Druhy a vývoj počítačů,struktury a koncepce číslicových počítačů (von Neumannoava,Harwardská),výhody architektury RISC
- století:
1642 Blois Pascal – první mechanický počítací stroj
1694 Gottfre Wilhelm Leibniz – zavedl binární soustavu, přidal násobení
- století:
1833 Charles Babbage – profesor Oxfordu, návrh stroje na zpracování tabulek matematických
funkcí ( spolupráce s Ada Lovelace )
1885 První kalkulátory ( mechanické )
Holerith – konstruktér děrnoštítkového stroje, jeho skupina založila IBM
Alan Matheson Turing – samočinný počítač ( pouze teoreticky – byl teoretik )
- století:
1944 IBM – první číslicový samočinný počítač ( releový ) = MARK 1
1945 John von Neumann objevné shrnutí: ( struktura univerzálního číslicového počítače )
- data ( údaje ) jsou zobrazena dvojkovými číslicemi ( bity, seřazenými do skupin – slov )
- předpis pro zpracování dat ( algoritmus ) je převeden do posloupností řídících slov (instrukcí ), která tvoří program – řešení úlohy
- data i instrukce jsou zobrazeny stejně a zpracovávají se stejnými technickými prostředky, liší se jen způsobem zpracování
- data i instrukce se uchovávají v paměti na paměťových místech označených adresami
- zpracování dat řízené programem probíhá zcela samočinně
Adresa – přirozené číslo označující místo v paměti
1957 Antonín Svoboda vytvořil první samočinný počítač ( SAPO ), později elektronkový počítač
( EPOS 1 ) a transistorový počítač ( EPOS 2 )
Analogový přístroj – neomezený počet možností ( spojité )
Analogové počítače z OZ od 2. světové války
Digitální přístroj – omezený počet možností ( nespojité )
Hybridní počítače jako řídící byl číslicový ( to co šlo lépe analogově, tak analogový )
Zvítězili číslicové počítače:
- přesnost ( přidání řádu ), ( u analogových se musí všechny součástky zpřesnit )
- rozvoj číslicových integrovaných obvodů
1981 IBM – masové nasazení na trh PC ( stavebnicová koncepce – možnost mít PC doma )
Třídění počítačů:
- a) univerzální ( neomezené ) Jednoúčelové ( rychlejší )
- b) pracující v reálném režimu ( okamžitá odezva ) nepracující v reálném režimu
Hardwardská ( sběrnicová ) koncepce se liší od von Neumanna rozdělenou pamětí programu ( ROM )
a dat (RAM ).
Obecný univerzální počítač
Procesor ( CPU ) – ALU – binární sčítačky, posuvné registry, zápisníková paměť, hradla …..
Řadič – řídící jednotka(organizuje činnost),(napevno nebo mikroprogramovatelné)
Dekodér instrukcí – dekódování instrukcí
Vnitřní paměť – operační
Vnější paměť – udrží data i po vypnutí ( velkokapacitní ), je pomalejší
Vstupní/Výstupní jednotky – každá má svůj řadič
Sběrnice – soustava vodičů, na které jsou připojeny různé objekty paralelně, každá má svůj řadič ( tři části:
datová, adresová a řídící ), řízení pomocí adresování ( díky možnostem připojení stavebnicové provedení )
Výhody architektury RISC
Pevná délka instrukce,operační znak i adresní část jsou konstanty.
Časová délka zpracování instrukce je 1takt pro všechny instrukce.
Obsahuje 100 datových registrů.
Aritmetické operace provádí pouze v jednom registru čímž se snadněji realizuje ALU.