Апаратне забезпечення інформаційних систем

1. Зробити загальний огляд систем числення та описати їх характеристики

Проектуючи цифрові комп’ютери, значну увагу приділяють вибору системи числення, яка повинна забезпечувати можливість достатньо просто втілювати розроблену архітектуру комп’ютера у конкретній фізичній елементній базі. Від вибору основи системи числення залежить швидкість виконання машинних операцій. Система числення – це сукупність прийомів та правил для зображення чисел за допомогою цифрових символів (цифр), що мають визначені кількісні значення (числовий еквівалент). Для подання чисел в універсальних ЦОМ ( цифрова обчислювальна машина) застосовували і застосовують двійкову, трійкову, вісімкову і шістнадцяткову системи числення, а для опрацювання економічної інформації – двійково-десяткову.

2. Визначте основні критерії систем числення

Ефективність систем числення різних комп’ютерів оцінюють за такими чинниками: – складність алгоритмів перетворення під час приймання даних і виведення результатів, коли вони подані в іншій системі числення; – складність подання чисел у комп’ютері залежно від структури системи елементів, що використовується. Довжина числа істотно залежить від основи системи числення; – основа системи числення визначає кількість стійких станів, які повинен мати функціональний елемент, що вибраний для зображення розрядів числа; – складність і швидкодію пристроїв виконання арифметичних та інших типових машинних операцій над числами; – зручність для безпосереднього читання і оцінки модуля числа та його знаку.

3. Історичний огляд виникнення трійкової системи числення для створення ЕОМ

Трійкова логіка цілком включає двійкову логіку, як центральна підмножина, тому трійкові комп'ютери можуть все, що можуть двійкові, плюс можливості трійкової логіки. Трійкові алгоритми працюють швидше двійкових алгоритмів, але на двійкових комп'ютерах ця перевага втрачається. У 50-ті роки XX століття було написано багато статей про ті або інші системи числення та їх використання в обчислювальній техніці. Причому для їх оцінки розглядалися різні критерійні підходи. Один із них пов'язаний із економічністю системи числення. Під цим слід розуміти той запас чисел, які можна записати в даній системі за допомогою певної кількості знаків. Математично було доведено, що найекономічнішою системою числення є система з основою е = 2,71… (основа натурального логарифма). Найближчим до цього ірраціонального числа є число 3, тобто трійкова система — найекономічніша. Головним конструктором трійкової ЕОМ був Микола Петрович Брусєнцов – українець за походженням. Але «головна перевага — як писав в ті роки Брусєнцов — трійкового представлення чисел перед прийнятим в сучасних комп'ютерах двійковим полягає не в ілюзорній економічності трійкового коду, а в тому, що з трьома цифрами можливий натуральний код чисел із знаком, а з двома неможливий». Та все ж, не дивлячись на позитивні якості трійкової системи числення, не слід забувати, що її застосування в обчислювальній техніці замість двійкової зумовлює деякі конструктивні труднощі.

4. Зробіть порівняльний огляд комп'ютерів трійкової системи числення з комп'ютерами двійкової системи числення

ЕОМ PDP

Загальна характеристика комп'ютера серії PDP-8 ( двійкова система числення )
Ім’я PDP-8 (Programmable Data Processor )
Виробник Digital Equipment Corporation, засновник DEC Кен Олсен (Kenneth Olsen)
Тип Professional Computer
Країна U.S.A.
Рік 22 березня 1965
Завершення виробництва 1980
Клавіатура ASR-33 Teletype
Скорость 1 MHz (0.5 MIPS)
RAM 4 K of 12 bit words
Розмір / Вага 48 (W) x 55 (D) x 84 (H) cm. / 150 Kgs.
Потужність 780 Watts
Периферія Memory boards up to 32 Kwords
Вартість $18.000 (Basic version)

Загальна характеристика комп'ютера серії Сетунь ( трійкова система числення )

ЕОМ "Сетунь"

Дата створення: 1961
Опис: Цифрова електронна обчислювальна машина "Сетунь" призначена для вирішення науково-технічних завдань середньої складності. Крім того, вона може бути ефективно використана у вищих учбових закладах, конструкторських бюро, науково-дослідних інститутах і лабораторіях, на заводах. Машина розроблена в ОЦ МДУ ім. Ломоносова і є першою в світі цифровою машиною, що працює в трійковій системі числення, а також одна з не багатьох машин, що серійно випускаються, з магнітними підсилювачами, що відрізняються високою надійністю, простотою пристрою, низькою вартістю і малими габаритами.
Система числення: трійкова
Швидкодія: 4800 операцій/с
Система команд: 24 команди
Пристрій введення: паперова перфострічка із швидкістю 800 рядків/с
Необхідна площа: 25-30 кв. метрів
Споживча потужність: 2,5 квт