Классификация компьютеров и их систем

Всероссийский заочный финансово-экономический  институт

Кафедра математики и информатики

Курсовая  работа

По дисциплине «Информатика»

На тему «Классификация компьютеров и их систем»

                                                                   Исполнитель:

                                                                      Чернова Нина Сергеевна

                                                                      Специальность                      Б,А и А

                                                                      группа                                          день

                                                                       № зачетной книжки       08УББ03301

                                                                   Руководитель:

                                                                          Сахабетдинов М.А.

 

 

 

 

 

 

 

Уфа - 2010

Оглавление

Введение

1.Теоретическая  часть

    Введение

    1.1 Основные  понятия, используемые при изучении  компьютера

    1.2 Классификация компьютеров

    1.3 Классификация  компьютерных систем

    Заключение

2.Практическая  часть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Данная курсовая работа включает в свою структуру  теоретическую и практическую части.

Теоретическая часть посвящена  вопросу «Классификация компьютеров и их систем». Данная тема является чрезвычайно  актуальной, так как она составляет теоретическую основу информатики, без нее невозможно изучить компьютер. А, как известно, в наши дни невозможно обойтись без этого устройства. Классификация компьютеров и их систем обеспечивает единую методическую базу для изучения информатики.

Данную тему раскроют следующие вопросы: классификация  компьютеров и классификация  компьютерных систем.

        В практической части данной  курсовой рассматривается решение экономической задачи по данным компании ООО «Красный Октябрь» осуществляющая производственную деятельность на территории России, с использованием табличного процессора МS Excel.

Для выполнения и оформления данной курсовой работы была использована операционная система (ОС) Microsoft Windows XP Professional (версия 2004 г.) и пакет прикладных программ Microsoft Officе: табличного процессора МS Excel и текстового редактора MS Word на персональном компьютере (ПК).

       Краткие  характеристики ПК: винчестер- 80 Гб (7200 rpm), память оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) – 256 Мб, процессор- Celeron- D 320,  монитор- LG Flatron F720P 17, видеокарта- GeForce FX 5200-8x  DDR.

 

 

 

 

1.Теоретическая часть

Введение

С увеличением  объёма вычислений появился первый счётный переносной инструмент - “Счёты”. В начале 17 века возникла необходимость в сложных вычислениях. потребовались счётные устройства, способные выполнять большой объём вычислений с высокой точностью. В 1642 г. французский математик Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину - “Паскалину”

В 1830 г. английский учёный Бэббидж [7, С.60] предложил идею первой программируемой  вычислительной машины. В 1930г. американский учёный Буш изобрел дифференциальный анализатор - первый в мире компьютер.

К настоящему времени  спроектированы и опробованы сотни  различных компьютеров. В научной  литературе и технической документации можно найти более десятка  различных названий, характеризующих  лишь общие принципы функционирования машин.

Теоретическая часть данной работы посвящена теме «Классификация компьютеров и их систем». Объектом изучения данной темы является компьютер, а предметом – классификация компьютера и его систем.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.Основные понятия, используемые при изучении компьютеров

Компью́тер (англ. computer — «вычислитель»), электро́нная вычисли́тельная маши́на (ЭВМ) — вычислительная машина, предназначенная для передачи, хранения и обработки информации.

Существуют различные  классификации компьютеров –  по поколениям, по производительности и характеру использования, по принципу действия и др.

Вычислительная система - комплекс средств вычислительной техники, содержащий не менее двух основных процессоров или ЭВМ с единой системой управления, имеющих общую память, единое математическое обеспечение ЭВМ и общие внешние устройства.

По назначению ВС делят на универсальные, проблемно-ориентированные и специализированные; по типу ВС различаются на многомашинные и многопроцессорные; по типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС, различают однородные и неоднородные системы; по режиму работы ВС различают системы, работающие в оперативном и неоперативном временных режимах и т.д.

Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ, процедур и правил вместе со связанной с этими компонентами документацией, позволяющей использовать ЭВМ для решения различных задач.

 

1.2 Классификация компьютеров

Классификация ЭВМ по принципу действия

По принципу действия все вычислительные машины делятся на три   больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ), и гибридные (ГВМ).

                                  

Рис. 1.1. Классификация вычислительных машин по принципу действия

Критерием деления  вычислительных машин на эти три  класса является форма передачи информации, с которой они работают.

               а                                                                      б

Рис. 1.2.  Две формы представления информации в машинах:

а - аналоговая; б – цифровая импульсная

      Цифровые вычислительные машины — вычислительные машины дискретного действия, работающие с информацией, представленной в цифровой (дискретной) форме.  Аналоговые вычислительные машины — вычислительные машины непрерывного действия, работающие с информацией, представленной в аналоговой форме (в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величин).

 

 Аналоговые вычислительные машины весьма просты и удобны в эксплуатации; программирование задач для решения на них, как правило, нетрудоемкое; скорость решения задач изменяется по желанию оператора и может быть сделана сколь угодно большой (больше, чем у ЦВМ), но точность решения задач очень низкая (относительная погрешность 2-5 %). На АВМ наиболее эффективно решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие сложной логики.

     Гибридные  вычислительные машины — вычислительные машины смешанного действия, позволяющие обрабатывать информацию, представленную как в цифровой, так и в аналоговой форме.            Наиболее широкое применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации — электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере.

                          Классификация ЭВМ по назначению

По назначению ЭВМ можно разделить на три  группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированные.

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Проблемно-ориентированные ЭВМ  и ВС— обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами и служат для решения задач, связанных с управлением технологическими процессами, регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных, выполнения расчетов с относительно несложным алгоритмом.

К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы

Специализированные  ЭВМ и ВС применяются как при выполнении разнообразных узкоспециализированных задач, так и при реализации определенных видов функций; подобная специализация позволяет упростить структуру устройств и понизить их стоимость. Они широко используются в военной, аэрокосмической, телекоммуникационной и других отраслях, когда важную роль играют существенные ограничения по массе, размерам, потребляемой электроэнергии. Значительно применение однокристальных ЭВМ в качестве микроконтроллеров при управлении техпроцессами.

К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые  микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

Классификация ЭВМ по размерам и  функциональным  возможностям

Эта классификация учитывает важнейшие технико-эксплуатационные характеристики компьютера, такие, как: быстродействие; разрядность и формы представления чисел; номенклатура, емкость и быстродействие запоминающих устройств; типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов; возможность работы в многопользовательском и мультипрограммном режиме; наличие и функциональные возможности программного обеспечения; программная совместимость с другими типами ЭВМ; система и структура машинных команд; возможность подключения к каналам связи и вычислительной сети; эксплуатационная надежность и др.

Согласно перечисленным  выше критериям ЭВМ делятся на следующие группы: микро ЭВМ; малые ЭВМ; большие ЭВМ; суперЭВМ .

Микро ЭВМ — класс ЭВМ, действие которых основано на микропроцессорах. Внутри своего класса микро ЭВМ делятся на универсальные и специализированные .              

Многопользовательские — мощные микро ЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать сразу нескольким пользователям.

Персональные — микро ЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения, ориентированные на работу в однопользовательском режиме.                             

Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах. Карманные модели выполняют функции «интеллектуальных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ. Серверы  — особо интенсивно развивающаяся группа микро ЭВМ, применяемая в вычислительных сетях. Сервер представляет собой компьютер, выделенный для обработки запросов со всех станций сети, а также предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам. Кроме того, на сервер возлагаются функции распределителя ресурсов. Рабочие станции (work station) — однопользовательские микро-ЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ.

Малые ЭВМ (мини - ЭВМ) — класс ЭВМ, который характеризуется широким диапазоном производительности в конкретных условиях применения, аппаратной реализацией большинства функций ввода-вывода информации, достаточно простой реализацией микропроцессорных и многомашинных систем, возможностью работы с форматами данных различной длины. Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов. Кроме того, они могут быть использованы для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, системах автоматизированного проектирования и моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.

Большие ЭВМ (mainframe) — класс ЭВМ, предназначенных для решения научно-технических задач и задач, связанных с управлением вычислительными сетями и их ресурсами, работы в вычислительных системах с пакетной обработкой информации и большими базами данных. В последнее время наметилась тенденция использования этого класса ЭВМ в качестве больших серверов вычислительных сетей.

На больших ЭВМ сейчас находится около 70% «компьютерной» информации.

СуперЭВМ — класс мощных многопроцессорных вычислительных машин с быстродействием в десятки миллиардов операций в секунду. ЭВМ этого класса представляют собой многопроцессорные вычислительные системы и структурно делятся на следующие группы:

магистральные (конвейерные), снабженные процессорами, одновременно выполняющими разные операции над последовательными потоками обрабатываемых данных. Такие системы называют системами с многократным потоком команд и однократным потоком данных;