Программное аппаратное обеспечение: Тема 2. Аппаратное и программное обеспечение пк – Программное обеспечение — Википедия

Содержание

аппаратно-программное обеспечение — это… Что такое аппаратно-программное обеспечение?


аппаратно-программное обеспечение

3.4 аппаратно-программное обеспечение (firmware): Программное обеспечение, которое тесно связано с особенностями аппаратных средств, на которые оно установлено. Наличие аппаратно-программного обеспечения, как правило, очевидно пользователю аппаратного средства и может фактически рассматриваться как неотъемлемая часть разработки аппаратных средств (хорошим примером такого программного обеспечения является микрокод процессора). Как правило, аппаратно-программное обеспечение может изменяться только пользователем посредством замены компонентов аппаратных средств (например, микросхемы процессора, карты, программируемого постоянного запоминающего устройства), которые используют это программное обеспечение с компонентами, использующими измененное программное обеспечение (аппаратное программное обеспечение). В этом случае конфигурационное управление компонентами аппаратных средств пользователями оборудования фактически обеспечивает конфигурационное управление аппаратно-программным обеспечением. Аппаратно-программное обеспечение фактически рассматривается в настоящем стандарте как программное обеспечение, встроенное в аппаратное средство.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • аппаратно-программная платформа
  • Аппаратно-программное средство

Смотреть что такое «аппаратно-программное обеспечение» в других словарях:

  • Программное обеспечение автоматизированной информационной управляющей системы РСЧС — совокупность специально разработанных программ (программы для ЭВМ и программные документы, необходимые для эксплуатации этих программ), обеспечивающих выполнение пользователям ЭВМ своих функциональных задач и функционирование на ЭВМ специального… …   Словарь черезвычайных ситуаций

  • встроенное программное обеспечение — встроенные программы аппаратно программное обеспечение — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы встроенные программыаппаратно программное… …   Справочник технического переводчика

  • Ghost (программное обеспечение) — Ghost screenshot Разработчик Symantec Операционная система Windows Языки интерфейса английский; русский Последняя версия 15.0 …   Википедия

  • Сервер (аппаратное обеспечение) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сервер. Сервер (англ. server от to serve  служить)  аппаратное обеспечение, выделенное и/или специализированное для выполнения на нём сервисного программного обеспечения (в том… …   Википедия

  • ГОСТ Р МЭК 60987-2011: Атомные станции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Требования к разработке аппаратного обеспечения компьютеризованных систем — Терминология ГОСТ Р МЭК 60987 2011: Атомные станции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Требования к разработке аппаратного обеспечения компьютеризованных систем оригинал документа: 3.1 автоматизированная тестовая аппаратура… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • АПО — агентство печати «Освобождение» РЮВ АПО авиационно промышленное объединение авиа АПО аварийный подрыв обьекта при отработке космических обьектов косм …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • Oracle — Запрос «Oracle» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Oracle Corporation …   Википедия

  • Р 50-117-90: Рекомендации. Комплексы агрегатных средств автоматизированного диагностирования и контроля изделий. Общие требования к составу и структуре — Терминология Р 50 117 90: Рекомендации. Комплексы агрегатных средств автоматизированного диагностирования и контроля изделий. Общие требования к составу и структуре: 1. Автоматизированный технологический стенд Совокупность аппаратных и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ошибка — 01.02.47 ошибка (цифровые данные) [error <digital data>](1)4): Результат сбора, хранения, обработки и передачи данных, при котором бит или биты принимают несоответствующие значения, либо в потоке данных недостает битов. 4)Терминологические… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

  • Информационные технологии и системы. Серия: Высшее образование, Е. Л. Федотова. 352 стр. Приведены базовые понятия в области информации, информатизации, информационных технологий и систем. Исследованы вопросы правовой информатизации общества. Рассмотрены программные… Подробнее  Купить за 1542 грн (только Украина)
  • Информационные технологии и системы. Гриф УМО МО РФ, Федотова Е.Л.. Приведены базовые понятия в области информации, информатизации, информационных технологий и систем. Исследованы вопросы правовой информатизации общества. Рассмотрены программные комплексы,… Подробнее  Купить за 1192 руб
  • Информационные технологии и системы, Федотова Е.. Приведены базовые понятия в области информации, информатизации, информационных технологий и систем. Исследованы вопросы правовой информатизации общества. Рассмотрены программные комплексы,… Подробнее  Купить за 421 руб
Другие книги по запросу «аппаратно-программное обеспечение» >>

Аппаратное и программное обеспечение ПК

Аппаратное обеспечение персонального компьютера

1.5.ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПК. БАЗОВАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ПК.

Компьютер был создан для того, чтобы освободить человека от выполнения рутинных повторяющихся операций по обработке информации. Рассмотрим основные этапы обмена информационными сигналами между человеком и окружающей средой.

Человек воспринимает информацию из внешнего мира посредством органов чувств (зрение, слух, осязание и т.п.). Далее эта информация обрабатывается, и результатом обработки является соответствующая реакция человека. Полученная информация запоминается. Следовательно, для нормального взаимодействия человека с компьютером, компьютер должен функционировать по такому же алгоритму. Основные действия ПК по работе с информацией это ввод, обработка, хранение и вывод.

В соответствии со списком действий рассмотрим простейшую схему персонального компьютера.

К устройствам ввода информации человеком в компьютер можно отнести клавиатуру и мышь. Обрабатывает информацию центральный процессор. Для общения компьютера с человеком информация выводится на монитор или принтер. Наконец, хранением информации занимаются сразу несколько разнотипных устройств. Вся информация

постоянно хранится на устройствах внешней памяти дисках (дискетах или НГМД (накопитель на гибких магнитных дисках), жестких дисках или НМД (накопитель на жестких магнитных дисках), компакт-дисках). Однако дисковые устройства работают значительно медленнее, чем процессор. Поэтому необходим электронный посредник – оперативная память (ОП) или ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Скорость работы ОП сравнима со скоростью работы ЦП, однако, информация в ней может храниться только временно – при включенном питании. Обмен информацией между различными устройствами осуществляется по системной шине.

Итак, все интересующие пользователя программы постоянно хранятся на дисках, но для того, чтобы нужная программа реально заработала, ее нужно с диска загрузить полностью или частично в оперативную память. Подобная процедура называется запуском программы на выполнение. Если в процессе работы с прикладной программой вы создаете свой документ, необходимо обязательно позаботиться о том, чтобы сохранить его на одном из дисков, где он может храниться сколь угодно долго, по крайней мере, до вашего решения его удалить. В противном случае после отключения питания компьютера документ исчезнет вместе со всем содержимым оперативной памяти.

1.6. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ СИСТЕМНОГО БЛОКА. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ, РАЗМЕЩЕННЫХ НА МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЕ. ДИСКОВЫЕ УСТРОЙСТВА.

В системном блоке сосредоточены наиболее важные устройства:

Материнская (системная) плата, на которой размещаются:

Центральный процессор – основное устройство ПК, выполняющее все вычисления.

Процессоры имеют свои названия. Например, фирма Intel, популярный производитель процессоров, выпускает процессоры Celeron/600, Pentium-II/600, Pentium-III/1500, и т. д.

Цифра, указываемая после названия процессора, называется тактовой частотой (в МГц) и является самой важной характеристикой процессора, связанной с его быстродействием. Тактовая частота определяет минимальный промежуток времени, за который процессор выполняет некоторое элементарное действие. Чем выше тактовая частота (меньше промежуток времени), тем быстрее работает центральный процессор.

Состав вычислительной системы

Состав вычислительной системы называется конфигурацией. Аппаратные и программные средства вычислительной техники принято рассматривать отдельно. Это важно, так как часто решение одних и тех же задач может обеспечиваться как аппаратными, так и программными средствами. Критериями выбора аппаратного или программного решения являются производительность, эффективность и стоимость. Обычно ап­паратные решения оказываются дороже, а реализация программных ре­шений требует более высокой квалификации персонала.

Аппаратное обеспечение

К аппаратному обеспечению вычислительных систем относят устройства и приборы, реализующие аппаратную конфигурацию. Совре­менные компьютеры и вычислительные комплексы имеют блочно-модульную аппаратную конфигурацию, ориентированную на выполне­ние конкретных видов работ, и собираются из готовых узлов и блоков.

Согласование между отдельными узлами и блоками осуществля­ется с помощью переходных аппаратно-логических устройств, называе­мых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфей­сы в вычислительной технике называютпротоколами.Протокол – это совокупность технических условий, которые должны быть обеспече­ны разработчиками устройств для согласования их работы с други­ми устройствами.

Интерфейсы, присутствующие в архитектуре вычислительных систем можно разделить на последовательные и параллельные

. Через последовательный интерфейс данные передаются последовательно, бит за битом, а через параллельный – группами битов. Количество битов одной посылки определяется разрядностью интерфейса. Так, например, восьмиразрядные параллельные интерфейсы передают 8 бит за цикл.

Параллельные интерфейсы обычно имеют более сложное устрой­ство и более высокую производительность. Их применяют, когда важна скорость передачи данных. Устройство последовательных интерфейсов проще. Их называют асинхронными интерфейсами,так как не нужно синхронизировать работу передающего и принимающего устройства.

Производительность параллельных интерфейсов измеряют бай­тами в секунду(байт/с, Кбайт/с, Мбайт/с), а последовательных интер­фейсов –битами в секунду(бит/с, Кбит/с, Мбит/с).

Программное обеспечение

Программа это упорядоченная последовательность команд

. Конечной целью любой компьютерной программы является управление аппаратными средсвами.

Программное и аппаратное обеспечение работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Состав программного обеспече­ния вычислительной системы называют программной конфигурацией. Между программами, как и между физическими узлами и блоками су­ществует взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть можно говорить омежпрог­раммном интерфейсе. Такой интерфейс основан на соответствующих технических условиях и протоколах взаимодействия. На практике он обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней.

Выделяют 4 уровня программного обеспечения (ПО) компьюте­ра: базовый,системный,служебныйиприкладной, которые образуют пирамидальную конструкцию.

Базовый уровень. Это самый низкий уровень программного обеспечения. Он обеспечивает взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называе­мыхпостоянными запоминающими устройствами ПЗУ илиROM(ReadOnlyMemory). Соответствующие программы и данные записы­ваются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время экспплуатации является технически целесообразным, вместо мик­росхем ПЗУ применяют перепрограммируемые постоянные запоми­нающие устройства ППЗУ (EPROM–ErasableandProgrammableReadOnlyMemory). В этом случае изменение содержания можно выполнить непосредственно в составе вычислительной системы (флэш-технология) или вне на специальных устройствах (программаторах).

Системный уровень– переходной. Программы, работающие на этом уровне, выполняют «посреднические» функции, обеспечивая взаи­модействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением.

От программного обеспечения этого уровня зависят эксплуата­ционные характеристики вычислительной системы. Так, например, при подключении нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимо­связь с этим оборудованием. Программы, обеспечивающие взаимодейст­вие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств.

Другие программы системного уровня отвечают за взаимодейст­вие с пользователем. Благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной форме. Эти программные средства называют средст­вами обеспечения пользовательского интерфейса. От них непосредст­венно зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.

Совокупность программного обеспечения системного уровня об­разует ядро операционной системы. Если компьютер оснащен програм­мным обеспечением системного уровня, то он подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и к взаимодействию с пользователем. Наличие ядра операционной системы – непременное условие возможности практи­ческой работы человека с вычислительной системой.

Служебный уровень. Программмы этого уровня взаимодейст­вуют с программами базового и системного уровня. Служебные програм­мы называютутилитамии их основное назначение – автоматизация работ по проверке и настройке компьютерной системы. Часто их исполь­зуют для расширения или улучшения функций служебных программ.

В эксплуатации служебных программ существует два направле­ния: интеграция с операционной системойиавтономное функциони­рование. В первом случае служебные программы включают в состав опе­рационной системы для изменения потребительских свойств системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персональной настройки взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением. Примерами служебных программ являются архиваторы, диспетчеры файлов, средства диагностики, мониторинга, коммуникации и т.п.

Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых пользователь выполняет широкий спектр конкретных заданий – от производственных до творческих и развлекательных. Огромный функ­циональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности. Примерами прикладных программных средств являются текстовые и графические редакторы, системы управления базами данных, издательские системы, электронные таблицы, системы автоматизирован­ного проектирования и многие другие.

Программно-аппаратное обеспечение — это… Что такое Программно-аппаратное обеспечение?


Программно-аппаратное обеспечение
комплекс программ и устройств, необходимый для достижения определенной цели, например, аппаратный растрирующий процессор – аппаратный RIP.

Краткий толковый словарь по полиграфии. 2010.

  • Проводка бумаги, проводка бумажного полотна
  • Программное обеспечение

Смотреть что такое «Программно-аппаратное обеспечение» в других словарях:

  • Аппаратное шифрование — Аппаратное шифрование  процесс шифрования, производимый при помощи специализированных вычислительных устройств. Содержание 1 Введение 2 Достоинства и недостатки аппаратного шифрования …   Википедия

  • Сервер (программное обеспечение) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сервер. Логотип Web сервера Apache Серверное программное обеспечение (англ. server от …   Википедия

  • ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ — (аппаратное обеспечение; англ. hardware), совокупность электрических, электронных и механических компонентов компьютеров (см. КОМПЬЮТЕР) и автоматизированных систем в отличие от программного обеспечения (см. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ) (software)… …   Энциклопедический словарь

  • СТО БР ИББС 1.0-2006: Обеспечение информационной безопасности организаций банковской системы Российской Федерации. Общие положения — Терминология СТО БР ИББС 1.0 2006: Обеспечение информационной безопасности организаций банковской системы Российской Федерации. Общие положения: 3.3. автоматизированная банковская система : автоматизированная система, реализующая банковский… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Зоопарк (РЛС) — У этого термина существуют и другие значения, см. Зоопарк (значения). «Зоопарк 1м» (1Л219М) …   Википедия

  • ПАО — промышленно аграрное объединение промышленное аграрное объединение Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с. ПАО производственно аграрное объединение Словарь: С. Фадеев. Словарь… …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • Oracle — Запрос «Oracle» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Oracle Corporation …   Википедия

  • ГОСТ Р 53394-2009: Интегрированная логистическая поддержка. Основные термины и определения — Терминология ГОСТ Р 53394 2009: Интегрированная логистическая поддержка. Основные термины и определения оригинал документа: Interactive Electronic Technical Publication 3.3.12 Определения термина из разных документов: Interactive Electronic… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • iPhone 3G — IPhone 3G …   Википедия

  • Р 50.1.048-2004: Информационно-телекоммуникационные игровые системы. Термины и определения — Терминология Р 50.1.048 2004: Информационно телекоммуникационные игровые системы. Термины и определения: 2.3.25 адаптивное сопровождение: Изменение программного продукта после поставки, обеспечивающее его работоспособное состояние в измененных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации


понятие, назначение, уровни, характеристики и настройки

Компьютер — это сложное устройство, представляющее собой синтез программного и аппаратного обеспечения. Это машина, решающая задачи через исполнение команд, таких как: суммировать два числа, проверить отличается ли число от нуля, скопировать данные из одной ячейки памяти в другую и т.д.

Простые команды составляют язык, называемый машинным, на котором человек может объяснить компьютеру, что нужно сделать. Каждый компьютер, в зависимости от своего назначения, снабжается определенным набором команд. Они создаются примитивными, чтобы упростить производство компьютеров.

Однако машинный язык создает большие проблемы для человека, потому что писать на нем утомительно и крайне сложно. Поэтому инженеры изобрели несколько уровней абстракций, каждый из которых основан на более низком, вплоть до машинного языка и компьютерной логики, а на верхнем уровне располагается взаимодействие с пользователем. Этот принцип называется многоуровневым строением компьютера, и ему подчиняются и аппаратное, и программное обеспечение компьютерных систем.

Многоуровневое строение компьютеров

Как уже было ранее сказано, программное и аппаратное обеспечение выстраивается по принципу уровней абстракций, каждый из которых базируется на предыдущем. Проще говоря, чтобы человеку было легче писать программы, на базе машинного языка создается (а точнее надстраивается) новый язык, который является более понятным для человека, но совершенно неисполнимым компьютером. Тогда как же компьютер выполняет программы на новом языке?

Существует два основных подхода — трансляция и интерпретация. В первом случае каждой команде нового языка соответствует набор команд машинного языка, таким образом, программа на новом языке полностью преобразуется в программу на машинном языке. Во втором случае на машинном языке создается программа, которая в качестве входных данных принимает команды на новом языке, распознает их, переводит в машинный язык и выполняет.

Многоуровневая организация компьютеров

Компьютерное аппаратное и программное обеспечение может содержать множество уровней от самого первого, или базового, до того, который будет понятен человеку. Для иллюстрации этого процесса отлично подходит понятие виртуальной машины. Можно считать, когда компьютер выполняет программу на каком-либо языке (С++, например), то в нем работает виртуальная машина, которая выполняет команды этого языка. Ниже виртуальной машины С++ располагается другая, с более примитивным языком. Например, пусть это будет «Ассемблер». На этом уровне работает виртуальная машина «Ассемблера». А между ними происходит либо трансляция, либо интерпретация программного кода. Таким образом, множество уровней складываются в единую цепочку до самого первого — машинного. Виртуальная машина — это просто концепция, которая позволяет удобнее представить процесс многоуровневости.

Ответим на напрашивающийся вопрос — почему бы не сделать компьютер, который работает напрямую с тем же языком С++?

Дело в том, что создание такой технологии потребует колоссальных вложений в аппаратные средства и программное обеспечение такого компьютера. Это, скорее всего, возможно, но будет так дорого, что перестанет быть целесообразным.

Современные компьютеры

На сегодняшний день компьютеры в своем большинстве состоят из 2-6 уровней. Нулевой уровень — базовый, то есть машинный или аппаратный, на нем работает только машинный код, который исполняется электросхемами компьютера. И на основе их строится язык первого уровня и т.д. Также следует уточнить, что нулевым уровнем все не заканчивается. Ниже него существует технический уровень — самих транзисторов и резисторов, то есть физика твердых тел, он называется физическим. Таким образом, нулевой уровень называется базой, потому что именно здесь встречаются друг с другом аппаратные средства и программное обеспечение.

Современные компьютеры

Наконец, перечислим иерархическую цепочку уровней, которые содержатся в среднестатистическом компьютере, начиная с нулевого:

  • Ур. 0 — цифровой логический, или аппаратный — здесь работают вентили и регистры, которые способны хранить значения 0 или 1, а также исполнять простые функции «и», «или» и др.
  • Ур. 1 — микроархитектуры — на этом уровне работает арифметико-логическое устройство компьютера. Здесь данные, аппаратное обеспечение и программное обеспечение начинают совместно работать.
  • Ур. 2 — архитектуры набора команд.
  • Ур. 3 — гибридный,или операционной системы — данный уровень отличается большей гибкостью, хотя очень похож на уровень 2. Например, здесь программы могут выполняться параллельно.
  • Ур. 4 — ассемблера — уровень, на котором машинные цифровые языки начинают уступать место человеческим.
  • Ур. 5 — языков высокого уровня (C++, Pascal, PHP и пр.)

Итак, каждый уровень представляет собой надстройку над предыдущим и связан с ним методами трансляции или интерпретации, имеет свои абстрактные объекты и операции. Для работы на отдельно взятом уровне можно, в принципе, не знать, что происходит на предыдущих. Именно благодаря такому подходу понимать компьютерную технику стало проще.

Ведь каждая марка компьютеров имеет свою архитектуру. При этом под архитектурой понимаются типы данных, операции и характеристики каждого уровня. Например, технология, по которой созданы ячейки памяти компьютера, не входит в понятие архитектуры.

Развитие компьютеров

С развитием технологий появлялись новые уровни, какие-то уходили. У первых компьютеров в 40-х годах было всего два уровня: цифро-логический, где программа выполнялась, и архитектурно-командный, на котором писался код. Поэтому граница между аппаратной и программной частями была очевидной, но с увеличением количества уровней она стала пропадать.

На сегодняшний день информационное аппаратное и программное обеспечение можно считать тождественными понятиями. Потому что любая операция, моделируемая программно, может быть исполнена напрямую на аппаратном уровне, и наоборот. Нет железных правил, которые гласили бы, почему одна операция должна быть выполнена аппаратно, а другая — программно. Разделение происходит на основании таких факторов, как цена производства, скорость, надежность и т. п. Сегодняшнее ПО может завтра войти в состав аппаратной части или, наоборот, что-то из аппаратной части — стать программой.

Поколения компьютеров

Механические компьютеры представляют нулевое поколение. Паскаль в 1640-х годах создал счетную машину с ручным приводом, которая умела складывать и вычитать. В 1670-х Лейбниц создал машину, которая умела также умножать и делить. Бэббидж в 1830-х, потратив все сбережения, создал аналитическую машину, которая была похожа на современный компьютер и состояла из устройства ввода, памяти, вычислительного аппарата и способа вывода. Машина была столь совершенной, что могла запоминать до 1000 слов по 50 десятичных разрядов и выполнять разные алгоритмы одновременно. Аналитическая машина программировалась на «Ассемблере», поэтому Бэббидж нанял Аду Лавлейс для создания первых программ. Однако ему не хватило как средств, так и технологий, чтобы отладить работу своего детища.

Немногим позже в Америке была создана мощнейшая машина Атанасова, работавшая на двоичной арифметике и имевшая обновляемую память на основе конденсаторов (ОЗУ), которая и по сей день работает также. Атанасов, как и Бэббидж, не смог отладить работу своего творения. Наконец, в 1944 году Айкеном был создан первый компьютер общего назначения Mark I, который мог запоминать 72 слова по 23 десятичных разряда каждое. На момент конструирования Mark II релейные компьютеры уже уходили в прошлое, а на смену им пришли электронные.

Машина Паскаля

Первый компьютер в мире

Вторая мировая война стимулировала работы по созданию вычислительных машин, что повлекло за собой развитие первого поколения (1945-1955) компьютеров. Первым компьютером на электронных лампах была машина Тьюринга COLOSSUS, предназначением которой был взлом шифров ENIGMA. И хотя компьютер опоздал, и война закончилась, а из-за секретности не оказал влияния на мир компьютеров, тем не менее он был первым.

Затем в армии США ученый Моушли начал разработки ENIAC. Первый такой компьютер весил три десятка тонн, состоял из 18000 ламп и 1500 реле, программировался он за счет 6000 переключателей и потреблял огромное количество энергии. Настройка программного и аппаратного обеспечения такого монстра была крайне сложной.

Машина Eniac

Поэтому, как и COLOSSUS, машина ENIAC не была отлажена к сроку и перестала быть нужной армии. Однако Моушли было позволено создать школу и на базе работы над ENIAC пустить знания в массы, что породило создание множества различных компьютеров (EDSAC, ILLIAC, WEIZAC, EDVAC и т. д.).

Среди всего ряда компьютеров выделился IAS, или фон-неймановская вычислительная машина, которая и по сей день оказывает влияние на компьютеры. Она состояла из памяти, устройства управления и модуля ввода-вывода, могла хранить 4096 слов по 40 бит длиной.

И хотя IAS так и не стал лидером на рынке, но оказал мощнейшее влияние на развитие компьютеров. Например, на его базе был создан Whirlwind I — компьютер для серьезных научных вычислений. В конечном итоге все изыскания привели к тому, что мелкая компания, производитель перфокарт IBM, в 1953 году выпускает компьютер 701 и начинает смещать с лидерских позиций рынка Моушли и его UNIVAC.

Транзисторы и первая компьютерная игра

Сотрудники лаборатории Белла получили Нобелевскую премию 1956 года за изобретение транзисторов, которые мгновенно изменили всю компьютерную технику и дали начало второму поколению (1955-1965) компьютеров. Первый компьютер на транзисторах был TX-0 (TX-2). Он не имел особого веса, но один из создателей, Ольсен, основал компанию DEC, которая выпустила на рынок компьютер PDP-1 в 1961.

И хотя он серьезно уступал по параметрам моделям IBM, но был дешевле. Комплекс аппаратного и программного обеспечения PDP-1 стоил $120 000, а не миллионы, как IBM 7090.

PDP-1 был коммерчески успешным продуктом. Считается, он положил начало компьютерной промышленности. Также на нем была создана первая компьютерная игра «космическая война». Позже выйдет PDP-8 с прорывной технологией единой шины данных Omnibus. В 1964 году компания CDC и ученый Крэй выпускает машину 6600, которая на порядок быстрее всех за счет использования параллельных вычислений внутри ЦП.

Машина PDP-1

Первые шаги IBM

Изобретение кремниевой интегральной схемы, которая позволила размещать на одном кристалле десятки транзисторов, положило начало третьему поколению (1965-1980) компьютеров. Они были меньше по размеру и работали быстрее. Здесь нужно отметить компанию IBM, которая первая задалась вопросом совместимости разных компьютеров и начала производить целую серию под названием 360. Программное и аппаратное обеспечение моделей серии 360 различались по параметрам, но снабжались схожим набором команд, благодаря чему они были совместимы. Также машины 360 были способны эмулировать работу других компьютеров, что являлось большим прорывом, так как позволяло запускать программы, написанные под другие машины. Тем временем DEC оставались лидерами рынка мелких компьютеров.

IBM360 модель 65

Эпоха создания ПК

Четвертое поколение (1980 — наши дни) — СБИС или сверхбольшие интегральные схемы. Произошел резкий скачок в ИС, и появились технологии, позволяющие на кремниевых кристаллах размещать не десятки, а тысячи транзисторов. Наступили времена персональных компьютеров.

Первые операционные системы CP/M; появление на рынке компании Apple; создание компанией Intel родителя линейки Pentium — процессора 386.

И здесь снова IBM совершает прорыв на рынке, начиная создавать персональные компьютеры из комплектующих разных фирм, вместо того чтобы производить все самостоятельно. Так появляется IBM PC, самый продаваемый компьютер в истории.

Новый подход IBM PC одновременно породил эпоху создания персональных компьютеров, но в то же время навредил компьютерной промышленности в целом. Так, например, Intel вырвался в единоличные лидеры по производству ЦП, и никто не мог с ними соперничать. Выжить смогли лишь узконаправленные компании. Появляется Apple Lisa — первый компьютер, использующий графическую операционную систему. Compaq создает первые портативные компьютеры, занимает нишу на рынке и выкупает бывших лидеров этого сегмента DEC.

Если Intel нанес первый удар по IBM, то вторым стал удар от мелкой компании Microsoft, которая занималась производством ОС для IBM. Первой ОС был MS-DOS, позже Microsoft создал для IBM систему OS/2, а под шумок была создана Windows. OS/2 на рынке провалилась.

Таким образом, Intel и Microsoft свергли IBM. Последние пытаются выжить и генерируют очередную революционную идею, создавая процессор с двумя ядрами. Происходит совершенствование аппаратного и программного обеспечения ПК за счет всевозможных оптимизаций.

Пятое поколение

Но развитие не стоит на месте. Происходит смена парадигмы, и появляются предпосылки 5-го поколения компьютеров. Все началось с японского правительства, которое в 1980-х выделило колоссальные средства национальным компаниям и приказало им изобрести следующее поколение компьютеров. Разумеется, идея провалилась.

Но влияние этого события было большим. Японские технологии стали расползаться по миру. Эта техника заняла лидирующие позиции во многих областях соответствующего рынка: фотоаппараты, аудиооборудование и т.д. Запад не собирался просто так сдаваться и тоже включился в борьбу за 5-е поколение.

Компания Grid Systems выпустила первый планшетный компьютер, а Apple создала карманный Newton. Так появились PDA, или электронные помощники, или карманные компьютеры.

И тут специалисты IBM совершают очередной прорыв и преподносят новую идею — они объединяют набирающие популярность мобильные телефоны с обожаемыми пользователями PDA. Таким образом, в 1993 на свет появляется первый смартфон под названием Simon.

Отчасти 5-м поколением можно считать уменьшение программного и аппаратного обеспечения в размерах. А также тот факт, что сегодня мини-компьютеры встраиваются в любую технику: от смартфонов и электрочайников до автомобилей и рельс поездов — и расширяют ее функциональность. Стоит также отметить шпионские разработки с аппаратной защитой программного обеспечения. Более незаметные, призванные выполнять свои уникальные функции.

Смартфон IBM Simon

Типы компьютеров

Не ограничиваются только аппаратным и программным обеспечением ПК. На сегодняшний день их существует множество:

  • одноразовые компьютеры: поздравляющие открытки, RFID;
  • микроконтроллеры: часы, игрушки, мед. оборудование и другие приборы;
  • мобильные телефоны и ноутбуки;
  • персональные компьютеры;
  • серверы;
  • кластеры (несколько серверов, объединенных в одно целое)
  • мэйнфреймы — компьютеры для пакетной обработки больших объемов данных;
  • «облачные технологии» — мэйнфреймы второго порядка;
  • суперкомпьютеры (хотя этот класс замещается кластерами, которые способны также выполнять серьезные расчеты).

Учитывая данную информацию, аппаратное и программное обеспечение может быть подстроено под самые разные нужды.

Семейства компьютеров

Аппаратно-программное обеспечение персонального компьютера (и не только его) различается по семействам. Наиболее популярными семействами являются X86, ARM и AVR. Под семейством понимается архитектура набора команд. К первому семейству — X86 — относятся почти все персональные компьютеры и серверы (как на ОС Windows, так и на Linux и даже Mac).

Ко второму — ARM — мобильные системы. Наконец, к третьему — AVR — относится большинство микроконтроллеров, тех самых незаметных компьютеров, которые встраиваются повсюду: в машины, в электроприборы, в телевизоры и пр.

X86 разрабатывается Intel. Их процессоры, начиная от модели 8080 (1974 г.) и до Pentium 4 (2000 г.), обладают обратной совместимостью, то есть новый процессор способен выполнять программы, написанные для старого.

Наследственность аппаратного и программного обеспечения — работа сквозь целые поколения процессоров, что сделало Intel такими универсальными.

Компания Acorn Computer стояла у истоков создания проекта ARM, который позже отделился и стал самостоятельным. Архитектура ARM долгое время пользуется успехом в сегменте рынка, где требуется пониженное энергопотребление.

Компания Atmel наняла двух студентов, у которых была интересная идея. Они, продолжив разработку, создали процессор AVR, который отличается тем, что отлично подходит для систем, которым не требуется высокая производительность. Процессоры AVR укладываются в самые суровые условия, когда стоят жесткие ограничения на размер, энергопотребление и мощность.

Презентация к уроку на тему: Аппаратное и программное обеспечение ЭВМ

Слайд 2

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Аппаратное обеспечение — это физическая часть компьютера — то, что вы можете видеть, к чему можете прикоснуться. Программное обеспечение — это мозг компьютера. Именно оно руководит работой всех компьютерных устройств. Но, следует поглубже рассмотреть каждое из них…

Слайд 3

Программное обеспечение — это вся совокупность программ, хранящихся на всех устройствах долговременной памяти компьютера (ПО) . Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы . Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкректного компьютера определяется созданным для него ПО. Программное обеспечение создает на компьютере определенную среду для работы и включает в себя инструментарий , с помощью которого вы имеете возможность создавать любые компьютерные объекты.

Слайд 5

Его составляют все имеющиеся на компьютере прикладные программы, предназначенные для выполнения конкретных задач пользователя. Наибольшей популярностью пользуются: текстовые процессоры — для создания текстовых документов; табличные процессоры (электронные таблицы) — для вычислений и анализа информации, представленной в табличной форме; базы данных — для организации и управления данными; графические пакеты — для представления информации в виде рисунков и графиков; коммуникационные программы — для обмена информацией между компьютерами; интегрированные пакеты , включающие несколько прикладных программ разного назначения; обучающие программы, электронные учебники, словари, энциклопедии, системы проектирования и дизайна ; игры .

Слайд 6

Этот класс программного обеспечения является необходимой принадлежностью компьютера, так как обеспечивает взаимодействие человека, всех устройств и программ компьютера. Этот комплекс программ определяет на компьютере системную среду и правила работы в ней. Чем более совершенно системное программное обеспечение, тем комфортнее мы чувствуем себя в системной среде. Самой важной системной программой является операционная система , которая обычно хранится жестком диске. При включении компьютера ее основная часть переписывается с жесткою диска во внутреннюю память и там находится на протяжении всего сеанса работы компьютера. Операционная система — это набор программ, управляющих оперативной памятью, процессором, внешними устройствами и файлами; ведущих диалог с пользователем.

Слайд 7

Операционная система обеспечивает: — выполнение прикладных программ; — управление ресурсами компьютера — памятью, процессором и всеми внешними устройствами; — контакт человека с компьютером. К наиболее известным операционным системам относятся: MS-DOS, Windows, Unix, OS/2 .

Слайд 8

Инструментальное обеспечение — это обеспечение , предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. Виды инструментального ПО: Текстовые редакторы Интегрированные среды разработки Компиляторы, интерпретаторы, линковщики Парсеры и генераторы парсеров Ассемблеры , отладчики Средства анализа покрытия кода Средства непрерывной интеграции Средства автоматизированного тестирования Системы управления версиями И др.

Слайд 9

Аппаратное обеспечение компьютера – это все аппаратные средства, из которых состоит компьютер, т.е. вся аппаратура, необходимая для работы компьютера, комплекс электронных, электрических и механических устройств, входящих в состав системы. Различают внутренние и внешние устройства. Персональный компьютер — универсальная техническая система, конфигурацию которой можно изменять по мере необходимости. Тем ни менее существует понятие базовой конфигурации. В настоящее время базовая конфигурация состоит из 4 составляющих: системный блок ,монитор ,клавиатура ,мышь .

Слайд 10

1. Монитор 2.Материнская плата 3. Процессор 4. IDE-слот 5.Оперативная память 6.Платы расширения 7. Блок питания 8. Привод для дисков (CD/ DVD) 9. Винчестер 10. Клавиатура 11.Мышь

Слайд 11

Материнская плата Микропроцессорный комплект(чипсет ) Шины Оперативная память ПЗУ — постоянное запоминающее устройство. Жёсткий диск . Видеокарта Звуковая карта. Системная плата Процессор

Слайд 12

Периферией называются все внешние дополнительные устройства, подключаемые к системному блоку компьютера через специальные разъёмы. По назначению периферийные устройства можно подразделить на: Устройства ввода данных Устройства вывода данных Устройства хранения данных Устройства обмена данными

Слайд 13

Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления.

Слайд 14

Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора .

Слайд 15

Преобразует цифровую и (или) аналоговую информацию в видеоизображение .

Слайд 16

По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры. Лазерный Струйный Светодиодный Матричный

Слайд 20

Используемая литература и сайты : — Семененко А. В. и др. Под ред. В. И. Дракина «Электронные вычислительные машины — « http://dpk-info.ucoz.ru/publ/31-1-0-44 » — « http:// referat .ru » — « http://www.philosof.onu.edu.ua/education »

Аппаратное обеспечение — это… Что такое Аппаратное обеспечение?

Аппара́тное обеспе́чение[1] (допустимо также произношение обеспече́ние[2][3][4]), аппаратные средства, компьютерные комплектующие, жарг. железо (англ. hardware) — электронные и механические части вычислительного устройства, входящих в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные (информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает). Аппаратное обеспечение включает: компьютеры и логические устройства, внешние устройства и диагностическую аппаратуру, энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы[5].

Распространение компьютеров

Большое число компьютеров встроено в другие устройства, например, в бытовую технику, медицинское оборудование, сотовые телефоны. Лишь малая часть компьютеров (около 0,2 % всех компьютеров, произведённых в 2003 году) — это настольные и мобильные персональные компьютеры.

Персональный компьютер

Типовой персональный компьютер состоит из корпуса и следующих частей:

  • материнская плата, на которой установлен центральный процессор (CPU) включая систему охлаждения, оперативную память и другие части, а также слоты расширения
  • Блок питания
  • Контроллеры устройств хранения — IDE, SCSI, SATA, SAS или других типов, находящиеся непосредственно на материнской плате (встроенные) либо на платах расширения. К контроллерам подключены жёсткий диск (винчестер), привод гибких дисков, CD-ROM и другие устройства.
  • Накопители на сменных носителях
    • Приводы оптических дисков
    • привод гибких дисков
    • стример
  • Устройства хранения информации
  • Видеоконтроллер (встроенный или в виде платы расширения — см. графическая плата), передающий сигнал на монитор
  • Звуковой контроллер (см. звуковая плата)
  • Сетевой интерфейс (см. сетевая плата)

Кроме того, в аппаратное обеспечение также входят внешние компоненты — периферийные устройства:

См. также

Ссылки

Литература

Leave a comment