Файл: Комиссаров, Э. С. Техника вычислений и механизации вычислительных работ учебник для кооперативных техникумов.pdf

Перфораторы-репродукторы предназначены для заме­

ны износившегося массива перфокарт новым. При этом

имеется возможность добавлять новые и исключать преж­

ние пробивки. На MCC используются модели ПР-80-2 и

ПР-45-1.

Вычислительные перфораторы. Поскольку на табуля­

торах выполнять действия неэффективно (умножение и деление), то их выполняют на вычислительных перфорато­

рах. К этой группе машин относится умножающий перфо­

ратор П4-80, выполняющий умножение двух чисел и неко­ торые комбинированные действия. Исходные данные и результаты вычислений фиксируются на 80-колонных пер­ фокартах. Сюда же относятся электронная вычислительная приставка ЭВП-1, электронный вычислитель ЭВ80-ЗМ, электронный вычислительный перфоратор ЭВП80-2, элек­ тронный вычислительный репродукционный перфоратор

ПЭВР-80.

Считывающий перфоратор ПС-80 выполняет перфо­

рацию, считывая его со специальных 80-колонных карт,

в которых на местах, где должны быть произведены про­

бивки, сделаны карандашные пометки. Кроме того, он может выполнять итоговую перфорацию при совместной работе с табулятором, односерийное и многосерийное

дублирование, контроль правильности пробивок графи­

ческих отметок.

Электронная вычислительная приставка ЭВП-1 рабо­

тает совместно с табулятором Т-5МВ и выполняет умноже­

ние и деление.

Электронный вычислитель ЭВ80-ЗМ состоит из перфо­ ратора и собственно электронного вычислителя. Выполня­ ет все действия над алгебраическими числами и некоторые логические операции. Работает на 80-колонных перфо­

картах.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

1.В чем сущность перфорационного метода обработки информа­ ции?

2.Из каких основных операций состоит перфорационный метод об­

работки информации и на каких машинах они выполняются?

3.Что представляет собой перфорационная карта, каких видов она бывают?

Глава XVI

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

§ 1. Общая характеристика электронных цифровых вычислительных машин

Электронные цифровые вычислительные машины (ЭЦВМ)

принадлежат к группе машин дискретного действия, ис­

пользующих электронный принцип работы. ЭВМ явля­ ются быстродействующими, автоматически управляемыми посредством специальных программ машинами, облада­ ющими способностью хранить и использовать информацию

ирешать практически любые задачи.

Ввычислительных машинах, основанных на механи­

ческом принципе действия, используется десятичная сис­ тема счисления, причем цифры изображаются десятью раз­

личными состояниями (положениями) цифровых колес. ЭВМ работает в двоичной системе счисления и использует для восприятия чисел различные элементы, способные при­ нимать два устойчивых состояния. Таких элементов есть довольно много. Одно состояние этих элементов можно на­

звать «Включено», другое — «Выключено». Первому состо­

янию, естественно придать значение числа «1», второму — числа «О».

Впервых моделях ЭВМ, которые получили распростра­

нение вскоре после второй мировой войны, в качестве ос­

новных элементов счетных и логических схем использо­

вались радиолампы. Прохождение электрического тока через лампу соответствует числу 1, отсутствие тока — числу 0. Эти машины принято называть машинами первого

поколения. В машинах второго поколения использовались

транзисторы, в машинах третьего— интегральные элементы.

В настоящее время в машинах четвертого поколения исполь­ зуются интегральные схемы, содержащие тысячи различных схемных элементов в 1 куб. см. Каждое следующее поколение

ЭВМ уменьшается в объеме, увеличивается их надежность

и быстродействие, доходящее в последних машинах до мил­

вание различных основных элементов, современные ЭЦВМ состоят из пяти связанных между собой основных устройств: арифметическое устройство (АУ), устройство управления

(УУ), запоминающее устройство (ЗУ), устройство ввода

данных (УВ) и устройство вывода результатов (УВР).

К отдельным устройствам можно отнести также и пульт

управления (ПУ), с помощью которого оператор передает

управляющие сигналы устройству управления и контро­

лирует ход вычислений. На пульте управления сосредо­

точена световая и звуковая сигнализация, оповещающая о состоянии различных устройств машины.

Арифметическое устройство предназначено для выпол­ нения арифметических и логических операций. Основной частью арифметического устройства является сумматор, выполняющий сложение. Все остальные действия выпол­ няются с помощью сложения. Логические операции за­

ключаются в установлении зависимости между величинами типа «больше», «меньше», «равно», «неравно» и т. д., а также операций «и», «или», «нет» и т. д. На основании результатов сравнения ЭВМ способна самостоятельно при­

нимать решения, варьировать программу, менять после­

довательность ее выполнения. Эта способность к самоуправ­

ляемости относится к важнейшим свойствам и отличитель­

ным особенностям ЭВМ.

Устройство управления предназначено для автомати­ ческого управления работой машины в соответствии с за­

данной программой.

Запоминающее устройство служит для хранения и выдачи

исходных данных промежуточных и окончательных

результатов вычислений. В запоминающем устройстве раз­

мещается и программа вычислений. Оно состоит из прону­ мерованного количества ячеек памяти. Номер ячейки на­ зывается ее адресом. Каждая ячейка служит для Запоми­ нания (хранения) некоторой совокупности цифр двоичной

284

системы счисления. Совокупность цифр может обозначать

число, команду или буквы. Запоминающие устройства раз­ деляются на оперативные (внутренние), имеющие сравни­ тельно небольшой объем (до 100 000 ячеек) и малое время выборки,, и внешние, имеющие большой объем (порядка миллионов ячеек памяти) и большее времявыборки. Ин­ формация, используемая для решения задачи в данный момент, находится в оперативном запоминающем устрой­ стве. Вся остальная — размещается во внешних запоми­ нающих устройствах. В процессе вычислений по мере необ­ ходимости между ними происходит обмен информацией.

Устройство ввода данных предназначено для ввода в запоминающее устройство машины исходных данных и

программы вычислений, управляющей решением задачи.

Устройство вывода результатов служит для вывода из

машины результатов, вычислений.

Согласно классификации имеется два типа ЭВМ: не­ прерывного действия, или аналоговые, и дискретного дей­ ствия, или. цифровые.

В аналоговых ЭВМ исследуемое явление или объект за­ меняется соответствующей электрической моделью. Это возможно потому, что процессы, непрерывно протекающие в машине, подчиняются тем же математическим уравнени­ ям, что и исследуемые явления или объекты.

Аналоговые ЭВМ состоят из различных блоков: инте­

граторов, сумматоров, усилителей и других, состоящих из определенным образом соединенных между собой радио­ технических элементов (сопротивлений, конденсаторов, тран­

зисторов, радиоламп и т. п.). Подаваемое на входы этих блоков напряжение может в них складываться, вычитать­

ся, умножаться и делиться на их элементах. На выходе

получают определенные величины этих напряжений, ко­ торые и замеряются приборами.

Аналоговые маш ины специализированы. Их предназ­ начают для решения узкого круга задач. Их точность мень­

ше, чем цифровых ЭВМ. Поэтому в учете их не применяют.

Цифровые ЭВМ в зависимости от характера и объема решаемых на них задач делятся на универсальные и спе­

циализированные. Универсальные ЭЦВМ предназначены

для решения любых задач с большим объемом вычислений.

К универсальным относятся машины «БЭСМ-6», «Урал-4»,

«Урал-11», «Урал-16», машины типа «Стрела», некоторые мо­

285

К специализированным машинам относятся также ма­ шины «Днепр», «Сталь» и др., предназначенные для управ­ ления производственными процессами или отдельными объ­ ектами.

Специализированные машины по сравнению с универ­

сальными более компактны.

§ 2. Носители экономической информации, способы ввода информации в ЭВМ и способы вывода результатов

Для того чтобы можно было решить какую-либо за­ дачу на ЭЦВМ, нужно сначала разработать алгоритм ее

решения, т. е. совокупность правил, по которым следует производить различные действия для получения результа­ тов. Примером алгоритма может служить любое правило

решения типовых задач, например, алгоритм нахождения

средней арифметической взвешенной и т. п., а также фор­ мулы, по которым решаются уравнения или системы урав­

нений.

На основании алгоритма решения составляется програм­

ма, т. е. перечень и последовательность команд, которые машина должна выполнить в ходе решения. Каждая команда содержит информацию об операции, которую дол­ жна выполнить машина над числами, а также номера ячеек

памяти, где хранятся эти числа, и ячейки запоминающего

устройства, куда должен быть помещен результат.

Написание программы занимает много времени, гораздо больше, чем требуется для решения задачи. Поэтому в настоящее время разработаны и продолжают разраба­

тываться методы автоматического программирования с применением специальных алгоритмических языков (алгол,

кобол, фортран и др.), представляющих собой почти обык­

новенные математические записи, основанные на строго определенных правилах.

Написанная программа и исходные данные переносятся

на какой-либо носитель информации, с которого машина их

286