываются коды адреса ячеек памяти машины, предназначенных для оперативного хранения информации, или иных объектов, задействованных при выполнении команды. Часто эти адреса называются адресами операндов, т.е. чисел участвующих в операции.
По количеству адресов, записываемых в команде, команды делятся на безадресные, одно-, двух- и трехадресные.
| КОП | а1 | а2 | а3 |
где КОП – код операции;
а1, а2, а3 – адреса ячеек (или регистров) где расположены числа участвующие в операции.
Пример команды на языке Ассемблера:
| 1A | R1 | R2 |
Сложение AR R1, R2
Второй операнд складывается с первым операндом, и сумма помещается на место первого операнда.
Безадресная команда содержит только код операции, а информация для неё должна быть заранее помещена в определенные регистры машины.
Современные ЭВМ выполняют несколько сотен различных команд. Например, стандартный набор ПК содержит около 240 машинных команд. Все машинные команды можно разделить на следующие группы, по видам выполняемых операций:
1•операции пересылки информации внутри ЭВМ; 2•арифметические операции;
3•логические операции; 4•операции обращения к внешним устройствам;
5•операции передачи управления; 6•обслуживающие и вспомогательные операции.
Функционально-структурная организация ПК
Понятие архитектуры и структуры.
Архитектура компьютера определяется совокупностью её свойств, существенных для пользователя. Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые делятся на основные и дополнительные.
Основные функции определяют назначением ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы её работы, диалог с пользователем, высокую надежность и другие функции. Выше перечисленные функции ЭВМ реализуются с помощью её компонентов: аппаратных и программных средств.
Структура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в неё компонентов.
Персональный компьютер (ПК) – это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.
Достоинствами персонального компьютера (ПК) являются:
1•малая стоимость;
2•автономность эксплуатации без специальных требований к окружающей среде;
3•гибкость архитектуры, обеспечивающая её применение в различных областях (наука, управление, образование, быт);
4• «дружественность» графического интерфейса операционных систем и программного обеспечения;
5•высокая надежность работы (более 5 тысяч часов наработки на отказ).