Časti počítača von neumanovského typu, ich klasifikácia
TRANSCRIPT
![Page 1: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/1.jpg)
Časti počítača
von Neumanovského typu,
ich klasifikácia
Marcel Prievozník
2013
1. ročník RŠI
![Page 2: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/2.jpg)
Časti počítača von
Neumanovského typu, ich
klasifikácia
Ing. Marcel Prievozník
![Page 3: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/3.jpg)
OBSAH Kto je John von Neumann?
von Neumannov počítač - úvod
operačná pamäť
aritmeticko-logická jednotka
radič
vstupno-výstupné zariadenie
predpis pre riešenie úloh
von Neumanov počítač – schéma
The greatest computer programmer (video)
použitá literatúra
CPU
operačná pamäť
![Page 4: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/4.jpg)
John von Neumann
* 1903 (Budapešt) †1957
(Washington)
jeden z najväčších matematikov 20.
st.
otec teórie hier
podieľal sa na vytvorení základných
predpokladov termonukleárnych
reakcií a vodíkovej bomby.
je spoluautorom Koncepcie alebo
architektúry počítača
![Page 5: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/5.jpg)
von Neumanov počítač - úvod
V roku 1946 on a jeho kolegovia z PrincetonInstitute for Advanced Studies naprojektovali nový počítač postavený na týchto pravidlách:
Počítač obsahuje operačnú pamäť, ALJ, radič, V/V zariadenia (vstupno - výstupné).
Predpis pre riešenie úlohy je prevedený do postupnosti inštrukcií.
Údaje a inštrukcie sú vyjadrené binárne. Údaje a inštrukcie sa uchovávajú v
pamäti na miestach označovaných adresami.
Programom riadené spracovávanie dát prebieha v počítači samočinne.
![Page 6: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/6.jpg)
von Neumanov počítač
POČÍTAČ OBSAHUJE
OPERAČNÚ PAMÄŤ, ALJ,
RADIČ, V/V ZARIADENIA
počítač obsahuje operačnú
pamäť, v ktorej sa operácie vykonávajú.
V operačnej pamäti sa nachádzajú všetky
dáta potrebné na vykonanie danej
úlohy, program, medzivýsledky a konečné
výsledky.
![Page 7: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/7.jpg)
ALU
operačná
pamäť
VV zariadenia
![Page 8: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/8.jpg)
von Neumanov počítač
POČÍTAČ OBSAHUJE
OPERAČNÚ
PAMÄŤ, ALJ, RADIČ, V/V
ZARIADENIApočítač má procesor, ktorý sa skladá z
riadiacej jednotky, ktorá riadi činnosť
počítača a z aritmeticko-logickej jednotky,
ktorá realizuje výpočty ...
(+,-,*,/, and, or, not , > , < ,…).
Procesor vykonáva činnosť podľa
programu, ktorý ho riadi.
![Page 9: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/9.jpg)
von Neumanov počítač
POČÍTAČ OBSAHUJE
OPERAČNÚ PAMÄŤ, ALJ,
RADIČ, V/V ZARIADENIA• zabezpečuje styk (interfacing) s
počítačovou perifériou
• funguje ako tlmočník, údaje z periférie
prekladá do formátu, ktorému rozumie
zbernica počítača a naopak.
• riadenie sa uskutočňuje pomocou
riadiacich signálov, ktoré predáva
každému konkrétnemu zariadeniu v
periférii.
![Page 10: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/10.jpg)
von Neumanov počítač
POČÍTAČ OBSAHUJE
OPERAČNÚ
PAMÄŤ, ALJ, RADIČ, V/V
ZARIADENIA
• vstupné zariadenia pre
zadávanie programov a dát
• výstupné zariadenia, ktoré
umožnia vidieť výsledok výpočtu
![Page 11: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/11.jpg)
von Neumanov počítač
V/V ZARIADENIA
![Page 12: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/12.jpg)
von Neumanov počítač
PREDPIS PRE RIEŠENIE
ÚLOHY JE PREVEDENÝ DO
POSTUPNOSTI INŠTRUKCIÍ.
• do pamäte sa cez ALJ zapíše program (postupnosťinštrukcií, ktoré sú postupne vykonávané ALJ) zo
vstupných zariadení.
• vstupné dáta, ktoré program
požaduje sa zapíšu do pamäte aj
• prebehne vlastný výpočet, ktorý postupne vykonáva ALJ.
Táto jednotka je riadená radičom, pričom si medzivýsledky
ukladá do pamäte.
• výsledky sú kontrolovaneposlané na výstupné zariadenie.
4
1
23
![Page 13: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/13.jpg)
von Neumanov počítač
ÚDAJE A INŠTRUKCIE SÚ
VYJADRENÉ BINÁRNE.
počítač využíva dvojkovú sústavu, t.j. je
digitálny.
• desiatková číselná sústava je
nepohodlná, lebo by bolo nutné presne
rozlíšiť od seba 10 rôznych stavov, čo
z fyzikálneho hľadiska je
komplikovanejšie a menej spoľahlivejšie
ako rozlíšenie len 2 stavov
![Page 14: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/14.jpg)
von Neumanov počítač
ÚDAJE A INŠTRUKCIE SA UCHOVÁVAJÚ V PAMÄTI NA MIESTACH OZNAČOVANÝCH ADRESAMI.
Pre správnu funkciu pamäti treba riešiť
okrem vlastného princípu uchovanie
informácie aj lokalizáciu uložených dát.
Hovoríme o adrese pamäťového
miesta, kde adresa je zvyčajne opäť
vyjadrená číselne.
![Page 15: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/15.jpg)
von Neumanov počítač
PROGRAMOM RIADENÉ
SPRACOVÁVANIE DÁT
PREBIEHA V POČÍTAČI
SAMOČINNE.Poradie operácií a krokov v počítači
prebieha nezávisle od užívateľa. Počítač
si sám riadi postupnosť a proces
výpočtov, inštrukcií.
![Page 16: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/16.jpg)
von Neumanov počítač -
schéma
![Page 18: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/18.jpg)
Ako sa líši von Neumannov
počítač od súčasnej
schémy?von Neumannov počítač
pracuje nad jedným
programom (žiadny
multitasking)
počítač môže disponovať len
jedným procesorom
![Page 19: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/19.jpg)
CPU – central processing unit
hlavný procesor počítača
Interpretuje, vykonáva
alebo spracúva inštrukcie
alebo dáta programu vo
forme strojového kódu.
v súčasnosti takmer
vždy realizované
vo forme
mikroprocesora.
![Page 20: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/20.jpg)
Ako pracuje procesor?
Procesor je synchrónne zariadenie,
ktoré pracuje podľa hodinových kmitov
generovaných kryštálom umiestneným
na základnej doske.
Behom jedného kmitu vykoná
procesor jednu operáciu
Ak je schopný pracovať s vyššou
frekvenciou kmitov, vykoná viac
operácií, teda vykazuje vyšší výkon.
![Page 21: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/21.jpg)
Ako pracuje procesor?
Moderné procesory pracujú na dvoch
samostatných rýchlostiach –
◦ rýchlosť jadra:
rýchlosť, na ktorej beží väčšina
vnútorných obvodov procesoru. Toto číslo
je často spájané s označením procesora
◦ rýchlosť zbernice procesora:
rýchlosť rozhrania medzi procesorom a
základnou doskou.
![Page 22: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/22.jpg)
Operačná pamäť
označovaná aj ako hlavná pamäť
počítača
ukladajú sa do nej dáta, ktoré
procesor počítača momentálne
nespracováva, ale budú potrebné
neskôr
veľkou prednosťou
je jej rýchlosť v
porovnaní s pevným
diskom
![Page 23: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/23.jpg)
Operačná pamäť
je energeticky závislá, teda po
prerušení dodávky elektrického
prúdu alebo po vypnutí počítača, sa
všetky údaje, ktoré
obsahovala, vymažú.
v počítači najčastejšie v podobe
pamäťového modulu
![Page 24: Časti počítača von Neumanovského typu, ich klasifikácia](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081721/55a4e1381a28aba70e8b47c0/html5/thumbnails/24.jpg)
Použitá literatúra
http://gdusecovce.edupage.org/files/
von_neumannova_koncepcia_pocita
ca.doc
http://sk.wikipedia.org/wiki/Koncepcia
_Johna_von_Neumanna
Gajdoš, Š.: Technické vybavenie
počítača (www.zborovna.sk)