Общие принципы построения современных компьютеров

Появившись в 70-х годах, персональные компьютеры за короткое время претерпели много изменений

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………………………………… 3
I. Теоретическая часть
Общие принципы построения современных компьютеров….……….……….4

II. Практическая часть…………………………………...…………………….……………..……….13

Список литературы……………………….…………………………………………………….………..…….21

Введение

Появившись в 70-х годах, персональные компьютеры за ко¬роткое время претерпели много изменений. Бурное развитие микроэлектроники, появление и постоянное совершенствование микроминиатюрных интегральных электрон¬ных элементов, пришедших на смену полупроводниковым дио¬дам и транзисторам, создали основу для развития и широкого при¬менения персональных компьютеров. Современные ПК эквивалентны большим универсальным ЭВМ 60-х годов, мини-ЭВМ 70-х годов, однако превосходят их по многим параметрам.
В рамках данной темы рассматриваются общие принципы построения современных электронно-вычислительных систем. Определен круг вопросов, раскрывающих тему: ключевые блоки ПК, их функциональное назначение, взаимосвязь.
Экономические показатели, характеризующие степень эффективности производства, сформированные на основе различных сочетаний определяющих параметров – цены, объема производства и суммарных издержек в рамках конкретной экономической задачи будут рассчитаны и наглядно представлены в практической части работы.
Работа велась в операционной системе Windows2000 и оформлялась с помощью интегрированных пакетов прикладных программ (в частности, их функциональных компонентов - табличный процессор MS Excel, текстовый редактор MS Word.)
I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Общие принципы построения современных компьютеров

Введение

Развитие техники и технологии за последние десятилетия предопределили инновации в принципах организации и построения современной вычислительной техники. В рамках данной темы будут рассмотрены их основные положения в динамике.
Объект исследования и построения теоретической части курсовой работы – общие принципы организации вычислительных систем.
Предмет изучения – совокупность входящих в состав вычислительной системы (персонального компьютера) устройств и связей между ними.

Основные понятия, используемые при изучении объекта

Персональный компьютер (электронно-вычислительная система) для выполнения своих фун¬кций должен иметь набор функциональных бло-ков:
• блок для выполнения арифметических и логических операций (АЛУ - арифметико-логическое устройство);
• блок для хранения информации, или память (ЗУ - запомина¬ющее устройство);
• устройство для ввода исходных данных (Увв) и устройство для вывода результатов (Увыв);
• так как все эти устройства должны работать сообща, ими надо управлять, поэтому в структуре любой ЭВМ есть устройство управления (УУ), заставляющее все другие устройства выполнять в нужные моменты необходимые действия (рис. 1).

Рис. 1. Классическая структура ЭВМ:
АЛУ — арифметико-логическое устройство; ЗУ — запоминающее устрой¬ство; УУ — устройство управления; Увв — устройство ввода; Увыв — устройство вывода

Устройство управления инициирует работу устройства ввода, давая ему команду на выполнение операции ввода информации в запоминающее устройство ЭВМ. Оно, в свою очередь, указывает, из какого места запоминающего устройства необходимо передать информацию в арифметико-логическое устройство, какую опера¬цию над этой информацией должно выполнить арифметико-ло¬гическое устройство, в какое место запоминающего устройства записать результат операции. Оно также инициирует работу уст¬ройства вывода для вывода результата из запоминающего уст¬ройства и выполняет ряд других функций.

Классификация и краткая характеристика элементов объекта

Со¬временные компьютеры, базируясь на тех же принципах, имеют некоторые отличия, обусловленные развитием техники и служа¬щие решению важных для пользователя задач.
1. В современных компьютерах АЛУ и УУ объединены в единый блок, называемый цент¬ральным процессором, или микропроцессором. Он предназначен для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.
2. Блок для хранения информации, или память (ЗУ - запомина¬ющее устройство), представлен не¬сколькими уровнями.
3. В современных ЭВМ имеется весь¬ма большой арсенал устройств для ввода и вывода данных (раз¬нообразные накопители на магнитных, оптических и магнитооп¬тических дисках, сканеры, клавиатура, мышь, джойстик, принте¬ры, графопостроители).

Подробная характеристика элементов объекта

Структурно современный ПК состоит из двух основных час¬тей: центральной и периферийной.
1. Цент¬ральный процессор в современных компьютерах называется микропроцессором. Конструктивно он состоит из ячеек, т. н. регистров. Формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импуль¬сы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций; вы¬полняет все арифметические и логические операции над числовой и символьной информацией.
С остальными устройствами компьютера процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами - шина данных, адресная шина и командная шина.
Основными параметрами процессоров явля¬ются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффици¬ент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти.
Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата Понижение рабочего напряжения позволяет увеличивать его производительность без угрозы перегрева. Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обра¬ботать в своих регистрах за один раз (за один такт). Чем выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может исполнить в еди¬ницу времени, тем выше его производительность. Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы, которая, в отличие от процессора, представляет собой не кристалл кремния, а большой набор проводни-ков и микросхем. Материнская плата не может рабо¬тать со столь высокими частотами, как процессор. Сегодня ее предел составляет 100-133 МГц. Для получения более высоких частот в процессоре происходит внут-реннее умножение частоты на коэффициент 3; 3,5; 4; 4,5; 5 и более.
Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами. Для того, чтобы умень¬шить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область — так называемую кэш-память. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно и в кэш-память.
2. Основная память (ОП). Она предназначена для хранения и оперативного обмена ин¬формацией (чисел, символов, команд, констант) с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной ин¬формации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изме¬нить информацию в ПЗУ нельзя).
ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени.
Оперативная память – достаточно дорогая часть аппаратуры ПК. Она ограничена по объему. Для хранения больших объемов информации, которые не используются в данный момент времени процессором, предназначаются внешние запоминающие устройства (ВЗУ). К ним относятся: накопители на магнитных лентах; накопители на оптических и магнитооптических дисках.
Внешняя память. Используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имеющимися практически на любом компьютере, являются накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках. Назначение этих накопителей — хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. Разли¬чаются НЖМД и НГМД лишь конструктивно, объемами хранимой информации и временем поиска, записи и считывания информации. В качестве устройств внешней памяти используются также запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте, накопители на оптических дисках (CD-ROM) и др.
В современных ПК реализована виртуальная память, которая предоставляет пользователю возможность работы с расширенным пространством оперативной памяти. Виртуальная память пред¬ставляет собой совокупность оперативной памяти и внешних за¬поминающих устройств, а также комплекса программно-аппарат¬ных средств, обеспечивающих динамическую переадресацию дан¬ных, в результате чего пользователь не должен заботиться о том, где располагаются необходимые ему данные (в ОЗУ или ВЗУ), а функции по требуемому перемещению данных берет на себя вы¬числительная система.
3. Периферийные устройства персонального компьютера
Предназначены для выполнения вспомогательных операций.
По назначению можно выделить следующие виды:
• устройства ввода данных;
• устройства вывода данных.
К устройствам ввода информации относятся:
• клавиатура — устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК;
• графические планшеты — устройства для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального ука¬зателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняются считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;
• сканеры — для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей;
• манипуляторы (устройства указания): джойстик — рычаг, мышь, трекбол- шар в оправе, световое перо и др. — для ввода графической информации на экран дисплея путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в ПК;
К устройствам вывода информации относятся:
• принтеры — печатающие устройства для регистрации информации на бумажный носитель;
• графопостроители (плоттеры) — для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель.

Заключение

Современный ПК в своей основе имеет следующую структуру и принципы построения. Для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией функционирует цент¬ральный процессор – микропроцессор – арифметико-логическое устройство и устройство управления в нём объединены в единый блок. Для хранения и оперативного обмена ин-формацией, необходимой для выполнения операций в ЦП, используется оперативная память; для долговременного хранения постоянных данных и программ - внешняя память. Связь между устройствами ПК осуществляется с помощью системной шины - основной интерфейсной системы компьютера. В современных ПК имеется большой арсенал устройств для ввода исходных данных и вывода результатов.

II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Общая характеристика задачи

Используя ППП на ПК, необходимо рассчитать оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли путем задания переменных издержек на единицу товара. Наибольшую прибыль обеспечивают такой объем выпуска и цена, при которых предельные издержки максимально приближены к предельной выручке или равны ей.
Ввести текущее значение даны между таблицей и ее названием.
По данным таблицы построить гистограмму с заголовком, названием осей координат и легендой.

2. Описание алгоритма решения задачи

Представим алгоритм решения задачи в виде неформализованного описания:

Представленному описанию алгоритма решения задачи соответствует следующая инфологическая модель:

i — номер варианта;
Ц — цена товара;
К — количество (объем производства);
В — выручка от реализации;
И — суммарные издержки;
П — прибыль;
ПВ — предельная выручка;
ПИ — предельные издержки;
Δ — разница между предельной выручкой и предельными издержками.
3. Выбор ППП

Данную экономическую задачу наиболее эффективно и экономически выгодно решать в среде табличного процессора MS Excel: средств данного программного средства достаточно для решения поставленной экономической задачи; табличный процессор MS Excel наиболее распространен среди программных средств такого уровня, а значит знаком большинству пользователей.

4. Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных по выбранной задаче

Таблица 1
Структура шаблона таблицы «Расчет оптимального сочетания экономических показателей»
Колонка электронной таблицы Наименование (реквизит) Тип данных Формат данных
длина точность
A № п/п числовой 5 0
B Цена, тыс. руб. числовой 5 3
C Количество числовой 10 0
D Суммарные издержки, тыс. руб. числовой 10 0
E Выручка от реализации числовой 10 1
F Прибыль числовой 10 1
G Предельная выручка числовой 10 1
H Предельные издержки числовой 10 1
I Δ числовой 10 1

Таблица 2
Расположение таблицы «Расчет оптимального сочетания экономических показателей»

Таблица 3
Элементы шаблона таблицы «Расчет оптимального сочетания экономических показателей»
E F G H I
4 Выручка от реализации
В=Ц*К
Прибыль
П=В-И Предельная выручка
ПВ=Bj-Bj-1 Предельные издержки
ПИ=Иj-Иj-1
Δ
ПВ-ПИ
5 =B5*C5 =E5-D5
6 =B6*C6 =E6-D6 =E6-E5 =D6-D5 =G6-H6
7 =B7*C7 =E7-D7 =E7-E6 =D7-D6 =G7-H7
8 =B8*C8 =E8-D8 =E8-E7 =D8-D7 =G8-H8
9 =B9*C9 =E9-D9 =E9-E8 =D9-D8 =G9-H9
10 =B10*C10 =E10-D10 =E10-E9 =D10-D9 =G10-H10
11 =B11*C11 =E11-D11 =E11-E10 =D11-D10 =G11-H11
12 =B12*C12 =E12-D12 =E12-E11 =D12-D11 =G12-H12
13 =B13*C13 =E13-D13 =E13-E12 =D13-D12 =G13-H13
14 =B14*C14 =E14-D14 =E14-E13 =D14-D13 =G14-H14
15 =B15*C15 =E15-D15 =E15-E14 =D15-D14 =G15-H15
16 =B16*C16 =E16-D16 =E16-E15 =D16-D15 =G16-H16

Таблица 4
«Расчет оптимального сочетания экономических показателей»

Таблица 5
Графическое представление результатов вычислений

5. Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде

Разработанное в данной работе программное решение позволяет существенно сократить время расчетов, а также снизить риск появления механических ошибок, возможных при расчете показателей вручную. Также представленное программное решение позволяет в удобном и наглядном виде представить результаты вычислений, что сокращает время принятия управленческих решений.

6. Инструкция пользователя

1. Загрузить ППП MS Excel.
2. В среде MS Excel открыть книгу.
3. В таблицу на листе «Лист1» открытой книги ввести значения цены товара, количества и суммарных издержек в соответствующие столбцы.
4. После ввода начальных показателей таблица может считаться рассчитанной. При необходимости распечатать данную таблицу.
5. Перейти на лист «Диаграмма». При необходимости распечатать полученную гистограмму.
6. Сохранить результаты работы в отдельную книгу.
7. Закрыть ППП MS Excel.

Список литературы

1. Информатика Программа, методические указания по выполнению и темы курсовых работ. Для студентов II курса всех специальностей / ВЗФЭИ, М.: Финстатинформ, 2001. – 64 с.
2. Информатика. Для студентов гуманитарных специальностей. 3-е изд. / Под ред. А.Н.Степанова. — СПб.: Питер, 2002. — 608 с.
3. Практикум по экономической информатике: Учебное пособие. Часть 1 / Под ред. Шуремова Е.Л., Тимаковой Н.А., Мамонтовой Е.А. — М.: Изд-во «Перспектива», 2000. — 300 с.
4. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. М.: Инфра-М, 1997.
5. Экономическая информатика: Учебник / Под ред. В. П. Косарева и Л. В. Еремина. – М.: Финансы и статистика, 2002. — 592 с.
6. Информатика: Базовый курс / С. В. Симонович и др. – СПб.: Питер, 2001. – 640 с.


Скачиваний: 0
Просмотров: 0
Скачать реферат Заказать реферат