Организация и функционирование компьютеров

Таймер предназначается для преобразования тактовой частоты компьютера в сигналы произвольной частоты. С его помощью работа компьютера привязывается к реальному времени. Кроме того, с его помощью осуществляется генерация звука.

Контрольные вопросы по теме.

1. Как связаны объем оперативной памяти и разрядность адресной шины?

2. Почему оперативная память электрическая, а не магнитная?

3. Можно ли вводить и выводить информацию без участия процессора?

4. Что такое видеопамять и чем она отличается от остальной оперативной памяти?

5. Зачем нужна постоянная память?

6. Зачем в компьютере нужен генератор тактовых импульсов?

7. Как управлять работой принтера?

2. Понятие о программах и программировании.

Программировать работу компьютера – это значит сделать так, чтобы компьтер совершил действие, которое вы для него предполагали. Программа – это полный набор инструк¬ций, позволяющих компьютеру в каждой ситуации однозначно и правильно выполнить следующее действие. Весь процесс программирования в общем случае подразу¬мевает формулировку цели программы, анализ содержания задачи с целью ее решения, создание программы в том виде, в котором она может быть воспринята компьютером, отладку программы и обеспечение функционирования программы в рабочем режиме.

В самой общей постановке программа должна преобразовывать набор входной информации в набор выходной инфор-ма¬ции. Для получения результата необходимо представить процесс вычисления в виде последовательности элементарных операций. Однако сам процесс написания программы далеко не прост. Формулировка желаемого результата некоторого действия редко включает описание самого действия. Очень часто получение нужного результата является очень сложной задачей, требующей оригинальных решений. Проблема здесь в том, что при обычном описании на естественном языке многие детали как очевидные остаются за кадром. Однако если мы фор¬му¬лируем формальное предписание, которое должно быть истолковано компьютером однозначно и не содержать неопределен¬ности, мы должны предусмотреть все возможные варианты развития событий, все варианты возможных дан¬ных и правильно на них реагировать.

При этом существует много нюансов, связанных с тем, что при формулировке решения на естественном языке многие вещи опускаются за очевидностью. Между тем для того, чтобы компьютер мог их учесть, их надо формализовать. Процесс формулировки задачи таким образом, чтобы ее можно было описать числовой и текстовой информацией, а также составление самого описания называется математи¬ческим моделированием. Этап мате¬матического моделиро¬вания предшествует этапу непосредственного програ¬ммиро¬ва¬ния. При этом многие авторы ставят на первое место не разработку алгоритмов, а разработку структурной органи¬зации информации, описываю¬щей задачу. Такие авторы утверждают, что после удачного выбора структур данных построение алгоритмов работы с данными не представляет никаких трудностей. Конечно, как строгое правило это не верно, но в применении к большинству задач обработки инфор¬мации, в-частности, для большин¬ства экономических задач, мы склонны с ним согласиться.

2.1. Компьютерные программы и языки программирования.

На первом этапе развития вычислительных машин программы писались на машинном языке. Этот процесс был очень трудоемок, а програм¬ма, написанная на машинном языке, имела ряд недостатков. Во-первых, исто¬рически сложилось так, что в мире существует очень много типов компьюте¬ров и, соответственно, много вариантов машинных языков. В результате программа на машинном языке годится только для своего компьютера. Во-вторых, программу на машинном языке трудно читать даже профессионалу. В-третьих, в такой программе очень трудно находить ошибки и описки. Если объем программы превышает критический, программу практически невоз¬можно полностью отладить. В-четвертых, даже если программа доведена до уровня, при котором она полностью отвечает поставленной задаче, малей¬шие изменения в программе могут вызвать непреодолимые трудности. В-пятых, первые программы на машинном языке требовали однозначного размещения в оперативной памяти самих себя и используемых в них данных.