Главная страница
Навигация по странице:

  • 1. Цель и задачи работы.

  • 2.Основы теории.

  • По принципу действия

  • По назначению

  • По размерам и вычислительной мощности

  • 2.2 Архитектура вычислительных систем

  • Лаб_ВМСиС. Вычислительные машины, системы и сети


    Скачать 2.31 Mb.
    НазваниеВычислительные машины, системы и сети
    АнкорЛаб_ВМСиС.doc
    Дата29.12.2017
    Размер2.31 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЛаб_ВМСиС.doc
    ТипЛабораторная работа
    #13420
    страница1 из 34
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34

    МИНОБРНАУКИ РОССИИ
    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

    высшего профессионального образования

    «Тульский государственный университет»
    Кафедра «Робототехника и автоматизация производства»


    сборник методических указаний
    к лабораторным работам


    по дисциплине

    ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ



    Направление подготовки: 220400 «Мехатроника и робототехника»

    Специальность: 220402 «Роботы и робототехнические системы»

    Формы обучения:очная


    Тула 2012 г.

    Методические указания к лабораторным работам составлены доцент, к.т.н. Шмелев В.В. и обсуждены на заседании кафедры робототехники и автоматизации производства факультета кибернетики,

    протокол №___ от "___"____________ 201 г.

    Зав. кафедрой________________Е.В. Ларкин

    Методические указания к лабораторным работам пересмотрены и утверждены на заседании кафедры робототехники и автоматизации производства факультета кибернетики,

    протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

    Зав. кафедрой________________Е.В. Ларкин


    СОДЕРЖАНИЕ


    Лабораторная работа № 1. Классификация ЭВМ и архитектура вычислительных систем 4

    2.1 Классификация ЭВМ 4

    Лабораторная работа № 2. Состав и устройство персонального компьютера 9

    2.1 Структура персонального компьютера 9

    Основные устройства ПК 16

    Лабораторная работа № 3.Запоминающие устройства персонального компьютера 29

    2.1 Запоминающие устройства 29

    Лабораторная работа № 4. Внешние устройства ПК 59

    Лабораторная работа № 5. Локальные вычислительные сети 79

    2.1 Локальные вычислительные сети 79

    Лабораторная работа № 6. Программное, информационное и техническое обеспечение сетей 91

    2.1. Программное и информационное обеспечение сетей 92

    2.2 Основные принципы построения компьютерных сетей 93

    2.3. Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей 105

    Объектом изучения является программное, информационное и техническое обеспечение сетей 123

    2. Изучить программное, информационное и техническое обеспечение сетей 123

    Лабораторная работа № 7. Глобальная информационная сеть Интернет 124

    2. Основы теории 124

    2.1 Глобальная информационная сеть Интернет 124

    Лабораторная работа № 8. Система коммуникаций 134

    1. Цель и задачи работы 134

    2. Основы теории 134

    2.1. Системы ТЕЛЕКОММУНИКАЦИй 134

    Системы передачи документированной информации 147



    Лабораторная работа № 1. Классификация ЭВМ и архитектура вычислительных систем




    1. Цель и задачи работы.

    В результате выполнения данной работы студенты должны

    знать классификацию ЭВМ и архитектуру вычислительных систем



    2.Основы теории.

    2.1 Классификация ЭВМ


    ЭВМ – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения различных задач.

    Существует несколько признаков, по которым можно разделить ВМ. В частности:

    • по принципу действия,

    • по элементной базе и этапам создания,

    • по назначению,

    • по размеру и вычислительной мощности,

    • по функциональным возможностям,

    и т.д.

    По принципу действия ВМ: аналоговые, цифровые и гибридные.

    Аналоговые, или ВМ непрерывного действия, работают с информацией представленной в непрерывной (аналоговой форме), т.е. в виде непрерывного потока значений какой-либо физической величины (чаще всего напряжения электрического тока)

    АВМ просты и удобны в эксплуатации. Скорость решения задач регулируется оператором и может быть очень высокой, но точность вычислений очень низкая. На подобных машинах эффективно решаются задачи дифференциального исчисления, не требующие сложной логики.

    Цифровые, или ВМ дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее в цифровой форме.

    Гибридные, или ВМ комбинированного действия сочетают в себе возможности работы как с цифровой, так и с аналоговой информацией. Обычно применяются в автоматизации задач управления техническими и технологическим процессами.

    В экономике и повседневной деятельности получили широкое распространение ЦЭВМ, чаще называемы просто ЭВМ или компьютерами.

    По элементной базе и этапам создания выделяют:

    • 1-е поколение, 50-е годы ХХ века: ЭВМ на электронных вакуумных лампах.

    • 2-е поколение, 60-е годы: ЭВМ на полупроводниковых устройствах (транзисторах).

    • 3-е поколение, 70-е годы: ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни-тысячи транзисторов в одном корпусе, на кристалле).

    • 4-е поколение, 80-90-е годы: компьютеры на больших и сверхбольших ИС, основная из которых – микропроцессор (десятки тысяч-миллионы активных элементов на одном кристалле).

    Если электронное оборудование ЭВМ 1-но поколения занимало зал площадью 100-150 кв. м, то СБИС 1-2 кв. см и расстояние между элементами на ней 0,11-0,15 микрона (толщина человеческого волоса – несколько десятков микроном)

    • 5-е поколение, настоявшее время: вычислительные системы с несколькими десятками параллельно работающих микропроцессоров.

    • 6-е и последующие поколения: компьютеры с массовым параллелизмом и оптико-электронной базой, в которых реализован принцип ассоциативной обработки информации; т.н. нейронные компьютеры.



    Важно знать:

    Каждое последующее поколение превышает производительность системы и емкость запоминающих устройств более чем на порядок.
    По назначению принято выделять универсальные компьютеры, проблемно-ориентированные и специализированные.

    Универсальные предназначены для решения широкого круга инженерно-технических, экономических, математических и др. задач, для которых характерны большие объемы обработки данных и сложность алгоритмов.

    Проблемно-ориентированные предназначены для решения более узкого круга задач, связанных с управлением технологическими процессами (объектами), с регистрацией, накоплением и переработкой относительно небольших объемов данных, выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам. Они включают ограниченные по своим возможностям аппаратные и программные ресурсы.

    Специализированные предназначены для решения специфических задач по управлению работой технических устройств (агрегатов). Это могут быть контроллеры – процессоры, управляющие работой отдельных узлов вычислительной системы.
    По размерам и вычислительной мощности компьютеры можно разделить на сверхбольшие (суперЭВМ, суперкомпьютеры), большие, малые и сверхмалые (микроЭВМ, микрокомпьютеры).

    Сравнительная характеристика классов компьютеров

    Параметры

    СуперЭВМ

    Большие

    Малые

    МикроЭВМ

    Производительность, MIPS

    1 000-1 00 000

    100-10 000

    10-1 000

    10-100

    Емкость ОЗУ, Мбайт

    2000-100 000

    512-10 000

    128-2048

    32-512

    Емкость ВЗУ, Гбайт

    500-50 000

    100-10 000

    20-500

    20-100

    Разрядность, бит

    64-256

    64-128

    32-128

    32-128


    При рассмотрении функциональных возможностей компьютеров оценивают:

    • быстродействие процессора,

    • разрядность регистров процессора,

    • формы представления чисел,

    • номенклатура, емкость и быстродействие запоминающих устройств,

    • номенклатура и технические характеристики внешних устройств,

    • способность выполнять несколько программ одновременно (многозадачность),

    • номенклатура применяемых операционных систем,

    • программная совместимость – возможность выполнять программы, написанные для других типов компьютеров,

    • возможность работы в вычислительной сети

    и т.д.

    2.2 Архитектура вычислительных систем

      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34


    написать администратору сайта