Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Von Neumannova koncepce počítače
Hardware - komponenty počítačů
Von Neumannova koncepce počítače
Von Neumannova koncepce počítače
V roce 1945 vystoupil na přednášce v USA matematik John von Neumann a představil architekturu samočinného univerzálního počítače (von Neumannova koncepce – schéma)
Základy této koncepce se s určitými obměnami používají dodnes
Hardware - komponenty počítačů
Von Neumannova koncepce počítače
Hardware - komponenty počítačů
Von Neumannova koncepce počítače
Popis von Neumannovy koncepce
Operační paměť
Uchovává aktuálně zpracovaná data, programy, výpočty
ALU – Aritmeticko logická jednotka (Arithmetic-Logic Unit)
Výpočetní jednotka, tzn. provádí všechny matematické a logické operace.
ALU čte data z paměti a zpět do paměti jsou ukládány výsledky a mezivýsledky
Hardware - komponenty počítačů
Von Neumannova koncepce počítače
Řadič
Jednotka, která řídí činnost všech částí počítače
Zasílá ostatním částem počítače řídící signály a naopak od ostatních částí počítače přijímá zpět jejich stav (stavové signály) a případná chybová hlášení
Činnost řadiče je řízena programem, který je uložen v paměti, ze které řadič jednotlivé kroky programu (instrukce) čte a následně provádí
ALU a řadič se společně označují jako procesor (CPU – Central Processing Unit)
Vstupní zařízení
Vstup programu a dat
Výstupní zařízení
Výstup výsledků, které program v počítači zpracoval
Hlavním úkolem je předat výsledky ve vhodné podobě uživateli
Hardware - komponenty počítačů
Von Neumannova koncepce počítače
Princip činnosti počítače podle vNs
1) Do operační paměti se pomocí vstupních zařízení (prostřednictvím ALU) načte program, který bude provádět výpočet.
2) Rovněž se do operační paměti umístí data, se kterými bude program pracovat.
3) Jednotka ALU provede výpočet. Při výpočtech využívá operační paměť k ukládání mezivýsledků.
4) Po ukončení výpočtu jsou výsledky (prostřednictvím ALU) odeslány na výstupní zařízení
Hardware - komponenty počítačů
Von Neumannova koncepce počítače
Dnešní počítače a vNs
Von Neumannovo schéma je i dnes aktuální, samozřejmě s několika odlišnostmi.
Především nezná pojem multitasking (souběžné zpracování více úloh teoreticky v jednom okamžiku)
Dále pak nepočítá s vícejádrovými procesory a nezná vstupně/výstupní jednotky, které umí zajišťovat jak vstup, tak i výstup dat.
Komunikace mezi jednotlivými bloky základní jednotky probíhá po skupinách vodičů, které nazýváme sběrnice.
Hardware - komponenty počítačů
Von Neumannova koncepce počítače
Dnešní počítače a vNs Další nevýhodou je to, že rychlost dnešního procesoru je mnohem vyšší než
rychlost přenosu dat mezi operační pamětí a ALU
Proto se v dnešních procesorech používá tzv. paměť cache
Zdroje
• Roubal, Pavel. Informatika a výpočetní technika pro střední školy – teoretická učebnice. ISBN: 978-80-251-3228-9.
• Navrátil, Pavel. S počítačem nejen k maturitě. ISBN: 978-80-7402-020-9.
Von Neumannova koncepce počítače
jméno autora Tomáš Žižka
název projektu Informatika a digitální technika
číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0158
číslo šablony III/2 Inovace výuky pomocí ICT
předmět/ třída (ročník) Informatika/kvarta
pořadové číslo DUM 3
datum 3. 12. 2012
název DUM Von Neumannova koncepce počítače
metodická poznámka k využití
Výuková prezentace, která je zaměřena na von Neumannovu
architekturu/koncepci počítače. Určeno pro frontální výuku s celou
třídou. Vhodné pro nižší gymnázium.