vod do informanch technologi autor Mgr Jana Truxov

Úvod do informačních technologií autor Mgr. Jana Truxová Tento projekt je financován z Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost prostřednictvím Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu ČR. Registrační číslo: CZ. 1. 07/1. 5. 00/34. 0874. vytvořenu v lednu 2013 Von Neumannovo schéma počítače

Obsah § John von Neumann § harwardská koncepce § body koncepce § otázky k opakování § schéma § zdroje § popis schématu § odlišnosti dnešních počítačů 2

John von Neumann § § žil 1903– 1957 narodil se v Maďarsku patřil mezi nejlepší vědce své doby významně přispěl do mnoha oborů: matematiky – teorie her, kvantové fyziky, počítačových věd, hydrodynamiky, ekonomie a další § pracoval na vývoji jaderné i vodíkové bomby § tvrdí se o něm, že byl chytřejší než Albert Einstein 3

Von Neumannovo schéma počítače § navrženo v roce 1945 § návrh – americký matematik John von Neumann § navrženo jako model univerzálního samočinného počítače § model s jistými výjimkami zůstal zachován dodnes 4

Body koncepce § počítač bude využívat dvojkovou soustavu § počítač bude univerzální pro různá využití se budou používat různé programy, které řídí jeho činnost § paměť je společná programy a data § počítač bude mít procesor – vykoná postupně zadané operace v programu § počítač bude mít vstupní a výstupní zařízení 5

Schéma Operační paměť Vstupní zařízení ALU tok dat řídící signály řadiče stavová hlášení řadiči Výstupní zařízení Řadič Procesor 6

Popis hlavních modulů počítače § ALU – Arithmetic-logic Unit (aritmetickologická jednotka) provádí veškeré aritmetické výpočty a logické operace obsahuje sčítačky, násobičky (pro aritmetické výpočty) a komparátory (pro porovnávání) § Řadič řídí činnost všech částí počítače řízení je prováděno pomocí řídících signálů, které jsou zasílány jednotlivým modulům jednotlivé moduly zasílají zpět řadiči stavová hlášení jako reakci na řídící signály 7

Popis hlavních modulů počítače § Operační paměť slouží k uchování zpracovávaného programu, zpracovávaných dat a výsledků výpočtu § Vstupní zařízení určená pro vstup programu a dat § Výstupní zařízení určená pro výstup výsledků, které program zpracoval 8

Princip činnosti podle von Neumannova schématu § do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program provedení výpočtu § do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí data, se kterými program bude pracovat § provede se výpočet v ALU, která je řízená řadičem § mezivýsledky jsou ukládány do paměti § po provedení výpočtu jsou výsledky poslány na výstupní zařízení 9

Odlišnosti dnešních počítačů § možnost umístění v počítači více procesorů § multitasking (paralelní zpracování více programů) § program se nemusí do paměti zavádět celý, ale po částech § existují vstupně-výstupní zařízení 10

Harwardská koncepce počítačů § rozdíl od von Neumannovy koncepce předpokládá, existenci oddělené paměti programy a pro data § tato koncepce se častěji využívá pro jednoúčelové automaty a některé typy kalkulátorů 11

Otázky k opakování § Jaké jsou základní body koncepce von Neumannova schématu počítače? § Pokuste se načrtnout von Neumannovo schéma počítače. § Vyjmenujte základní moduly von Neumannovy koncepce počítače a stručně je popište. § Popište stručně činnost počítače podle von Neumannova schématu. § Jaké jsou odlišnosti dnešních počítačů od původní koncepce von Neumanna? 12

Zdroje § ROUBAL, Pavel. Informatika a výpočetní technika pro střední školy: Teoretická učebnice. 1. vydání. Brno: Computer Press, a. s. , 2010. ISBN 978 -80251 -3228 -9. § MORAVEC, Zdeněk. John von Neumann. Programujte. com [online]. 2010 [cit. 2013 -01 -04]. Dostupné z: http: //programujte. com/clanek/2010080700 -john -von-neumann/ § John von Neumann. Slavní matematici, fyzici a vynálezci [online]. [cit. 2013 -01 -04]. Dostupné z: http: //www. vedci. wz. cz/Osobnosti/Neumann_J. ht m 13

Zdroje § PETERKA, Jiří. Von Neumannova architektura. e. Archiv. cz: archiv článků a přednášek Jiřího Peterky [online]. 2011 [cit. 2013 -01 -04]. Dostupné z: http: //www. earchiv. cz/a 93/a 321 c 120. php 3 § TIŠNOVSKÝ, Pavel. Jak pracuje počítač? . ROOT. CZ [online]. 2008 [cit. 2013 -01 -04]. Dostupné z: http: //www. root. cz/clanky/jakpracuje-pocitac/#k 02 14

Zdroje § Von Neumannova architektura. Wikipedie, otevřená encyklopedie [online]. 2012 [cit. 2013 -01 -04]. Dostupné z: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Von_Neumanno va_architektura § LANL. Obrázek John von Neumann. Vikimedia Commons [online]. 2008 [cit. 2013 -01 -04]. Dostupné pod licencí public domain z: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Joh nvon. Neumann-Los. Alamos. gif#file § autor ostatních textů – Mgr. Jana Truxová 15