Βασικές Έννοιες πληροφορικής Τι είναι η πληροφορική; Είναι η Επιστήμη που επεξεργάζεται την πληροφορία ( Information + Automatique ) Τα δεδομένα, ο επεξεργαστής και η πληροφορία Δεδομένα Επεξεργαστής Πληροφορία Μερικοί επεξεργαστές Ο ανθρώπινος εγκέφαλος Ένα μουσικό όργανο Μια ηλεκτρική κουζίνα, Ένας υπολογιστής άλλοι ;... 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 1
Η παράσταση της πληροφορίας To Binary Digit = Bit Το Byte = 8 Bits 1 Kbyte = 2 Bytes = 1024 bytes 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 2
Αριθμητικά συστήματα (1) Ν =a m-1 b m-1 + a m-2 b m-2 + a 1 b 1 + a 0 b 0 + a -1 b -1 +a -2 b -2 +.. +a -n b -n αν b=2 τότε τα ψηφία είναι 0 και 1 αν b=8 τότε τα ψηφία είναι 0,1,2,3,4,5,6,7 αν β=16 τότε τα ψηφία είναι 0-9,Α,B,C,D,E,F πάντα 0 <= a m <=b-1 Στο δυαδικό : 100011010 (2) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 3
Αριθμητικά (2) 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 256 128 64 32 16 8 4 2 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 256+64+16+8+2=346 16 3 16 2 16 1 16 0 4096 256 16 1 2 F A (16) 2*256 + F*16 + A*1 = 512 + 15*16 + 10*1 = 512 + 240 + 10 = 762 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 4
Αριθμητικά συστήματα (3) Μετατροπή από Χ(10) σε Χ(β) Παράδειγμα 1 : 53 (10) σε δυαδικό Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο Δημιουργία 53 : 2 26 1 1 26 : 2 13 0 01 13 : 2 06 1 101 06 : 2 03 0 0101 03 : 2 01 1 10101 01 : 2 00 1 110101 00 Τέλος Παράδειγμα 2 : 312 (10) σε οκταδικό Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο Δημιουργία 312 : 8 39 0 0 039 : 8 04 7 70 004 : 8 00 4 470 00 Τέλος 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 5
Αριθμητικά συστήματα (4) Μετατροπή κλασματικού Παράδειγμα 1 : 0,625 (10) σε Χ (2) Πράξη Ακέρ. Κλασμ. Αριθμός 0,625 Χ2=1,25 1 0,25 0,1 0,25 Χ2=0,50 0 0,50 0,10 0,50 Χ2 =1,00 1 0,0 0,101 0 τέλος Σε περίπτωση που δεν προκύπτει κλασματικό =0, σταματάμε σε όσα δεκαδικά έχει αποφασισθεί. Παράδειγμα 2 : 0171875 (10) σε Χ(16) Πράξη Ακέρ. Κλασμ. Αριθμός 0,171875 Χ16 = 2,75 2 0,75 0,2 0,75 Χ16 =12 12(C) 0 0,2C 0 τέλος 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 6
Αριθμητικά (5) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 7
Αριθμητικά (6) Πρόσθεση- αφαίρεση δυαδικών X(I) Y(I) K(I-1) S(I) K(I) A(I) D(I) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 8
Παράδειγμα Πρόσθεσης 0 1 1 1 1 Υπόλοιπα 1 0 1 0 1 1 + + + + + + 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 9
Παράδειγμα αφαίρεσης 1 1 1 0 0 Δανεικά 1 0 1 0 1 1 - - - - - - 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 10
Πολλαπλασιασμός 1 0 1 1 0 x 1 0 1 1 1 0 1 1 0 + 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 11
Ο Υπολογιστής Γιατί χρησιμοποιείται; Η ταχύτητα, Η ακρίβεια και πιστότητα Η αποθήκευση μεγάλου όγκου πληροφοριών Τι συνδυάζει; Το υλικό ( HardWare ) Ότι βλέπουμε ή πιάνουμε όπως: Κεντρική μονάδα Οθόνη Πληκτρολόγιο Κάρτες κ.λ.π Το Λογισμικό ( SoftWare) Το σύνολο των προγραμμάτων όπως: Λειτουργικό σύστημα Γλώσσες προγραμματισμού Πακέτα εφαρμογών, κ.λ.π 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 12
Γενιές Υπολογιστών 1η Γενιά ( Οι λυχνίες) 2η Γενιά ( τα Transistors) 3η Γενιά ( Ολοκληρωμένα μικρής και μεσαίας κλίμακας SSI-MSI) 4η Γενιά ( Ολοκληρωμένα μεγάλης και πολύ μεγάλης κλίμακας- LSI -VLSI) 5η Γενιά ( παράλληλη επεξεργασία και δημιουργία «έξυπνων» συστημάτων ( τεχνητή νοημοσύνη - VLSI) Small Scale Integration = SSI Medium Scale Integration = MSI ομοίως LSI, VLSI 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 13
1η Γενιά ( 1946-1953) Τα ελαττώματά τους Οι λυχνίες Το Υψηλό κόστος Η Χαμηλή ταχύτητα Ο Προγραμματισμός σε γλώσσα μηχανής Ο ΕΝΙAC 1946 στην Πενσυλβάνια Ο IBM 701 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 14
2η Γενιά ( 1952-1963) Το transistor O TRADIC (Της Bell - 1954) Τα πρώτα τυπωμένα κυκλώματα Οι μνήμες μαγνητικών δακτυλίων Οι συμβολικές γλώσσες Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου Τα λειτουργικά Batch processing 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 15
3η Γενιά ( 1962-1975) Τα ολοκληρωμένα SSI- MSI CDC-7600, IBM 360/91 Οι μνήμες ημιαγωγών Εικονικές μνήμες Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου με έξυπνους μεταφραστές Το λειτουργικό σύστημα Μulti programming, Το λειτουργικό Time Sharing Εμφάνιση των Mini Computres 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 16
4η Γενιά(1972-σήμερα) Τα ολοκληρωμένα LSI-VLSI Το λειτουργικό Multiprocessing Η εμφάνιση των Super Computers ( GRAY T3-E) Εμφάνιση Micro Computers που με το χαμηλό κόστος έφερε την επανάσταση!! Κάθε σπίτι πλέον διαθέτει υπολογιστή 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 17
5η Γενιά(Το μέλλον) ολοκληρωμένα VLSI Η παράλληλη επεξεργασία Τα έξυπνα υπολογιστικά συστήματα Η ψηφιοποίηση των πάντων Τηλεφωνία Τηλεόραση Το διαδίκτυο Η επικοινωνία Το ηλεκτρονικό εμπόριο 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 18
Κατηγορίες υπολογιστικών συστημάτων Οι Personal ( σπίτια -γραφεία) NoteBook LapTop DeskTop Work Stations Network (Servers) Οι Mini ( μεσαίες επιχειρήσεις) Οι MainFrames ( Μεγάλες επιχειρήσεις) Οι SuPer Computers ( μετεωρολογία - ΝΑΣΑ..) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 19
ΤΜΗΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 1. Μονάδα μνήμης ( Memory Unit ) 2. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU ) Αριθμητική- Λογική Μονάδα ( ALU ) Μονάδα ελέγχου ( Control Unit ) Καταχωρητές (Registers) 3. Μονάδα εισόδου- εξόδου (I/O unit ) ΜΟΝΑΔΑ ΜΝΗΜΗΣ Κύκλωμα αριθμητικών και Λογικών πράξεων Συσσωρευτής Καταχωρητής Καταχωρητής Μονάδα Ελέγχου Ι/Ο Περιφερειακές 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 20
Μονάδα μνήμης WR RD Μέγεθος 2 m Μ Α R MDR MDR : Memory Data Register MAR : Memory Address Register 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 21
Κυκλώματα Μνήμης Δυναμικές μνήμες (RAM) DRAM EDO SDRAM Στατικές μνήμες ( CaCh) Async SRAM Sync SRAM ROM Είδη Cach L1 Cach ( μέσα στη CPU ) L2 Cach ( στη motherboard ) ταχύτητα L1 >> L2 Μέγεθος L1 << L2 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 22
ΜΟΝΑΔΑ ΕΙΣΟΔΟΥ - ΕΞΟΔΟΥ ΜΝΗΜΗ CPU Καταχωρητής Διεύθυνσης Περιφερειακού Καταχωρητής δεδομένων Μονάδα Ι/Ο ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 23
Μονάδα ελέγχου ΜΝΗΜΗ Απαριθμητής προγράμματος P C Καταχωρητής εντολών I R ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΡΟΛΟΪ ΆΛΛΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 24
Γενική οργάνωση Η/Υ Μνήμη M A R MDR ALU CU DR A Αποκωδ IR P C Μονάδα Ι/Ο Κατ. Δεδομένων Κατ. Διευθύνσεων. Περιφερειακές συσκευές 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 25
Ο Ρόλος του Program Counter 00001 0001 000000001010 0011 000000001011 2 M A R 3 MDR 4 1 IR(A) IR(B) Αποκωδ 000000001 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 26
Φάση ανάκλησης εντολής και φάση εκτέλεσης 00001 0011101010101010 2 M A R 3 MDR 4 1 IR(A) IR(B) Αποκωδ 000000001 Μορφή εντολής 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Τμήμα εντολής Τμήμα Διεύθυνσης 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 27
Πίνακας εντολών 4-bit επεξεργαστή Κώδικας Λειτουργία Συμβολισμός 0000 STOP HALT 0001 (Α)<--- (Ν) LDA N 0010 (N)<--- (A) STA N 0011 (A)<---(A) +(N) ADA N 0100 (A)<---(A) -(N) SBA N 0101 (A)<---(A) *(N) MLA N 0110 (A)<---(A) /(N) DVA N 0111 (PC)<- N JMP ( Άλμα χωρίς συνθήκη) 1000 (PC)<- N JAN ( Aν Α<0 ) 1001 Έξοδος στην οθόνη OUT Ν 1010 Είσοδος από πληκτρολ. INP Ν 1011 Ολίσθηση αριστερά SAL Χ 1100 Ολίσθηση δεξιά SAR Χ
Πρόσθεση δύο αριθμών (1) εντολές Δεδομένα Διεύθυνση μνήμης 0 1 2 3 4.. 10 11 12 Περιεχόμενο Φόρτωσε 10 Πρόσθεσε 11 Αποθήκευσε 12 Τέλος Δεν ενδιαφέρει Δεν ενδιαφέρει 64 69 000000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 29
Πρόσθεση δύο αριθμών (2) Διεύθυνση μνήμης 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100.. 000000001010 000000001011 000000001100 Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 30
Εκτέλεση 1ης εντολής Φάση Α ανάκληση, Βήμα 1 00000000000000 Διεύθυνση 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100 Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει 1 ALU.. 000000001010 000000001011 000000001100 Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 MDR A IR(A) Αποκωδ IR(B) 000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 31
Εκτέλεση 1ης εντολής Φάση Α ανάκληση, Βήμα 2 00000000000000 Διεύθυνση 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100 read Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει 2.. 000000001010 000000001011 000000001100 Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 0001000001010 A 0001 000001010 Αποκωδ 000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 32
Εκτέλεση 1ης εντολής Φάση Β Εκτέλεση 00000000001010 Από την αποκωδικοποίηση προκύπτει ότι χρειάζεται νέα αναφορά στην μνήμη για μεταφορά του πρώτου αριθμού στον Α Διεύθυνση 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100.. 000000001010 000000001011 000000001100 Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 0001000001010 64 0001 000001010 Αποκωδ 000000001 Ο PC αυξάνει κατά 1 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 33
Εκτέλεση 2ης εντολής 69 + 64 133 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 34
ΜΕΣΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ Μαγνητικά μέσα αποθήκευσης Σκληροί δίσκοι (HD ) Δισκέτες (FD) Μονάδες δίσκων (RAID) Μαγνητικές ταινίες (TAPES) Οπτικά μέσα αποθήκευσης CD -ROM CD -Audio CD -Data ) Εγγράψιμα CD ( WORM) Επανεγγράψιμα ( CD -RW) DVD DVD Video ( Ταινίες) DVD -ROM ( αποθήκευση ) DVD -RW ( αντίστοιχα των CD -RW) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 35
Κατηγορίες Οθόνες Καθοδικού σωλήνα (CRT) Αποτελούνται από 1 ή 3 πολυβόλα ηλεκτρονίων, που σαρώνουν οριζόντια ανά γραμμή και από πάνω προς τα κάτω Υγρών κρυστάλλων (LCD) Αντί καθοδικού σωλήνα υπάρχει πλέγμα από κύτταρα υγρών κρυστάλλων που ελέγχονται από Transistors.Ανάλογα με την ένταση τα περιστρέφουν σε διαφορετική γωνία Πόλωση. Αερίου πλάσματος (GPD) Τεχνολογία λαμπτήρων νέου. Ανάλογα με την ένταση ρεύματος σε ηλεκτρόδια εκπέμπεται και διαφορετικό φώς 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 36
Εκτυπωτές Είδη Κρουστικοί (Impact) Μαργαρίτας ( daisy Wheel) Ακίδων ( Dot Matrix) Ψεκασμού μελάνης (InKjet) Laser Χαρακτηριστικά Ταχύτητα εκτύπωσης cps ( Char per second) ppm ( Page per minute) Ανάλυση εκτύπωσης Dpi ( Dot Per Inch) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 37
Βασικές Έννοιες πληροφορικής Τι είναι η πληροφορική; Είναι η Επιστήμη που επεξεργάζεται την πληροφορία ( Information + Automatique ) Τα δεδομένα, ο επεξεργαστής και η πληροφορία Δεδομένα Επεξεργαστής Πληροφορία Μερικοί επεξεργαστές Ο ανθρώπινος εγκέφαλος Ένα μουσικό όργανο Μια ηλεκτρική κουζίνα, Ένας υπολογιστής άλλοι ;... 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 1
Η παράσταση της πληροφορίας 22/11/08 To Binary Digit = Bit Το Byte = 8 Bits 1 Kbyte = 2 Bytes = 1024 bytes 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 2
Αριθμητικά συστήματα (1) Ν =a m-1 b m-1 + a m-2 b m-2 + a 1 b 1 + a 0 b 0 + a -1 b -1 +a -2 b -2 +.. +a -n b -n αν b=2 τότε τα ψηφία είναι 0 και 1 αν b=8 τότε τα ψηφία είναι 0,1,2,3,4,5,6,7 αν β=16 τότε τα ψηφία είναι 0-9,Α,B,C,D,E,F πάντα 0 <= a m <=b-1 Στο δυαδικό : 100011010 (2) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 3
Αριθμητικά (2) 22/11/08 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 256 128 64 32 16 8 4 2 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 256+64+16+8+2=346 16 3 16 2 16 1 16 0 4096 256 16 1 2 F A (16) 2*256 + F*16 + A*1 = 512 + 15*16 + 10*1 = 512 + 240 + 10 = 762 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 4
Αριθμητικά συστήματα (3) Μετατροπή από Χ(10) σε Χ(β) Παράδειγμα 1 : 53 (10) σε δυαδικό Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο Δημιουργία 53 : 2 26 1 1 26 : 2 13 0 01 13 : 2 06 1 101 06 : 2 03 0 0101 03 : 2 01 1 10101 01 : 2 00 1 110101 00 Τέλος Παράδειγμα 2 : 312 (10) σε οκταδικό Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο Δημιουργία 312 : 8 39 0 0 039 : 8 04 7 70 004 : 8 00 4 470 00 Τέλος 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 5
Αριθμητικά συστήματα (4) Μετατροπή κλασματικού 22/11/08 Παράδειγμα 1 : 0,625 (10) σε Χ (2) Πράξη Ακέρ. Κλασμ. Αριθμός 0,625 Χ2=1,25 1 0,25 0,1 0,25 Χ2=0,50 0 0,50 0,10 0,50 Χ2 =1,00 1 0,0 0,101 0 τέλος Σε περίπτωση που δεν προκύπτει κλασματικό =0, σταματάμε σε όσα δεκαδικά έχει αποφασισθεί. Παράδειγμα 2 : 0171875 (10) σε Χ(16) Πράξη Ακέρ. Κλασμ. Αριθμός 0,171875 Χ16 = 2,75 2 0,75 0,2 0,75 Χ16 =12 12(C) 0 0,2C 0 τέλος 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 6
Αριθμητικά (5) 22/11/08 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 7
Αριθμητικά (6) 22/11/08 Πρόσθεση- αφαίρεση δυαδικών X(I) Y(I) K(I-1) S(I) K(I) A(I) D(I) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 8
22/11/08 Παράδειγμα Πρόσθεσης 0 1 1 1 1 Υπόλοιπα 1 0 1 0 1 1 + + + + + + 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 9
22/11/08 Παράδειγμα αφαίρεσης 1 1 1 0 0 Δανεικά 1 0 1 0 1 1 - - - - - - 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 10
22/11/08 Πολλαπλασιασμός 1 0 1 1 0 x 1 0 1 1 1 0 1 1 0 + 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 11
Ο Υπολογιστής Γιατί χρησιμοποιείται; Η ταχύτητα, Η ακρίβεια και πιστότητα Η αποθήκευση μεγάλου όγκου πληροφοριών 22/11/08 Τι συνδυάζει; Το υλικό ( HardWare ) Ότι βλέπουμε ή πιάνουμε όπως: Κεντρική μονάδα Οθόνη Πληκτρολόγιο Κάρτες κ.λ.π Το Λογισμικό ( SoftWare) Το σύνολο των προγραμμάτων όπως: Λειτουργικό σύστημα Γλώσσες προγραμματισμού Πακέτα εφαρμογών, κ.λ.π 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 12
Γενιές Υπολογιστών 22/11/08 1η Γενιά ( Οι λυχνίες) 2η Γενιά ( τα Transistors) 3η Γενιά ( Ολοκληρωμένα μικρής και μεσαίας κλίμακας SSI-MSI) 4η Γενιά ( Ολοκληρωμένα μεγάλης και πολύ μεγάλης κλίμακας- LSI -VLSI) 5η Γενιά ( παράλληλη επεξεργασία και δημιουργία «έξυπνων» συστημάτων ( τεχνητή νοημοσύνη - VLSI) Small Scale Integration = SSI Medium Scale Integration = MSI ομοίως LSI, VLSI 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 13
1η Γενιά ( 1946-1953) 22/11/08 Τα ελαττώματά τους Οι λυχνίες Το Υψηλό κόστος Η Χαμηλή ταχύτητα Ο Προγραμματισμός σε γλώσσα μηχανής Ο ΕΝΙAC 1946 στην Πενσυλβάνια Ο IBM 701 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 14
22/11/08 2η Γενιά ( 1952-1963) Το transistor O TRADIC (Της Bell - 1954) Τα πρώτα τυπωμένα κυκλώματα Οι μνήμες μαγνητικών δακτυλίων Οι συμβολικές γλώσσες Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου Τα λειτουργικά Batch processing 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 15
3η Γενιά ( 1962-1975) 22/11/08 Τα ολοκληρωμένα SSI- MSI CDC-7600, IBM 360/91 Οι μνήμες ημιαγωγών Εικονικές μνήμες Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου με έξυπνους μεταφραστές Το λειτουργικό σύστημα Μulti programming, Το λειτουργικό Time Sharing Εμφάνιση των Mini Computres 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 16
4η Γενιά(1972-σήμερα) 22/11/08 Τα ολοκληρωμένα LSI-VLSI Το λειτουργικό Multiprocessing Η εμφάνιση των Super Computers ( GRAY T3-E) Εμφάνιση Micro Computers που με το χαμηλό κόστος έφερε την επανάσταση!! Κάθε σπίτι πλέον διαθέτει υπολογιστή 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 17
5η Γενιά(Το μέλλον) 22/11/08 ολοκληρωμένα VLSI Η παράλληλη επεξεργασία Τα έξυπνα υπολογιστικά συστήματα Η ψηφιοποίηση των πάντων Τηλεφωνία Τηλεόραση Το διαδίκτυο Η επικοινωνία Το ηλεκτρονικό εμπόριο 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 18
Κατηγορίες υπολογιστικών συστημάτων 22/11/08 Οι Personal ( σπίτια -γραφεία) NoteBook LapTop DeskTop Work Stations Network (Servers) Οι Mini ( μεσαίες επιχειρήσεις) Οι MainFrames ( Μεγάλες επιχειρήσεις) Οι SuPer Computers ( μετεωρολογία - ΝΑΣΑ..) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 19
ΤΜΗΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 1. Μονάδα μνήμης ( Memory Unit ) 2. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU ) Αριθμητική- Λογική Μονάδα ( ALU ) Μονάδα ελέγχου ( Control Unit ) Καταχωρητές (Registers) 3. Μονάδα εισόδου- εξόδου (I/O unit ) ΜΟΝΑΔΑ ΜΝΗΜΗΣ Κύκλωμα αριθμητικών και Λογικών πράξεων Συσσωρευτής Καταχωρητής Καταχωρητής Μονάδα Ελέγχου Ι/Ο Περιφερειακές 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 20
Μονάδα μνήμης 22/11/08 WR RD Μέγεθος 2 m Μ Α R MDR MDR : Memory Data Register MAR : Memory Address Register 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 21
Κυκλώματα Μνήμης Δυναμικές μνήμες (RAM) DRAM EDO SDRAM Στατικές μνήμες ( CaCh) Async SRAM Sync SRAM ROM Είδη Cach L1 Cach ( μέσα στη CPU ) L2 Cach ( στη motherboard ) ταχύτητα L1 >> L2 Μέγεθος L1 << L2 22/11/08 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 22
ΜΟΝΑΔΑ ΕΙΣΟΔΟΥ - ΕΞΟΔΟΥ 22/11/08 ΜΝΗΜΗ CPU Καταχωρητής Διεύθυνσης Περιφερειακού Καταχωρητής δεδομένων Μονάδα Ι/Ο ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 23
Μονάδα ελέγχου 22/11/08 ΜΝΗΜΗ Απαριθμητής προγράμματος P C Καταχωρητής εντολών I R ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΡΟΛΟΪ ΆΛΛΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 24
Γενική οργάνωση Η/Υ 22/11/08 Μνήμη M A R MDR ALU DR A CU Αποκωδ IR P C Κατ. Δεδομένων Μονάδα Ι/Ο Κατ. Διευθύνσεων. Περιφερειακές συσκευές 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 25
Ο Ρόλος του Program Counter 22/11/08 00001 0001 000000001010 0011 000000001011 2 M A R 3 MDR 4 1 IR(A) IR(B) Αποκωδ 000000001 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 26
Φάση ανάκλησης εντολής και φάση εκτέλεσης 22/11/08 00001 0011101010101010 2 M A R 3 MDR 4 1 IR(A) IR(B) Αποκωδ 000000001 Μορφή εντολής 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Τμήμα εντολής Τμήμα Διεύθυνσης 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 27
22/11/08 Πίνακας εντολών 4-bit επεξεργαστή Κώδικας Λειτουργία Συμβολισμός 0000 STOP HALT 0001 (Α)<--- (Ν) LDA N 0010 (N)<--- (A) STA N 0011 (A)<---(A) +(N) ADA N 0100 (A)<---(A) -(N) SBA N 0101 (A)<---(A) *(N) MLA N 0110 (A)<---(A) /(N) DVA N 0111 (PC)<- N JMP ( Άλμα χωρίς συνθήκη) 1000 (PC)<- N JAN ( Aν Α<0 ) 1001 Έξοδος στην οθόνη OUT Ν 1010 Είσοδος από πληκτρολ. INP Ν 1011 Ολίσθηση αριστερά SAL Χ 1100 Ολίσθηση δεξιά SAR Χ 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 28
Πρόσθεση δύο αριθμών (1) 22/11/08 εντολές Δεδομένα Διεύθυνση μνήμης 0 1 2 3 4.. 10 11 12 Περιεχόμενο Φόρτωσε 10 Πρόσθεσε 11 Αποθήκευσε 12 Τέλος Δεν ενδιαφέρει Δεν ενδιαφέρει 64 69 000000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 29
Πρόσθεση δύο αριθμών (2) 22/11/08 Διεύθυνση μνήμης 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100.. 000000001010 000000001011 000000001100 Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 30
Εκτέλεση 1ης εντολής 22/11/08 Φάση Α ανάκληση, Βήμα 1 00000000000000 Διεύθυνση 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100 Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει 1 ALU.. 000000001010 000000001011 000000001100 Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 MDR A IR(A) Αποκωδ IR(B) 000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 31
Εκτέλεση 1ης εντολής Φάση Α ανάκληση, Βήμα 2 22/11/08 00000000000000 Διεύθυνση 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100 read Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει 2.. 000000001010 000000001011 000000001100 Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 0001000001010 A 0001 000001010 Αποκωδ 000000000 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 32
Εκτέλεση 1ης εντολής Φάση Β Εκτέλεση 00000000001010 Από την αποκωδικοποίηση προκύπτει ότι χρειάζεται νέα αναφορά στην μνήμη για μεταφορά του πρώτου αριθμού στον Α 22/11/08 Διεύθυνση 000000000000 000000000001 000000000010 000000000011 000000000100.. 000000001010 000000001011 000000001100 Περιεχόμενο 0001000001010 0011000001011 0010000001100 0000000001000 Δεν ενδιαφέρει Δεν ενδιαφέρει 000001000000 000001000101 000000000000 0001000001010 64 0001 000001010 Αποκωδ 000000001 Ο PC αυξάνει κατά 1 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 33
Εκτέλεση 2ης εντολής 22/11/08 69 + 64 133 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 34
ΜΕΣΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ Μαγνητικά μέσα αποθήκευσης Σκληροί δίσκοι (HD ) Δισκέτες (FD) Μονάδες δίσκων (RAID) Μαγνητικές ταινίες (TAPES) Οπτικά μέσα αποθήκευσης CD -ROM CD -Audio CD -Data ) Εγγράψιμα CD ( WORM) Επανεγγράψιμα ( CD -RW) DVD DVD Video ( Ταινίες) DVD -ROM ( αποθήκευση ) DVD -RW ( αντίστοιχα των CD -RW) 22/11/08 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 35
Οθόνες 22/11/08 Κατηγορίες Καθοδικού σωλήνα (CRT) Αποτελούνται από 1 ή 3 πολυβόλα ηλεκτρονίων, που σαρώνουν οριζόντια ανά γραμμή και από πάνω προς τα κάτω Υγρών κρυστάλλων (LCD) Αντί καθοδικού σωλήνα υπάρχει πλέγμα από κύτταρα υγρών κρυστάλλων που ελέγχονται από Transistors.Ανάλογα με την ένταση τα περιστρέφουν σε διαφορετική γωνία Πόλωση. Αερίου πλάσματος (GPD) Τεχνολογία λαμπτήρων νέου. Ανάλογα με την ένταση ρεύματος σε ηλεκτρόδια εκπέμπεται και διαφορετικό φώς 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 36
Εκτυπωτές 22/11/08 Είδη Κρουστικοί (Impact) Μαργαρίτας ( daisy Wheel) Ακίδων ( Dot Matrix) Ψεκασμού μελάνης (InKjet) Laser Χαρακτηριστικά Ταχύτητα εκτύπωσης cps ( Char per second) ppm ( Page per minute) Ανάλυση εκτύπωσης Dpi ( Dot Per Inch) 22/11/08 (c) CopyRight 2000 Χαρ. Τ 37