Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_ 1 _ 2 _01 Název vzdělávacího materiáluArchitektura počítačů Jméno autoraIng. Bulka.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_ 1 _ 2 _01 Název vzdělávacího materiáluArchitektura počítačů Jméno autoraIng. Bulka."— Transkript prezentace:

1 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_ 1 _ 2 _01 Název vzdělávacího materiáluArchitektura počítačů Jméno autoraIng. Bulka Josef Tématická oblast Hardware počítačů a operační systémy Vzdělávací oborVšechny obory školy PředmětInformační a komunikační technologie Ročník1. a 2. ročník Návaznost na ŠVPPodle rozpisu učiva pro 1. a 2. ročníky školy. Rozvíjené klíčové kompetenceKompetence k učení, řešení problému, komunikativní, pracovní, personální a sociální a personální. Průřezové témaInformační a komunikační technologie, Člověk a svět práce, Člověk a životní prostředí, Občan v demokratické společnosti. EU peníze školám“ Projekt DIGIT – digitalizace výuky na ISŠTE Sokolov reg.č. CZ.1.07/1.5.00/

2 Časový harmonogram06/2012 – 03/2014 Použitá literatura a zdrojeInternet – Wikipedia Klimeš, Skalka,Lovászová, Švec - Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN Pomůcky a prostředkyDataprojektor, výpočetní technika, názorné pomůcky a díly hardware z oblasti výpočetní techniky. AnotaceProblematika počítačové gramotnosti, pojmy informační a komunikační technologie (ICT). Způsob využití výukového materiálu ve výuce Výklad a cvičení. Opakování a domácí příprava žáků na vyučování Datum (období) vytvoření vzdělávacího materiálu září 2012 Tento výukový materiál je plně v souladu s Autorským zákonem ( jsou zde dodržována všechna autorská práva). Pokud není uvedeno jinak, autorem textů a obrázků je Ing. Josef Bulka

3

4 Architektura počítače je ideový návrh počítače, jeho charakter, logické rozdělení na části a stanovení jeho vlastností. V praxi se používají dvě základní architektury - von Neumannova a harwardská (Aikenova). Architekturu musíme moderně chápat jako pohled na podstatné vlastnosti počítačů.. Howard AikenJohn von Neumann

5 Vlastnosti počítačů můžeme rozdělit do čtyř základních kategorií: Struktura, uspořádání: popis jednotlivých funkčních částí a jejich propojení Součinnost, interakce: popis řízení dynamické komunikace mezi funkčními bloky Realizace, provedení: popisuje vnitřní strukturu jednotlivých funkčních bloků Funkcionalita, činnost: výsledné chování počítače jako celku

6 Architektura podle Johna von Neumanna Americký matematik maďarského původu John von Neumann definoval v roce 1945 základní koncepci počítače EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Byl to výsledek výzkumu týmu odborníků Univerzity státu Pensylvánie ve Filadelfii, kteří tak položili základ koncepce počítače řízeného obsahem paměti. Od té doby se objevilo několik různých modifikací i odlišných modelů, ale v podstatě se počítače, tak jak je známe v dnešní době, konstruují podle tohoto modelu. Jednotlivé části a jejich vzájemné propojení je na obrázku.

7 Paměť ALU Výstupy Vstupy Paměťový prostor je společný pro program i data.

8 John von Neumann navrhl architekturu samočinného počítače, která se používá dodnes. Tento počítač se skládá z pěti hlavních komponent - procesoru (ALU - aritmeticko-logická jednotka), řadiče, operační paměti, vstupního zařízení a výstupního zařízení. Programy i data se ukládaly do téže paměti Princip činnosti počítače byl poměrně jednoduchý. Nejprve s pomocí vstupního zařízení a procesoru vložíme do paměti program, poté stejným způsobem data. Jakmile je vše potřebné uloženo v paměti, začne probíhat výpočet. Ten provádí procesor, mezivýsledky jsou ukládány do operační paměti. Po dokončení výpočtu je výsledek odeslán na výstupní zařízení.

9 Architektura Harvardská (Aiken) Několik let po von Neumannovi, vývojový tým odborníků, pod vedením hlavního inženýra Howarda Aikena, přišel s vlastní koncepcí počítače, která se sice od Neumannovy příliš nelišila, ale odstraňovala některé její nedostatky. Název koncepce pochází z počítače Harvard Mark1 V podstatě jde pouze o oddělení paměti pro data a program.

10 Paměť ALU Výstupy VstupyProg.Data Paměťový prostor je rozdělen zvlášť pro program a zvlášť pro data.

11 Koncepce von Neumannova Výhody: Rozdělení paměti pro kód a data určuje programátor Řídící jednotka procesoru přistupuje do paměti pro data i pro instrukce jednotným způsobem Jedna sběrnice - jednodušší výroba Nevýhody: Společné uložení dat a kódu může mít při chybě za následek přepsání vlastního programu, Jediná sběrnice tvoří úzké místo.

12 Koncepce Harvardská (Aikenova) Výhody: Program nemůže přepsat sám sebe Paměti mohou být vyrobeny odlišnými technologiemi Každá paměť může mít jinou velikost nejmenší adresovací jednotky Dvě sběrnice umožňují jednoduchý paralelizmus, kdy lze přistupovat pro instrukce i data současně Nevýhody: Dvě sběrnice kladou vyšší nároky na vývoj řídící jednotky procesoru a zvyšují i náklady na výrobu výsledného počítače Nevyužitou část paměti dat nelze použít pro program a obráceně

13

14 Paměť ALU Výstupy Vstupy Pokuste se sestavit schéma koncepce počítače podle Johna von Neumanna.

15 Paměť ALU Výstupy Vstupy Prog. Data Pokuste se sestavit schéma harvardské koncepce počítače

16

17 1.Koncepce počítače se společným prostorem pro data i program se nazývá? a)Harvardská b)Von Neumannova c)Gatesova 2.Koncepce počítače s fyzicky odděleným prostorem pro data i program se nazývá? a)Gatesova b)Von Neumannova c)Harvardská

18 3.Struktura počítače ? a)Popisuje jednotlivé funkčních části a jejich propojení v počítači b)Popisuje vnitřní strukturu jednotlivých funkčních bloků c)Popisuje výsledné chování počítače jako celku 4.Funcionalita- činnost? a)Určuje vnitřní strukturu jednotlivých funkčních bloků b)Popisuje výsledné chování počítače jako celku c)Popisuje jednotlivé funkčních části a jejich propojení v počítači

19 1.http://cs.wikipedia.org/wiki/Harvardska_archite kturahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Harvardska_archite ktura 2.http://cs.wikipedia.org/wiki/Von_Neumannova_ architekturahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Von_Neumannova_ architektura 3.http://cs.wikipedia.org/wiki/John_von_Neuman nhttp://cs.wikipedia.org/wiki/John_von_Neuman n 4.Klimeš, Skalka, Lovászová, Švec -Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN Horst Jansen – Heinrich Rotter a kolektiv – Informační a komunikační technika, Europa – Sobotáles, Praha Seznam odkazů a použité literatury:


Stáhnout ppt "III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_ 1 _ 2 _01 Název vzdělávacího materiáluArchitektura počítačů Jméno autoraIng. Bulka."

Podobné prezentace


Reklamy Google