2i.SU
Математика

Математика

Содержание раздела

Математика учит предсказывать и управлять

Главные части машины

Быстродействующая ЭВМ состоит из пяти основных устройств: вводного, запоминающего, арифметического, выводного и управляющего. Кроме того, имеется дополнительное устройство для контроля работы и обнаружения неисправностей.

Вводное устройство имеет обычно клавиатуру, посредством которой в машину вводятся исходные данные и задается определенная программа. Электрические импульсы, возникающие при нажатии на клавиши, направляются в запоминающее устройство. Возможны и иные конструкции устройства ввода (рис. 7).

3190-1.jpg
Рис. 7 Ввод перфокарт.

Запоминающее устройство (или "память" машины, как его иногда для краткости называют) предназначено для хранения информации: исходных данных, числовых величин, команд программы, промежуточных и окончательных результатов (рис. 8). Оно играет роль памяти или записной книжки вычислителя.

3190-2.jpg
Рис. 8 Запоминающее устройство на магнитных лентах.

Как уже было сказано, числовые данные могут записываться с помощью магнитофонов; но этот способ не самый совершенный, так как для воспроизведения ранее записанного числа может потребоваться длительная перемотка ленты. Поэтому разработаны другие способы "запоминания": например, путем намагничивания ферритовых сердечников или же электризации отдельных участков диэлектрического экрана электроннолучевой трубки. Удобство последнего метода состоит в том, что для записи или воспроизведения числа электронный луч может быть направлен в нужную точку экрана практически мгновенно.

Носитель информации запоминающего, устройства (магнитофонная лента, диэлектрический экран) состоит из множества "ячеек памяти", в каждой из которых может храниться одно многозначное число. Каждой ячейке присвоен номер (наподобие телефонного) ; по этому номеру с ней можно в любой момент "соединиться", чтобы поместить туда или, наоборот, "истребовать" оттуда соответствующее число.

Арифметическое устройство служит для выполнения основных арифметических и некоторых логических действий. Оно содержит несколько электронных "арифмометров" (осуществляющих сложение, умножение и т. д.). Такие арифмометры чаще всего строятся на основе современных заменителей электронных ламп, что делает их более совершенными. В быстродействующих машинах каждая операция выполняется арифметическим устройством за десяток микросекунд.

Выводное устройство предназначено для выдачи заказчику готовой продукции в виде таблицы окончательных результатов произведенного расчета, отпечатанной обычным шрифтом с помощью цифро-печатающего (см., например, рис. 9а) "телеграфного аппарата" под влиянием электрических импульсов, поступающих из запоминающего устройства. Для ускорения вывода результатов вместо печатания иногда применяют фотографирование их на кинопленку.

3190-3.jpg
Рис. 9 а Алфавитно-цифровое печатающее устройство.

 

3190-4.jpg
Рис. 9 б Выданный с него результат.

Управляющее устройство связывает воедино отдельные части вычислительной машины и "управляет", или "руководит", всем ходом вычислительного процесса; именно оно выполняет роль вычислителя. Во время работы машины управляющее устройство, действуя согласно программе, последовательно осуществляет все необходимые соединения и переключения, "отпирает" и "запирает" лампы, управляет движением электронных лучей и магнитофонных лент. Благодаря этому обеспечивается правильное размещение в ячейках памяти вводимых в машину исходных данных, своевременная передача чисел из определенных ячеек на те или иные "арифмометры" арифметического устройства, а также направление получающихся результатов в предназначенные для них ячейки. Наконец, по мере накопления окончательных результатов в ячейках памяти управляющее устройство "соединяет" их с печатающими аппаратами. На рис. 10 показан пульт управления.

3190-5.jpg
Рис. 10. Пульт управления ЭВМ.

Как видим, по своим функциям управляющее устройство вычислительной машины во многом напоминает автоматическую телефонную станцию, но оно должно делать сотни тысяч различных соединений в секунду! Кроме того, в отличие от АТС, управляющее устройство должно действовать не в соответствии с только что набранным номером, а по заранее заданной программе, которая (в зашифрованном виде) хранится в специально для этого отведенных ячейках памяти.

перейти к началу страницы


2i.SU ©® 2015 Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ruРейтинг@Mail.ru