1 / 24

Orbis pictus 21. století

Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu. Orbis pictus 21. století. Historie výpočetní techniky. OB21-OP-EL-KONP-JANC-M-3-005. První počítač. Charles Babbage navrhl první dva typy mechanických počítačů:

latona
Download Presentation

Orbis pictus 21. století

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

  2. Historie výpočetní techniky OB21-OP-EL-KONP-JANC-M-3-005

  3. První počítač • Charles Babbagenavrhl první dva typy mechanických počítačů: 1.) diferenciální stroj (1822) - výpočet hodnot polynomu (tvorba tabulek). Poháněný parou, velký jako lokomotiva. Dokončená část prvního "Diferenčního stroje" (sedmina plánovaného zařízení) - 1832

  4. První počítač 2.) analytický stroj (1834) - mechanický počítač. • Měl již základní části moderních počítačů: aritmetickou jednotku ("mill"), paměť ("store") o kapacitě 1000 čtyřicetimístných čísel a řadič ("control barrel"). Program byl čten z děrných štítků (spojených do smyčky) a ihned prováděn; několik snímačů dovolovalo vytvářet programy s cykly a větvením. Výstup byl na číslicovou tiskárnu. • Z finančních důvodů nebyl ani jeden z těchto strojů dokončen. Na snímku je aritmetická jednotka s tiskárnou.

  5. První počítač KonradZusevytvořil v letech 1934 až 1944 4 číslicové počítače: • Z1: Čistě mechanický. Vstup a výstup 4místná čísla, paměť 16 slov po 24 bitech (destička se zasouvanými tyčinkami). • Z2: Používal relé. Nedostatečná spolehlivost. • Z3: Relé (2400 ks). Paměť 64 slov po 22 bitech. Zničen při náletu. • Z4: Analogie Z3, ale mechanická paměť. Pracoval až do r. 1950.

  6. První počítač • HowardAiken- Mark 1 (IBM 1943, předán do Harvardu). 72 registrů; každý fungoval jako paměť (23 dekadických číslic) a současně jako sčítačka-odečítačka. Mechanický, 750 tisíc součástek • Atanasoff a Berry- ABC. První elektronický počítač. Nedokončen.

  7. První počítač • COLOSSUS– Roku 1943 byl Angličany sestaven prototyp počítače určeného k lámání německých šifer, vytvářených šifrovacím strojem Enigma, který se nazýval ColossusMark I. • Používal vakuové elektronky a v následujícím roce byl zprovozněn vylepšený ColossusMark 2. • Colossus byl prvním používaným plně elektronickým počítačem. • Jeho vstup tvořila papírová páska a bylo jej možné nakonfigurovat na řešení různých úloh Boolovy logiky. • Jeho existence a princip fungování byli přísně tajné až do 70-tých let minulého století. • Po válceWinstonChurchil osobne vydal rozkaz, aby bylColossuszničen.

  8. První počítač • ENIAC(ElectronicNumericalIntegrator And Computer - Eckert a Mauchly). Elektronická varianta Harvard Mark 1. • Prvním univerzálním plně elektronickým počítačem byl stroj zvaný ENIAC, který vznikl v roce 1945 (konstrukce začala v roce 1943) ve Philadelphii v USA. • Skládal se přibližně z 19000 elektronek, chlazený byl dvěma leteckými motory a zabíral celou halu. • Byl to stroj využívaný pro vojenské účely, sloužil pro matematické výpočty, zejména k vývoji nových zbraní. • Později byl předělán na počítač řízený programem v paměti. Pracoval do roku 1955.

  9. První počítač • EDVAC (ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer) - John von Neumann (1945): revoluční myšlenka uložit program do paměti. • Manchester Mark 1(od r. 1946). Elektronický; první počítač s programem uloženým v paměti. Paměť 32 slov po 32 bitech realizovaná jako obrazovková. • V dalších letech probíhal vývoj počítačů rychlým tempem, jak ukazuje tabulka 1.

  10. Vývoj počítačů Tab. 1 Vývoj počítačů od jejich vzniku

  11. Novodobá historie počítačů – počítače typu PC = PersonalComputer • IBM PC (Personal computer), nebo též IBM 5150, vyrazilo do světa roku 1981 s procesorem 8088 firmy Intel vnitřně šestnáctibitovým, ale s okolím komunikujícím po osmibitové sběrnici, schopným adresovat až 1MB paměti, taktovaným na 4,77 MHz • PC XT (eXtended technology) roku 1983 přidal do sestavy pevný disk s tehdy běžnou kapacitou 10 až 40 MB

  12. Novodobá historie počítačů – počítače typu PC = PersonalComputer • V roce 1982 se objevil procesor 80286, jehož adresová sběrnice je 24bitová, což už umožňovalo adresovat celých 16 MB paměti. Během roku 1984 se stal srdcem PC AT (Advanced Technology) s 5¼“ disketami 1,2 MB a s podporou 46 pevných disků v BIOSu na základní desce. • 80386 - tento plně 32bitový procesor – 32bitová je jeho vnitřní i vnější datová i adresová sběrnice – měl možnost adresovat až 4 GB paměti.

  13. Novodobá historie počítačů – počítače typu PC = PersonalComputer • Během roku 1990 přišel Intel s procesorem 80486, který byl vlastně spojením procesoru 80386, koprocesoru 80387 a 8 KB vyrovnávací paměti. Procesor 80486 se dočkal vylepšení DX2 a DX4 a také levnejší varianty SX. • V roce 1993 přišel na svět první procesor bez čísla, ale s vlastním jménem - Pentium. Pyšnil se šedesátičtyřbitovou datovou sběrnicí, rozdělením vyrovnávacích pamětí cache na část instrukční a datovou, obě po 8 KB, a schopností zpracovávat instrukce po dvojicích. Začínal na frekvencích 60 Mhz a 66 MHz, k nám se však dostal až v provedeních pro frekvence 75 a 90 MHz.

  14. Generace počítačů • Generace: • Zpočátku dělení podle součástkové základny: • 1. generace: elektronky • 2. generace: (samostatné) tranzistory • 3. generace: integrované obvody • Někdy též nultá generace: elektromechanické prvky, zejména relé. • Mezistupně - IBM 360: "2,5 až 2,7 -má" generace, • počítače s VLSI obvody: 3,5-tá generace.

  15. Generace počítačů Později se generace dělily spíše podle převládajícího softwaru: • 1. generace: programování ve strojovém kódu nebo v jednoduchých strojově závislých jazycích • 2. generace: vyšší programovací jazyky (Algol 60, Fortran, Cobol) • 3. generace: operační systémy a modernější programovací jazyky • 4. generace: OS a jazyky přizpůsobené uživatelům • 5. generace (plánovaná): ne výpočty, ale prvky umělé inteligence (i rychlost se měla měřit ne v operacích za sekundu, ale v logických úsudcích za sekundu); ovládání v přirozeném jazyce

  16. Rodiny počítačů 3 historické etapy: • Každý exemplářpočítače je unikát • Každý typ počítače je unikát • Rodiny počítačů s (aspoň zdola nahoru) kompatibilním strojovým kódem a softwarem

  17. Kompatibilta a portabilita • kompatibilita: zaměnitelnost (počítače, komponenty) nebo schopnost spolupráce • portabilita: schopnost programu pracovat ve více prostředích nebo být snadno přenesen do jiného prostředí

  18. Základy výpočetní techniky • Teoretické základy konstrukce počítačů položil americký matematik John von Neumann. Navrhl a ověřil obecnou strukturu počítače – platí dodnes

  19. Základy výpočetní techniky Model počítače sestává ze tří základních bloků 1. Procesoru, který provádí výpočetní operace podle instrukcí programu 2. Operační (hlavní) paměti, v níž se uchovávají data a instrukce programu a do které se v průběhu výpočtů ukládají mezivýsledky a výsledky zpracování dat 3. Vstupních a výstupních (V/V) jednotek, které umožňují počítači komunikovat s okolím

  20. Základy výpočetní techniky • Hlavní paměť, aritmeticko-logická jednotka a řadič tvoří tzv. základní jednotku a aritmeticko-logická jednotka (ALU) a řadič tvoří procesor. • Počítač vykonává svou činnost podle programu uloženého v operační paměti. • Program je tvořen sledem instrukcí a slouží k řešení určité úlohy.

  21. Základy výpočetní techniky • Při sestavování programu postupujeme následovně: 1. Algoritmizujeme řešenou úlohu. 2. Algoritmus je převeden do posloupnosti na sebe navazujících instrukcí, které tvoří program řešené úlohy. V instrukci je obsažena informace, jaká operace se má provádět a s jakými daty. 3. Číselná data a instrukce se uchovávají v operační paměti počítače na paměťových místech označených adresami. Instrukce se provádějí v pořadí, v jakém jsou uloženy v paměti, nebo se větví podle jistých podmínek.

  22. Základy výpočetní techniky • Technické prostředky jsou nezávislé na řešené úloze. • Počítač má univerzální strukturu a řeší úlohy podle různých algoritmů reprezentovaných programy.

  23. Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

  24. Literatura • M. Antošová, V. Davídek: Číslicová technika, KOPP České Budějovice 2008 • http://www.svethardware.cz

More Related