Hardver ismeretek. Várady Géza, B144

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Hardver ismeretek. Várady Géza, B144 varadygeza@gmail.com"

Rudolf Fodor
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Hardver ismeretek Várady Géza, B144

2 Bevezetés Informatika sokrétű Információk Információtechnika Szerzése Feldolgozása Tárolása Továbbítása Informatika a technikai eszköz oldalról Számítástechnika Automatizált adatfeldolgozás eszközeivel foglalkozik

Továbbítása Informatika a technikai eszköz oldalról

3 Bevezetés - számábrázolás Számábrázolás ( ooooo, 1, 2, III ) Mód ahogy a számokat szimbólumokkal ábrázoljuk Különböző kultúrákban más-más számírások Számrendszerek (számábrázoló rendszerek) ábrázolási szabályok

ábrázoljuk Különböző kultúrákban más-más számírások

4 Unáris (1-es) számrendszer Természetes számok 1 szimbólum pl.: szimbólum: * számok: 1 - * 2 - ** 3 - ***...

5 Unáris számrendszer Rövidítés: több szimbólum (pl. 10 hatványai) Pl.: 1 - * ! 623 :!!!!!!++***

6 Egyiptom 10 hatványai Milliós számokkal is számoltak Ismerték a törteket Szorzás - osztás

7 Római számok Eredete nem tisztázott Nagy számok írása nem vált egységessé Kis értékű számok a rovásfák utódainak is tekinthetők 1: I vagy i 2: II vagy ii 3: III vagy iii 4: IV vagy iv 5: V vagy v 10: X vagy x 50: L vagy l 100: C vagy c 500: D vagy d 1000: M vagy m

1: I vagy i 2: II vagy ii 3: III vagy iii 4: IV vagy iv 5: V vagy

8 Hindu számírás az ős Mai számírási módszerünk őse Megjelent a 0 Negatív számokat is ismerték Arabokhoz innen jut el, akik kiegészítik

9 Helyiértékes rendszer A számok helye a leírt sorban helyiértéket jelöl Manapság világszerte a 10es alapú (Tíz szimbólum: 0..9 ), helyiértékes számábrázolást használják Zéró szerepe nagy (pl ) 327: 3x x10 + 7

10 Európa - Magyarok Európa - helyiértékes számábrázolás első teljes ismertetése Európában: 1202 Fibonacci Liber Abaci c. könyvében Magyarok 6-os, majd 7-es számrendszer (7-fejű sárkány, 7-napos időegység) Legrégebbi magyar arab számjegyes emlék: 1407

könyvében Magyarok 6-os, majd 7-es számrendszer (7-fejű

11 2-es számrendszer Informatikai számábrázolás legalapvetőbb rendszere Számjegyek értéke: 0 v. 1 Használat: Jobbról-balra haladva írjuk fel 2 hatványait (az ábrázolni kívánt szám nagyságáig) Balról-jobbra haladva az értékünket osszuk el a legnagyobb helyiértékű hatvánnyal, maradékot az egyel kisebbel, maradékot megint a kisebbel

1 Használat: Jobbról-balra haladva írjuk fel 2 hatványait (az ábrázolni kívánt

12 2-es számrendszer Példa es számrendszerben: maradék hatványai D : B

22 6 6 2 0 2 hatványai 1024 512 256 128 64

13 Számítást segítő eszközök és módszerek Abakusz Valószínűleg mezopotámiából ered Golyók helyzete számjegy Rudak helyiérték Gelosia-módszer Szorzáshoz Középkorban elterjedt

14 Számítást segítő eszközök és módszerek Napier pálcák Gelosia-módszer egyszerűsítése Gaspard Schott Tovább finomította a módszert Hengerekből állt

15 Logarléc 1622 William Oughtred használt először logaritmikus skálát vonalzókon log(a*b)=log(a)+log(b) log(a/b)=log(a)-log(b) A zsebszámológépek elterjedéséig tartotta magát

16 Mechanikus gépek 1623 Wilhelm Schickard, Napier-pálcák alapján 4 alapművelet Hatjegyű számok Fogaskerekes számolómű

17 Mechanikus gépek 1642 Blaise Pascal, Tízes számrendszer, Nyolcjegyű számok Összead, kivon

18 Mechanikus gépek 1694 Gottfried Wilhem von Leibniz Pascal gépe alapján Szoroz, oszt, gyököt von Speciális váltótárcsa a szorzáshoz Kettes számrendszer-t célravezetőbbnek tartotta, de nem tudta megvalósítani a hosszú számok miatt

váltótárcsa a szorzáshoz Kettes számrendszer-t

19 Mechanikus gépek 1820 Charles Xavier de Colmar 1801 Joseph Marie Jacquard 4 alapművelet (+,-,*,/) Tömeggyártásig jut Lyukkártya vezérélésű szövőgép Vezérlés programból (számítás nincs) 1822 Charles Babbage, Difference Engine polinom helyettesítési értéket számolt volna Nem épült meg

vezérélésű szövőgép Vezérlés programból (számítás nincs) 1822 Charles

20 Mechanikus gépek 1837 Charles Babbage, Analytical Engine Lyukkártyákkal programozható Mechanikus számológép Első Turing-teljes gép lett volna ha elkészül

21 Turing-gép 1936 Alan Turing, Turing gép Absztrakt automata, állapotgép szallag, I/O fej, vezérlő Egyszerű számítógép modell Algoritmizálható feladatokat meg tud oldani ( Algoritmus (eljárás): Determinisztikus (nem véletlenszerű) módszer, utasítássorozat mely alkalmas egyértelmű problémák megoldására. Ha a probléma nyílt, nincs algoritmus. )

22 Elektro-mechanikus gép 1880 USA népszámlálás 55 millió ember adata 500 feldolgozó személy, 36 szempont 7 év 1890 USA népszámlálás Herman Hollerith lyukkártyás gépével 4 hét 1896 Tabulating Machine Company IBM (1924)

23 1. Generáció 1941 Konrad Zuse, Z Alan Turing, Colossus ENIGMA rejtjel visszafejtés Titkos projekt fejlődés nem erre indult 1943 Claude Shannon 22 bites szavak, lebegőpontos számok Műveleti sebesség: 3 sec Katonai számítások Elektromos kapcsolás logika kapcsolata 1944 Howard Aiken, Mark I. Első automata gép (ASCC Automatic Sequence Controlled Calculator) Relék, vezetékek Alapműveletek

24 1. Generáció 1946 John P. Eckert, John W. Mauchly, ENIAC vákuumcső, 30 tonna, Watt 20 regiszter, 10 jegyű decimális szám Huzalokkal programozott MTBF (Mean Time Between Failures) 40 sec Háború vége a gép bemutatható lett rengeteg fejlesztés indul

25 1. Generáció 1945 Neumann János, EDVAC IAS 6000 vákuumcső, dióda, Watt Program és adat a memóriában (nem kell többé huzalozni) Feltételes vezérlésátadás Központi vezérlő egység Bináris tárolás 1951 UNIVAC I. Első kereskedelemben kapható számítógép

26 1. Generáció - jellemzők Tudományos számítások célgépei Processzorcentrikus Bináris gépi nyelvű programok Soros feldolgozás Vákuumcsövek művelet / sec Drága Gyakran meghibásodik (csövek kiégtek)

27 1. Generáció Neumann elvű gép Memória (program, adat) Aritmetikai egység (elemi műveletekből minden számítási feladat felírható) Vezérlőegység Bemeneti / kimeneti eszközök Mindezek elektronikusak, bináris számrendszerben

28 2. Generáció 1948 John Bardeen, Walter Brattain, William Shockley feltalálják a TRANZISZTOR-t 1957 DEC (Digital Equipment Corporation DEC) 1961 PDP-1-es gép utasítás/sec 512x512-es felbontású kijelző Első számítógépes játék ( Spacewar! ) 1964 CDC 6600 Tervező: Seymour Cray Nagyfokú párhuzamosság Több kis CPU I/O, feladatszervezésre Megelőzte korát

29 2. Generáció - jellemzők Tranzisztorok, diódák művelet/sec Kisebb teljesítményfelvétel Önálló, CPU-tól független csatornák Perifériák, háttértárak Ferritgyűrűs memória Memóriacentrikus

30 3. Generáció 1958 Robert Noyce, Jack St. Clair Kirby Integrált áramkör (IC) - Olcsó (fotólitográfia) - Gyors, kis fogyasztás (kis méret, kis távolságok) művelet/sec Számítógépcsalád felfogás IBM System 360 Egy család gépein ugyanaz a program lefutott, ha befért a memóriába (nagy gépes program a kicsiken nem mindig fért be)

31 3. Generáció - jellemzők Párhuzamosság Multiprogramozás több program a memóriában, CPU kihasználtság nő Több CPU (I/O CPU-k) Mikroprogramozás (egyszerű tervezés, rugalmasság) Nagy tárak Első operációs rendszerek

32 4. Generáció Több millió tranzisztor egy lapkán 1980-tól személyi számítógépek kora Elérhető ár 1981 első IBM PC (Personal Computer) Intel 8088-ra épült IBM nyilvánosságra hozta a terveket IBM PC - klónok

33 4. Generáció 1984 Macintosh Apple, első grafikus felület (Graphical User Interface, GUI)

34 4. Generáció Szuperszámítógépek 1975, Cray-1 SIMD (Single Instruction Multiple Data) 160 MIPS (MIPS = millió utasítás/sec) 1990 szuperszámítógépek alkonya sok egyszerű CPU -s megoldások jöttek

35 5. Generáció Mesterséges intelligencia Lát, hall, beszél, asszociál láthatatlan számítógépek Mindenbe beépítve Órák Bankkártya Az 5. generációt a szemléletváltás jelenti mintsem új felépítés

36 Fejlődés - mérföldkövek Elektroncső tranzisztor IC LSI (Large Scale Integration) VLSI (Very LSI) Méretek: Teremnyi körömnyi Alkalmazás: Speciális általános Árak csökkennek teljesítmény nő Moore-törvény: IC-k komplexitása, a legolcsóbb komponenst figyelembe véve, 24 hónaponként megduplázódik

37 Moore törvénye

Hasonló dokumentumok

BEVEZETÉS AZ INFORMATIKÁBA. Háber István ihaber@pmmik.pte.hu

BEVEZETÉS AZ INFORMATIKÁBA. Háber István ihaber@pmmik.pte.hu BEVEZETÉS AZ INFORMATIKÁBA Háber István ihaber@pmmik.pte.hu Bevezetés Informatika sokrétű Információk Szerzése Feldolgozása Tárolása Továbbítása Információtechnika Informatika a technikai eszköz oldalról