Цифровые устройства

ПЭВМ

    Появление в 1975 г. в  США  первого  серийного  персонального
компьютера  (пресональной  ЭВМ  –  ПЭВМ)  вызвало   революционный
переворот во всех областях человеческой деятельности.
    Первые персональные компьютеры создавались в виде электронных
блоков, обеспечивающих возможность конструировать  различные  ЭВМ
из отдельных узлов. Такие наборы пользовались большим  успехом  у
любителей-электронщиков. Однако уже  в 1981 г. стали  выпускаться
ПЭВМ, имеющие блочно-модульную конструкцию. Эти машины, простые в
эксплуатации  и   сравнительно   дешевые,   предназначались   для
потребителей, не обладающих  знаниями  в  области  вычислительной
техники и программирования.
    ПЭВМ  относится  к  классу  микроЭВМ   и   является   машиной
индивидуального пользования. Это  общедоступный  и  универсальный
инструмент,     многократно     повышающий     производительность
интеллектуального труда  специалистов  различного  профиля.  ПЭВМ
предназначена  для  автономной  работы  в  диалоговом  режиме   с
пользователем.
    Персональный   компьютер   для   удовлетворения   требованиям
общедоступности  и  универсальности   применения   должен   иметь
следующие характеристики:
    (малую стоимость,  находящуюся  в  пределах  доступности  для
индивидуального покупателя;
    (автономность  эксплуатации  без  специальных  требований   к
условиям окружающей среды;
    (гибкость  архитектуры,  обеспечивающую  ее  адаптивность   к
разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования,
в быту ;
    (“дружественность”    операционной    системы    и    прочего
программного обеспечения, обусловливающую  возможность  работы  с
ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;
    (высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).
    Эта категория компьютеров получила особо  бурное  развитие  в
течение последних  двадцати лет. Из  названия  видно,  что  такой
компьютер предназначен для обслуживания  одного  рабочего  места.
Как правило, с персональным компьютером  работает  один  человек.
Несмотря на  свои  небольшие  размеры  и  относительно  невысокую
стоимость, современные персональные компьютеры  обладают  немалой
производительностью.  Многие  современные   персональные   модели
превосходят  большие  ЭВМ  70-х  годов.  Персональный   компьютер
(Personal Computer, PC) вполне способен удовлетворить большинство
потребностей малых предприятий и отдельных лиц.
    Особенно   широкую   популярность   персональные   компьютеры
получили после 1995 года в связи с  бурным  развитием  Интернета.
Персонального  компьютера  вполне  достаточно  для  использования
всемирной сети в качестве источника научной, справочной, учебной,
культурной и развлекательной информации. Персональные  компьютеры
являются также удобным средством автоматизации учебного  процесса
по  любым  дисциплинам,  средством  организации    дистанционного
(заочного) обучения и средством организации  досуга.  Они  вносят
большой вклад не только в производственные,  но  и  в  социальные
отношения.  Их  нередко  используют  для   организации   надомной
трудовой деятельности, что особенно важно в условиях безработицы.

Основой ПЭВМ является микропроцессор  (МП).  Развитие  техники  и
технологий микропроцессоров определило смену поколений ПЭВМ:


         первое  поколение  (1975  –  1980  гг.)  –  на  базе  8-
разрядного МП


         второе поколение  (1981  –  1985  гг.)  –  на  базе  16-
разрядного МП


         третье поколение  (1986  –  1992  гг.)  –  на  базе  32-
разрядного МП


         четвертое поколение (1993 г. – по настоящее время) –  на
базе 64-разрядного МП.


Большую роль в развитии ПЭВМ сыграло  появление  компьютеров  IBM
PC, произведенного корпорацией IBM (США) на базе  микропроцессора
Intel-8086 в 1981 году. Этот персональный компьютер занял ведущее
место на рынке ПЭВМ. Его основное преимущество –  так  называемая
«открытая  архитектура»,  благодаря  которой  пользователи  могут
расширять свои возможности приобретенной ПЭВМ, добавляя различные
периферийные устройства и модернизуя компьютер.

В  дальнейшем   другие   фирмы   начали   создавать   компьютеры,
совместимые с IBM PC и, таким образом, компьютер IBM PC  стал как
бы стандартом класса ПЭВМ. В наши дни около 85% всех  продаваемых
ПЭВМ базируется на архитектуре IBM PC.
    Среди зарубежных ПК следует отметить компьютеры  американской
фирмы IBM: IBM PC/XT, IBM PC/AT на  микропроцессорах  80286  (16-
разрядные), IBM PS/2 8030-PS/2 8080 (PS – Personal  System),  все
PS, кроме PS/2 8080, 16 – разрядные, PS/2 8080 –  32-  разрядная,
IBM PC на МП 80386 и 80486 (32 – разрядные), IBM PC на МП Pentium
и Pentium Pro (64 – разрядные).
    Широко   известны   персональные   компьютеры,    выпускаемые
американскими  фирмами:  Compaq  Computer,   Apple   (Macintosh),
Hewlett Packard,  Dell,  DEC,  а  также  фирмами  Великобритании:
Spectrum, Amstard;  Франции:  Micra;  Италии:  Olivetty;  Японии:
Toshiba, PANASONIC и Partner.
    Наибольшей  популярностью  в   настоящее   время   пользуются
персональные   компьютеры   клона   (архитектуры    определенного
направления) IBM, первые  модели  которых  появились  в  1981  г.
Существенно им уступают по популярности  персональные  компьютеры
клона  DEC   (Digital   Equipment   Corporation),   в   частности
широкоизвестные  ПК  Macintosh   фирмы   Apple,   занимающие   по
распространимости 2-е место.
    В начале 90-х гг. мировой парк компьютеров составлял примерно
150 млн. шт., из них около 90% - это персональные  компьютеры,  в
частности профессиональные ПК типа IBM  PC  более  100  млн.  шт.
(окло 75% всех ПК); профессиональных ПК типа DEC около 5 млн. шт.
    За рубежом самыми распространенными  моделями  компьютеров  в
настоящее время является IBM PC  с  микропроцессорами  Pentium  и
Pentium Pro.
    Отечественная  промышленность  (страны  СНГ)  выпускала  DEC-
совместимые (диалоговые вычислительные комплексы ДВК-1 – ДВК-4 на
основе Электроники МС-101, Электроники 85, Электроники 32 и  др.)
и IBM PC-совместимые (EC 1840 – EC 1842, EC  1845,  EC  1849,  EC
1861, Искра 4861, Нейрон И9.66 и  др.)  существенно  уступают  по
своим характеристикам вышеназванным. Причем если еще  лет  8  –10
назад мы ориентировались в основном  на  DEC-совместимые  ПК,  то
сейчас   подавляющее   большинство   отечественных   персональных
компьютеров собирается из импортных комплектующих и  относится  к
IBM PC-совместимым.



    До последнего времени модели персональных компьютеров условно
рассматривали в двух категориях: бытовые  ПК  и  профессиональные
ПК.    Бытовые    модели,    как    правило,    имели     меньшую
производительность, но в них были приняты особые меры для  работы
с  цветной  графикой  и   звуком,   чего   не   требовалось   для
профессиональных моделей. В связи с достигнутым в последние  годы
резким удешевлением средств вычислительной техники, границы между
профессиональными и  бытовыми  моделями  в  значительной  степени
стерлись,   и  сегодня  в  качестве  бытовых  нередко  используют
высокопроизводительные      профессиональные      модели,       а
профессиональные модели, в свою очередь, комплектуют устройствами
для воспроизведения мультимедийной  информации,  что  ранее  было
характерно для бытовых устройств.
    Начиная с  1999  года,  в  области  персональных  компьютеров
начинает  действовать  международный  сертификационный  стандарт-
спецификация  PC99.  Он  регламентирует  принципы   классификации
персональных   компьютеров   и    оговаривает    минимальные    и
рекомендуемые требования к каждой из  категорий.  Новый  стандарт
устанавливает следующие категории персональных компьютеров:
    1.Consumer PC (массовый ПК);
    2.Office PC (деловой ПК);
    3.Mobile PC (портативный ПК);
    4.Workstation PC (рабочая станция);
    5.Entertainment PC (развлекательный ПК).
    Согласно   спецификации   PC99    большинство    персональных
компьютеров, присутствующих в настоящее время на рынке,  попадают
в категорию массовых ПК. Для деловых ПК минимизированы требования
к средствам воспроизведения графики,  а  к  средствам  работы  со
звуковыми  данными  требования  вообще  не   предъявляются.   Для
портативных ПК обязательным является наличие средств для создания
соединений  удаленного  доступа,  то  есть  средств  компьютерной
связи.  В  категории  рабочих  станций  повышены   требования   к
устройствам хранения данных, а в категории развлекательных ПК – к
средствам воспроизведения звука.
    --------------------------------------------------------------
-----------------------------------Классификация     персональных
компьютеров по конструктивным особенностям:



    Бытовые ПЭВМ предназначены для массового потребителя, поэтому
они должны быть  достаточно  дешевыми,  надежными  и  иметь,  как
правило,   простейшую   базовую   конфигурацию.   Бытовые    ПЭВМ
используются в домашних условиях для развлечений (видеоигры), для
обучения  и  тренировки,  управления  бытовой  техникой.   Однако
архитектура этих машин позволяет пдключать их  к  каналам  связи,
расширять  набор  переферийного   оборудования.   При   некоторой
модернизации эти модели  могут использоваться для  индивидуальной
обработки текста, решения небольших научных  и  инженерных  задач
(например, отечественная ПЭВМ “Амата”). Бытовые  ПЭВМ  снабжаются
пакетом игр, программным обеспечением локальной сети и др.  Фирмы
предлагают  за  дополнительную  плату   нарастить   комплектность
компьютера НЖМД типа “венчестер”, музыкальной картой, монитором и
т.д. Модель “Амата” легко превращается в ПЭВМ общего назначения.
    Персональные ЭВМ общего назначения  применяются  для  решения
задач научно-технического и экономического характера, а также для
обучения  и  тренировки.  Они  размещаются  на   рабочих   местах
потребителей: на предприятиях, в  учреждениях,  в  магазинах,  на
складах и т.п.
    Машины этого  класса  обладают  достаточно  большой  емкостью
оперативной памяти, имеют внешнюю  память  на  гибких  и  жестких
магнитных  дисках,  собственный  дисплей.  Интерфейсы   позволяют
подключать большое количество  переферийных  устройств,  средства
для работы в составе вычислительных сетей.
    ПЭВМ   общего   назначения    используется    прежде    всего
потребителями-непрофессионалами. Поэтому они снабжаются  развитым
программным   обеспечением,   включающим   опрационные   системы,
трансляторы с алгоритмических языков, пакеты прикладных программ.
В состав аппаратуры входят устройства для вывода как  текстового,
так  и  графического  материала,  принтеры  с  высоким  качеством
печати. Этот класс ПЭВМ  получил  наибольшее  распространение  на
мировом рынке.
    Профессиональные  ПЭВМ  используются  в  научной  сфере,  для
решения сложных  информационных  и  производственных  задач,  где
требуется высокое быстродействие,  эффективная  передача  больших
массивов  информации,  достаточно  большая  емкость   оперативной
памяти.  Потребителями  профессиональных   ПЭВМ,   как   правило,
являются    профессионалы-программисты,    поэтому    программное
обеспечение должно  быть  достаточно  богатым,  гибким,  включать
инструментальные программные средства.
    Благодоря  подключению  широкой   номенклатуры   переферийных
устройств    функциональные    возможности    ПЭВМ    значительно
расширяются.  Они  могут  работать  в  многозадачном  режиме,   с
алгоритмическими   языками    высокого    уровня,    в    составе
вычислительных  сетей.  По  своим   функциональным   возможностям
многопроцессорные профессиональные ПЭВМ не  только  приближаются,
но и  вполне  могут  конкурировать  с  большими  ЭВМ  предыдущего
поколения.
    В настоящее время появился новый признак  классификации  ПЭВМ
по конструктивному исполнению, связанному с  микроминиатюризацией
изделий. Снижение веса и уменьшение габаритов привело  к  выпуску
компьютеров,   называемых   LAPTOP   («наколенные»   компьютеры),
NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) и HANDLEND (ручной компьютер).
      В LAPTOP-компьютере клавиатура и системный блок  выполнены  в
 одном  корпусе,  который   сверху,   как   крышкой,   закрывается
 жидкокристаллическим дисплеем,  неразъемно-соединенным  со  своим
 электронным основанием. Соединительные провода между  дисплеем  и
 ЭВМ скрыты в корпусе. Компьютер можно легко переносить и  держать
 на коленях пользователя. Эти модели  немного  уступают  по  своим
 техническим параметрам  настольным  ПЭВМ.  Они  построены  на  МП
 180386, имеют встроенные  НГМД  и  НЖМД.  В  большинстве  моделей
 LAPTOP  используются  монохромные  дисплеи,  так  как  применение
 цветных  дисплеев  приводит  к  резкому  удорожанию   компьютера.
 Компьютеры класса LAPTOP не должны весить более 3,5 кг.
                NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) имеют размеры одного
 листа  бумаги   стандарта   А4   (297*210),   обладают   неполной
 клавиатурой (около 80 клавиш). В них используются НЖМД (например,
 дисковод емкостью 120 Мбайт,  диаметром  2,5  дюйма)  и  НГМД.  В
 комплекте  с  NOTEBOOK  можно  применять  модем  или  факс-модем,
 выполненные в виде отдельного настольного блока,  присоединенного
 кабелем к компьютеру и телефонной сети. Однако  существуют  блоки
 модемов  и  факс-модемов,  вставляемые  в   корпус   NOTEBOOK   и
 работающие, как правило, только на передачу сообщений. Компьютеры
 NOTEBOOK могут использоваться  в  деловых  поездках,  не  требуют
 места на рабочем столе, могут храниться  в  ящике  для  бумаг,  в
 портфеле.
      ПЭВМ HANDHELD – ПЭВМ,  размер  которой  меньше  одного  листа
 бумаги стандарта А4 (например, модель Hewlett Packard 95 LX имеет
 размеры 160*86*25 мм), поэтому они всегда под рукой (в кармане) в
 готовом к работе состоянии. Эти модели могут работать  независимо
 от  электросети.  Программы  при  автономной  работе  вводятся  с
 помощью  твердой  карточки  (ROM  CARD)  ,  на  которых  записаны
 программы  емкостью  32,  64  или  128  Кбайт.   Карточки   можно
 перепрограммировать.   Для   хранения    результатов    расчетов,
 введенного  текста,  составленных  электронных  таблиц  и  других
 результатов работы пользователь применяет ROM CARD со  встроенной
 в них батарейкой. Это карточки очень небольшого размера (2*5 мм),
 что позволяет вставлять их  в  специальные  отверстия  в  корпусе
 персонального компьютера для чтения с них  программ,  данных  или
 записи  результатов  работы  пользователя.  По  мере   надобности
 результаты  работы  могут  по  кабелю  перенесены  на  настольный
 компьютер. В конструкциях  этих  моделей  ПЭВМ  предусматривается
 гораздо больший  объем  постоянной  памяти,  чем  в  конструкциях
 настольной ПЭВМ.
      По прогнозам специалистов, миниатюрные компьютеры в ближайшем
 будущем смогут включаться в вычислительные сети без  проводов  (с
 помощью  радиоволн),  что  потребует  минимальных  затрат.  Такая
 технология получила  название  «полевая  компьютеризация»  (Field
 Computing).  К  концу  90-х  годов  ее  внедрение  вызовет  новый
 революционный скачок в информатизации общества.
      Карманные компьютеры  (Palm  Top,  что  значит  «наладонные»)
 имеют массу около 300 г; типичные размеры в  сложенном  состоянии
 150*80*25 мм. Это полноправные персональные  компьютеры,  имеющие
 микропроцессор,   оперативную   и   постоянную   память,   обычно
 монохромный жидкокристаллический дисплей, портативную клавиатуру,
 портразъем  для  подключения  в  целях   обмена   информацией   к
 стационарному ПК.
      Электронные секретари  (PDA  –  Personal  Digital  Assistent,
 иногда их называют Hand Help  –  ручной  помощник)  имеют  формат
 карманного компьютера (массой не более 0,5 кг), но более  широкие
 функциональные  возможности,  нежели  Palm  Top   (в   частности:
 аппаратное и встроенное программное обеспечение,  ориентированное
 на организацию электронных справочников, хранящих имена, адреса и
 номера телефонов, информацию о распорядке дня и встречах,  списки
 текущих дел, записи расходов и  т.п.),  встроенные  текстовые,  а
 иногда и графические редакторы, электронные таблицы.
      Большинство PDA имеют модемы и могут обмениваться информацией
 с другими ПК, а  при  подключении  к  вычислительной  сети  могут
 получать и отправлять электронную почту и факсы. Некоторые из них
 имеют даже автоматические номеронабиратели. Новейшие  модели  PDA
 для дистанционного беспроводного  обмена  информацией  с  другими
 компьютерами оборудованы радиомодемами и инфракрасными портами.
      Ручной ввод  информации  возможен  с  клавиатуры  (клавиатура
 QWERTY у моделей HP 100LX, Casio Boss, Psion Series), у некоторых
 моделей (Newton Message Pad, Dyna Pad, Versa Pad и  др.)  имеется
 «перьевой»  ввод:  сенсорный  экран,  указка  (перо)  и  экранная
 эмуляция клавиатуры (указкой можно «нажимать» клавиши на экране),
 у некоторых моделей (Sharp  Wizard)  имеется  гибридный  ввод:  с
 клавиатуры,  для  выбора  пунктов  меню  и  некоторых  рукописных
 записей – перьевой ввод.
      Электронные     секретари     обычно     имеют      небольшой
 жидкокристаллический дисплей (иногда размещенный в съемной крышке
 компьютера) и возможность наращивания  ресурсов  по  спецификации
 PCMCIA. PDA, пожалуй, самый быстроразвивающийся  вид  портативных
 компьютеров: по оценке специалистов, в 1996 г. парк PDA только  в
 США превысит 10 млн. шт.
      Электронные  записные  книжки   (organizer   –   органайзеры)
 относятся к «легчайшей категории» портативных компьютеров (к этой
 категории   кроме   них   относятся   калькуляторы,   электронные
 переводчики и др.); масса их  не  превышает  200  г.  Органайзеры
 пользователем  не  программируются,  но  содержат   вместительную
 память,  в  которую  можно  записать  необходимую  информацию   и
 отредактировать ее с помощью встроенного текстового редактора;  в
 памяти  можно  хранить   деловые   письма,   тексты   соглашений,
 контрактов, распорядок дня и деловых встреч. В органайзер встроен
 внутренний таймер, который напоминает звуком о  деле  в  заданное
 время. Есть защита информации  от  несанкционированного  доступа,
 обычно по паролю.
      Есть  разъем  для   подключения   к   компьютеру,   небольшой
 монохромный  дисплей.  Благодаря  низкому  потреблению   мощности
 питание от  аккумулятора  обеспечивает  без  подзарядки  хранение
 информации до 5 лет. К  сожалению,  большинство  органайзеров  не
 русифицированы, а программную русификацию сделать невозможно.



смотреть на рефераты похожие на "ПЭВМ"