Есептеуіш машинаның тарихы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ДЕНСАУЛЫҚ САҚТАУ
МИНИСТРЛІГІ
ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ФАРМАЦЕВТИКА АКАДЕМИЯСЫ
Медициналық биофизикак,информатика және математика кафедрасы

СӨЖ
Тақырыбы: Машинаны ұйымдастыру: Фон Нейман принципі , басқарушы құрылғы, команда жүйелері мен команда типтері

Орындаған: ____________
Тобы: 101 "Б" ФӨТ
Қабылдаған: _____________

Жоспар:
I Кіріспе
II Негізгі бөлім
2.1 Компьютердің архитектурасы
2.2 Есептеуіш машинаның тарихы
2.3 Дж. Фон-Нейман принципі , Фон-Нейман типті машиналар
III Қорытынды
IV Қолданылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе
Қазіргі заманғы компьютерлердің басым бөлігінде алға қойылған мәселе әуелі математикалық терминдерде сипатталады, бұл кезде барлық қажетті ақпарат екілік жүйеде (бір және ноль ретінде) көрсетіледі, содан кейін оны өңдеу үшін қарапайым логика алгебрасы қолданылады. Іс жүзінде барлық математикалық есептерді бульдік операциялар жиынына айналдыруға болатындықтан, жылдам жұмыс жасайтын электронды компьютерді математикалық есептердің, сонымен қатар, ақпаратты басқару есептерінің көпшілігін шешу үшін қолдануға болады.Бірақ, компьютерлер кез-келген математикалық есепті шеше алмайды. Компьютер шеше алмайтын есептерді ағылшын математигі Аланом Тьюринг сипаттаған болатын.
Орындалған есеп нәтижесі пайдаланушыға әр түрлі енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен көрсетіледі, мысалы, лампалық индикаторлар, мониторлар,принтерлер және т.б.Компьютер -- жай ғана машина, ол өзі көрсетіп тұрған сөздерді түсінбейді және өз бетінше ойламайды. Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән береді.

Архитектура дегеніміз - ЭЕМ тің жұмысын бағдарламалық басқаруды және оның негізгі жұмыстық тараптарын бір-біріне байланыстыруды іске асыратын ЭЕМ құрылғының барынша ортақ принциптері.Есептеуіш машинаның архитектурасы жайлы ілім негізін көрнекті американ ғалымы Джон фон Нейман қалыптастырды. Ол әлемдегі ең бірінші лампалық ЭЕМ-ЕНИАС машинасын 1944 жылы құруға оның конструкциясы таңдап алынған соң араласқан болатын.ДЕРБЕС КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫ (Архитектура персонального компыотера; personal computer architecture)- дербес компьютерді құрастырудың жалпы принципі; командалар жүйесі мен мәлімет сақтауды ұйымдастыру, басқа жерге ақпарат жөнелту, енгізу-шығару, басқару құрылгыларын, пайдаланылатын интерфейс құралдарын сипаттау жүйелерінен тұрады.Дербес ЭЕМ - көпшілік қолданатын, жеке пайдаланушыға арналған есептеу машинасы.
ЭЕМ архитектурасы деп аппаратты - программалық жабдықтарды құрудың жалпы принциптері мен олардың ЭЕМ-нің функционалдық мүмкіндіктерін анықтайтын мінездемелерінің жиынтығын атайды.
ЭЕМ-нің архитектурасын зерттеудің алғашқы негізін қалаған американ математигі Джон фон Нейман. Оның айтуынша машинаның негізгі блоктары болып басқару құрылғысы, арифметико-логикалық құрылғы, жад, енгізу-шығару құралдары болып табылады.
Есептеу жүйесінің құрамын оның конфигурациясы деп атайды. Есептеу жүйесінің аппараттық және программалық құралдары әрқайсысы өз алдына жеке қарастырылатындықтан, сәйкесінше есептеу жүйесінің аппараттық конфигурациясы мен программалық конфигурациясы да жеке қарастырылады. Аппараттық жасақтамаға есептеуіш техниканың аппараттық конфигурациясын құрайтын құрылғылар жатады. ЭЕМ біріңғай аппараттық жүйеге біріктірілген техникалық электрондық құрылғылар жиынынан тұрады. ДЭЕМ құрамына кіретін барлық құрылғыларды олардың функционалдық белгілеріне қарай екіге бөлу қалыптасқан: ішкі құрылғылар және сыртқы құрылғылар.
Бағдарлама деп реттелген командалар тізбегін айтады. Бағдарламалық жасақтама - белгілі бір типтегі есептеуіш машиналар кластарына арналған, оның аппараттық құралдарының жан-жақты қызметін, сонымен қатар пайдаланушының оның есептеу ресурстарына мұқтаж кез келген есептерін шығаруын жүзеге асыратын программалар жиынтығы. Аппараттық және программалық жасақтама үнемі өзара тығыз байланыста болады. Американдық ғалым Джон Фон Нейман 1946 жылы жазған EDVAC машинасы туралы алдын-алабаяндамасында электронды-машиналарды құрастыру мен басқарудың жаңа принциптерін ұсынды. Осы принциптер негізінде 1949 жылы EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) машинасы құрастырылды. EDVAC-тың ENIAC-тан айырмашылығы - онда өңделетін барлық мәлімет ондық сандар түрінде емес екілік сандар түрінде кодталатын және есептеуге қажетті мәліметтер мен оны өңдеуге қажетті программа жадтың бір жерінде сақталатын. Біздің елімізде алғашқы ЭЕМ-дер 1951 жылы -- МЭСМ (Малая электронная счетная машина) және 1952 жылдары -- БЭСМ (Большая электронная счетная машина) пайда болды. Бұл екі машинаны да КСРО-ның көрнекті ғалымы Сергей Алексеевич Лебедев құрастырды. БЭСМ сериясының компьютерлері сол кездегі ең қуатты компьютерлердің қатарында болатын. Бірінші кезеңнің электронды-есептеуіш машиналары он мыңдаған электронды шамдардан тұратын. Сондықтан олар жүздеген киловатт электр энергиясын пайдаланып, жүздеген шаршы метр жер аумағын алып жатты. Салмағы бірнеше тоннаға дейін жететін. Ал олардың жылдамдығы секундына 20 мың операциядан аспайтын. Бұндай машиналарға программаларді енгізу үшін перфокарталар мен перфоленталар қолданылды. Бұл компьютерлер тек инженерлік және ғылыми есептеулер жүргізу үшін қолданылды. Бұл машиналарға қажетті программалар машиналық командалар тілінде жазылатын.
Есептеуіш техникасының даму тарихы
Есептеуіш техниканың даму тарихы Ең алғашқы пайда болған есептеу құралы есепшот болып табылады. Есептеуіш техниканың (ЕТ) даму эволюциясын келесі кезеңдерге бөлуге болады:
1) Механикалық - XVII ғасырдың ортасынан бастап.
2) Электромеханикалык - XIX ғасырдың 90-шы жылдарынан бастап.
3) Электрондық - XX ғасырдың 40-шы жылдарынан бастап.
Ең алғашқы механикалық машинасы 1623 жылы герман ғалымы В. Шиккард сипаттап, жалғыз ғана данасын жасады? Бұл машина кең таралмағандықтан, оның жасалу принципі ары қарай қолданылмайды.
1642 жылы адамзат тарихындағы ең ірі ғалымдардың бірі Блез Паскаль механикалық калькулятор ойлап шығарған. Ол екі опреацияны жасауға дағдыланған +,-.
Есептеуіш техника саласындағы маңызды прогресс Чарльз Бэббидждің есімімен байланысты. Оның машинасының ерекшілігі мынада: ең бірінші рет есептеуіш операцияларында қолданылатын ақпарат екі түрге бөлінген: командалар мен деректер. Чарльз Бэббидж машинасына алғашқы рет программалық басқару принциптерін қолданады, бұл машинаға 1843 жылы Ада Лавлейс (тұнғыш программалаушы) Бернулли сандарын есептеу программасын құрды. Ең алғашқы ЭЕМ болып, 1946 жылы АҚШ-та жасалған ENIAC машинасы табылады. Біздің еліміздегі есептеуіш техниканың негізін қалаушысы Сергей Алексеевич Лебедев болды. Оның басқаруымен 1951 жылы Киевте МЭСМ - алғашқы отандық ЭЕМ жасалды.
50 - жылдардың ортасынан бастап ЕТ күрт дамуы басталады. ЭЕМ-нің көптеп өндіріліп шығарылуына, физика-технологиялық принциптерінде қолданылатын негізгі физикалық элементтік базасы керек. Оларды дайындау технологиясына байланысты келесі буындарға бөледі:
Бірінші буын - 1949 - 1958 жж. ЭЕМ-нің элементтік базасы болып электрондық шам, реле табылады.
Екінші буын - 1959 - 1963 жж. Осы буынның элементтік базасы транзисторлар, жартылай өткізгіштер.
Үшінші буын - 1964 - 1976 жж. ЭЕМ-нің элементтік базасы болып интегралдык схемалар (ИС) табылады.
Төртінші буын - 1977 - ... жж. ЭЕМ-нің элеметтік базасы болып өте үлкен ИС, микропроцесссор табылады. Кейбір деректерге сүйенсек,есепшоттың жасы 2000-5000 жылдар шамасында, ал пайда болған жері ертедегі Қытай немесе ертедегі Египет, тіпті ежелгі Греция болуы да мүмкін. Бұл санау құралын гректер мен Батыс-Еуропалықтар абак деп, қытайлықтар суан-пан, жапондықтар серобян деп атаған. Есептеуіш техника -- есептеу және мәліметтерді өңдеу процессінің маңызды компоненті болып табылады. Есептеуге арналған алғашқы құрал ретінде есептеу таяқшаларын атауға болады, бұл құрал қазіргі кезде де бастауыш сынып оқушыларын есепке үйрету үшін қолданылады. Даму жолында бұл құралдар күрделене түсті (мысалы, финикиялық саз фигуралары).
Уақыт өте келе, қарапайым құрылғылардан күрделі құралдар пайда бола бастады: абак, логарифмдік сызғыш, механикалық арифмометр, электронды компьютер. Алғашқы есептеуіш құрылғылардың қарапайымдылығына қарамастан, олармен жұмыс жасауға үйренген адам, қазіргі заманғы калькуляторларды пайдаланғаннан да жылдам есептер жүргізе алады. Әрине, қазіргі заманғы есептеуіш құрылғыларының жұмыс өнімділігі және есептеу жылдамдығы ең жылдам есептегіш адамның өзін шаң қаптырып кетеі.Механикалық есептеуіш машиналар. Қоғамның дамуымен әр түрлі есептеулерде сұраныстар пайда бола бастады. Ол механикалық есептеу құрылғыларының пайда болуының салдары болды. Әлемдегі ең алғашқы қосу амалын орындайтын автоматты құрылғы механикалық сағаттың негізінде пайда болды. 1623 жылы оны Тьюбинген (Германия) университетінің шығыс тілдері кафедрасының профессоры Вильгельм Шикард ойлап шығарды. Өнертапқыш машинаны қосындылайтын сағат деп атады.ХХ ғасырдың алғашқы он жылдығында конструкторлар есептеуіш құрылғыларында жаңа элемент - электрлік релені қолдану мүмкіндіктеріне назар аудара бастады. 1941 жылы неміс инженері Конрад Цузе осындай реледе жұмыс істейтін есептеуіш құрылғысын ойлап тапты. 1943 жылы американдық Говард Айкен Бэббидж жұмыстарының көмегімен ХХ ғасыр техникасының негізі - электромеханикалық реле арқылы IBM фирмасының бір кәсіпорнында әйгілі гарвардтық Марк-1 (кейінненМарк-2) машинасын ойлап шығарды. Бірақ та Эйкен екі қателік жіберді: машиналардың екеуі де электрондық емес, электромеханикалық болуы мүмкін, екіншісі - Эйкен бағдарламалар қабылданғани мәліметтер сияқты компьютер жадында сақталуы керек деген тұжырымды ескерген жоқ.ЭЕМ-ді құру жұмысы 1937 жылы АҚШ-та профессор Джон Атанасовпен басталған болатын. Бұл машина мамандандырылған және математикалық физиканың есептерін шешуге арналған еді. Дайындаулар барысында Атанасов алғашқы компьютерлерде кеңінен қолданылған алғашқы электрондық құрылғыларды құрастырды. Атанасов жобасы толығымен аяқталмады, дегенмен үш онжылдықтан кейін сот талқылауынан кейін профессорды ЭЕТ-ның негізін қалаушы деп таныды.
Джон фон Нейман принципі
1945ж. Джон фон Нейман цифрлық есептеуіш машинаның жалпы принциптерін ойлап тапты, ол қазіргі кезге дейін ДК-де қолданылады. Электронды-есептегіш машиналарды құрастырудың фон Нейман принциптері бойынша, компьютер жадына информация енгізіліп, өнделінгеннен кейін де информация күйінде шығарылатын болуы тиіс. Сондықтан осы амалдардың орындалуын қамтамасыз ететін енгізу-шығару құрылғылары компьютердің негізі сыртқы құрылғылары Джон фон Нейман принципі бойынша жасалды.Программаны беру процесін ықшамдау үшін Моучли мен Эккерт өз жадында программаны сақтай алатын жаңа машинаны құрастыра бастады. 1945 жылы бұл жұмысқа атақты математик Джон фон Нейман (Венгриядан шыққан америандық) кірістірілді, ол бұл машина туралы баяндама жасады. Фон Нейман мен оның әріптестері Г.Голдстайн мен А.Беркстың есебінде компьютер құрылымына нақты талаптар тұжырымдалды.ЭВМ-нің тарихы Есептеуіш техниканың даму тарихы Ең алғашқы пайда болған есептеу құралы есепшот болып табылады. Кейбір деректерге сүйенсек,есепшоттың жасы 2000-5000 жылдар шамасында, ал пайда болған жері ертедегі Қытай немесе ертедегі Египет, тіпті ежелгі Греция болуы да мүмкін. Бұл санау құралын гректер мен Батыс-Еуропалықтар абак деп, қытайлықтар суан-пан, жапондықтар серобян деп атаған. Бұл құралмен есептеулер оның шұңғыл тақтада орналасқан тастарын жылжыту арқылы жүргізілген. Тастар піл сүйегінен, түрлі түсті шынылардан, қоладан жасалды. Осындай есепшоттар қайта өркендеу дәуіріне дейін пайдаланылып келді. Оның жетілдірілген ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.