Файл: Устройство персонального компьютера (История создания вычислительной техники).pdf
Добавлен: 01.04.2023
Просмотров: 394
Скачиваний: 2
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы курсовой работы заключается в том, что в современном обществе рынок товаров, услуг и рабочей силы может характеризоваться значительными изменениями, вызванными во многом интенсивным развитием информации и информационных технологий. Роль компьютера в чьей-либо жизни, в деятельности компаний и организаций стремительно растет. Сегодня компьютер широко используется практически во всех сферах жизни общества и государства: в сфере образования, медицины, телевидения, промышленности, сельского хозяйства и т. Д. Компьютер является эффективным вспомогательным инструментом в жизни практически всех граждан, в деятельности всех компаний и организаций. С помощью компьютеров ведется документация, передается информация и осуществляется связь с базами данных. Сегодня компьютеры используются для выполнения широкого спектра производственных задач и обеспечения постоянной работы различных устройств на производстве.
Основная цель курсовой работы направлена на изучение принципов работы ПК, его структуры и основ программного обеспечения.
Исходя из сформулированной цели, необходимо выявить задачи для её достижения:
– определить концепцию персонального компьютера, изучить его типы и возможности, предоставляемые пользователю;
– изучать компьютерную историю;
– изучить структуру персонального компьютера;
– изучить типы базового программного обеспечения и приложений.
Объект исследования в курсовой работе выступает персональный компьютер, предметом – методика исследования объекта.
Методологическая основа курсовой работы включает в себя: системный анализ, сравнение, типологию, теоретическое прогнозирование.
Структура курсовой работы. В соответствии с целью, задачами и методами исследования работа состоит из введения, 2 глав, заключения, библиографического списка литературы.
В первой главе приводится изучение истории создания электронно-вычислительной машины, понятие и структуру ПК.
Во второй главе рассматривается подробно устройство персонального компьютера.
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
1.1 История создания вычислительной техники
Современное общество, рынок товаров, услуг и рабочей силы могут характеризоваться значительными изменениями, вызванными во многом интенсивным развитием информационных технологий. Роль компьютера в жизни любого человека, в деятельности компаний, организаций быстро развивается. Сегодня компьютер широко используется практически во всех сферах жизни общества, государства: в сфере образования, медицины, телевидения, промышленности, сельского хозяйства и т.д . Компьютер является эффективным вспомогательным инструментом в жизни практически всех граждан, в деятельности всех предприятий и организаций[1].
Информационные технологии являются важным компонентом процесса расчета и обработки данных. Самыми ранними вычислительными устройствами были, вероятно, хорошо известные счетные палочки, которые до сих пор используются во многих начальных классах для обучения счету[2]. По мере развития этих устройств они становились все более сложными, например, такие как финикийские глиняные фигуры, которые также предназначались для визуального представления количества подсчитанных объектов. Похоже, что покупатели и бухгалтеры использовали такие устройства в то время.
Постепенно из самых простых счетных устройств рождались все более сложные устройства: счеты (результаты), логарифмический слайд, арифмометр, компьютер[3]. Несмотря на простоту ранних компьютерных устройств, опытный бухгалтер может получить результаты, используя простые учетные записи, даже быстрее, чем медленный владелец современного калькулятора. Разумеется, эффективность и скорость подсчета современных компьютерных устройств давно превзошли возможности самого выдающегося счетчика людей.
Человечество научилось использовать самые простые устройства тысячи лет назад. Наиболее популярной была необходимость определить количество предметов, используемых в торговле. Одним из самых простых решений было использование эквивалентной массы заменяемого элемента, что не требовало точного преобразования числа его элементов. Для этих целей использовались простейшие балансировочные весы, ставшие одним из первых приборов для количественного определения массы.
Принцип эквивалентности широко использовался в другом элементарном вычислительном устройстве - счетах. Количество подсчитанных объектов соответствовало количеству кубов, сдвинутых этим инструментом.
Бусы, используемые в практике многих религий, могут быть относительно сложным счетным устройством. Верующий рассчитывал число бусинок на количество молитв, произнесенных на бусинах, и, пройдя полный круг бусин, переместил специальные жетоны зерна на отдельный хвост, что означает количество подсчитанных колёс.
С изобретением зубчатых колес появились и более сложные вычислительные устройства. Механизм Антикитеры, обнаруженный в начале 20-го века, был обнаружен на месте крушения древнего корабля, который затонул около 65 лет до нашей эры. (согласно другим источникам в 80 или даже 87 г. до н.э.) он даже знал, как моделировать движение планет. Предположительно, он использовался для расчета календаря в религиозных целях, предсказания солнечных и лунных затмений, определения времени посева и сбора урожая и т.д. Расчеты были сделаны путем объединения более 30 коричневых кругов и нескольких циферблатов. Для расчета лунных фаз использовалась дифференциальная передача, которую исследователи приписывали изобретению в течение длительного времени не раньше, чем в 16 веке. Однако с уходом в древность способность создавать такие устройства была забыта. Прошло около полутора тысяч лет, прежде чем люди снова научились создавать механизмы подобной сложности.
Потребность в сложных расчётах в XVI веке быстро росла. Значительная часть трудностей была связана с умножением и делением многозначных чисел.
Это привело к появлению на протяжении кратчайшего времени (1614—1623 гг.) сразу четырёх новых типов вычислителей:
– логарифмических таблиц;
– логарифмических линеек;
– механических арифмометров (скорее переоткрыты, ибо существовали в античности);
– палочек Непера встреченных с восторгом, но вскоре — полностью заброшенных.
Позже уже в XIX веке на базе логарифмов и логарифмических линеек возник и их графический аналог - номограммы, которые стали использоваться для вычисления самых разных функций.
Для умножения были предложены палочки Непера. Они были изобретены шотландским математиком Джоном Непером (первым автором, предложившим логарифмы) и описаны им в трактате 1617 года.
Прибор Непера мог непосредственно прилагаться только к исполнению действия умножения. С гораздо меньшими удобствами производится при помощи этого прибора действие деления. Успех этого прибора, хотя едва ли вполне заслуженный, был так значителен, что в честь как самого прибора, так и его изобретателя писались даже хвалебные стихи.
Определение логарифмов и таблицу их значений (для тригонометрических функций) впервые опубликовал в 1614 году шотландский математик Джон Непер.
Идея пришла к Nepera: заменить трудоемкое умножение простым сложением путем сравнения геометрических и арифметических достижений с использованием специальных таблиц, в то время как геометрия будет оригинальной. Затем деление автоматически заменяется чрезвычайно простым и более надежным вычитанием[4].
Логарифмические таблицы, расширенные и уточненные другими математиками, широко использовались для научных и инженерных расчетов более трех столетий, пока не появились электронные калькуляторы и компьютеры.
В 1642 году французский ученый, физик и философ Блез Паскаль изобрел вычислительную машину - механическое устройство для сложения чисел. Счетная машина Паскаля была изобретена им в 1640 году. Работа над счетной машиной длилась около пяти лет, изготовила около пятидесяти различных моделей и была завершена в 1645 году[5]. В 1649 году Паскаль получил «королевскую привилегию» (патент), которая дает право на изготовление и продажу автомобиля.
Ряд таких машин был фактически изготовлен и продан им. В результате было предложено много различных конструкций механических вычислительных машин, но они были широко распространены только через 200 лет, в 19 веке, когда стало возможным их промышленное производство. Такие машины назывались арифмометрами - они механизировали все четыре арифметических действия: сложение, вычитание, умножение и деление. Арифмометры и их разработка - электромеханические счетные машины для клавиатуры использовались до 1960-х годов, когда их заменили электронные микрокалькуляторы[6].
Вышеупомянутые механические компьютеры были ручными, то есть оператор должен был участвовать в процессе расчета. Для каждой операции необходимо было вводить начальные данные в машину и устанавливать счетные элементы машины для выполнения операции. Время от времени приходилось читать и записывать полученные результаты и проверять точность расчетов.
Можно ли создать автоматический компьютер, который бы выполнял необходимые расчеты без вмешательства человека? Первым, кто поставил такой вопрос и предпринял серьезные шаги, чтобы оправдать положительный ответ, был замечательный английский ученый, инженер и изобретатель Чарльз Беббидж, который пытался создать автоматическое вычислительное устройство (он назвал его аналитической машиной), которое работает без вмешательства человека - под контролем перфокарт.
Аналитическая машина не была построена, но Бэббидж сделал более 200 чертежей различных ее узлов, около 30 вариантов общей компоновки машины и сделал несколько устройств за свой счет.
В конце XIX и начале XX веков получили распространение так называемые вычислительные машины, основанные на развитии идей Паскаля и Беббиджа. Чтобы читать перфокарты, они начали использовать электрические контактные устройства, электродвигатель использовался для управления вращением счетных колес. Впоследствии были построены машины, в которых хранение чисел осуществлялось в двоичной форме с использованием групп электрических реле. Айкен в Соединенных Штатах, Цузе в Германии и другие разработали так называемые реле, которые использовались до начала 1960-х годов, в конкуренции с электронными компьютерами, появившимися в то время.
Первый настоящий универсальный электронный компьютер был построен в конце 1945 года; Машина называется ENIAC (ENIAC - электронный цифровой интегратор и компьютер). Эта структура содержала более 18 000 электронных ламп и потребляла мощность около 150 кВт.
Начиная с 1944 года в работе над созданием электронных вычислительных машин принял участие один из крупнейших американских математиков Джон Фон Нейман. Он в статье «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства», опубликованной в 1946 году совместно с Г. Голдстайном и А. Берксом высказал две идеи, которые используются в во всех электронных вычислительных машинах до настоящего времени: использование двоичной системы счисления и принцип хранимой программы. Хранение программы в памяти машины позволяет производить преобразования команд в процессе работы машины, что делает вычислительный процесс гибким.
Компьютеры 40-х и 50-х годов были очень большими устройствами и очень дорогими. В борьбе за покупателей компании, производившие компьютеры, старались сделать свою продукцию более компактной и дешевой. В 1965 году Digital Equipment выпустила первый мини-компьютер PDP-8 размером с холодильник за 20 000 долларов. В будущем изобретение интегральных микросхем позволило еще больше уменьшить размеры и снизить затраты на компьютеры. В 1975 году был выпущен первый коммерчески доступный компьютер Altair 8800 на базе микропроцессора Intel 8080. Это было 500 долларов. Начался рост производства ПК.
В 1979 году IBM, ведущий мировой производитель и производитель больших компьютеров, решил опробовать рынок ПК. В 1981 году общественности был представлен новый компьютер под названием IBM PC. Через несколько лет персональные компьютеры IBM стали лидерами рынка. Фактически, IBM PC стал стандартом для персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры (совместимые с IBM PC) составляют около 90% всех персональных компьютеров, производимых в мире.