Различают структуру технических, программных и аппаратно-программных средств.
Архитектура – многоуровневая иерархия аппаратно-программных средств, из которых строится средство обработки информации (СОЕ). Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Конкретно реализация уровней определяет особенности структурного построения СОЕ.
Устройство управления предназначается, для автоматического выполнения программ путем принудительной координации всех остальных устройств вызываемое из ОЗУ команды дешифруются устройством управления:
Определяется код команды, которую необходимо выполнить следующей и определяются адреса операндов, принимающие участие в данной операции.
В зависимости от количества операндов используемых в команде различают:
1,2,3,4- адресные команды;
Безадресные команды.
В 1-адресных командах указывается, где находится один из двух обрабатываемых операндов. Второй операнд должен быть заранее помещен в арифметико-логическое устройство
2-адресные команды содержат указание о двух операндах размещаемых в памяти или и в регистрах и в памяти. После выполнения команды в один из этих адресов засылается результат, а находившийся там операнд теряется.
В 3-адресных обычно обрабатывается два адреса, которые указывают где находятся исходные операнды, а третий, куда необходимо поместить результат.
В безадресных командах обычно используется один вариант, который до и после операции находится на одном из регистров АЛУ.
Кроме того безадресные команды используется для выполнения служебных операций (запрет прерываний, выход их под программы и другие).
Все команды выполняются последовательно в том порядке, как они записаны в памяти ЭВМ (естественный порядок следования команд). Или если команда 4-х адресная адрес следующей команды находится в поле 4-го операнда. Этот порядок характеризуется линейностью; предназначен для программ, не содержащих ветвлений и переходов.
Для организации ветвлений используется команды, нарушающие естественный порядок следования команд.
АЛУ выполняет арифметические и логические операции над данными. Основной частью АЛУ является операционный автомат в состав, которого входят сумматоры, счетчики, регистры, логические преобразователи и другое. Оно каждый раз перенастраивается на выполнение очередной операции. Результаты выполнения отдельных операций сохраняются для последующего использования на одном из регистров АЛУ либо записывается в память. Результаты, полученные после выполнения всей программы, передаются на устройство вывода.
Основой построения всех современных ЭВМ является принцип программного управления. В основе его лежит представление алгоритмов решение любой задачи виде программных вычислений. Все вычисления должны, представлены быть в виде программ состоящих из последовательности управляющих слов-команд. Каждая команда содержит указание на выполняемую операцию, местонахождение которой указывается с помощью адресаций.
Операнды – переменные значения, которых учувствуют в операциях преобразования данных. Для доступа к программам, командам и операндом используются их адреса. В качестве адресов выступают номера ячеек памяти ЭВМ предназначенных для хранения объектов. Различные типы объектов размещенные в памяти ЭВМ идентифицируется по контексту. Последовательность битов в формате имеющая определенный смысл называется полем. Например, в каждой команде программы различают поле кода операции, поле адресов операндов. Последовательность, состоящая из определенного принятого для ЭВМ числа байтов, называется - словом.
Соединение всех устройств в единую машину обеспечивается с помощью системной шины представляющей собой линии передач данных, адресов, сигналов управления и питания. Единая система аппаратных соединений упростила структуру и сделала ее децентрализированой. Модульность основное преимущество современных компьютеров. Модульность обеспечивает гибкость построения в зависимости от решаемых задач
Все передачи данных по шине осуществляются под управления сервисных программ. Ядро образует процессор и основная память, состоящая из оперативной памяти и ПЗУ. ПЗУ предназначается для постоянного хранения программ первоначального тестирования и загрузчика ОС. Подключение всех устройств (периферия, жесткий диск и т.д.) осуществляется через соответствующие контролеры – специальные устройства управления аппаратурой. Контролеры играют роль канала ввода вывода. В качестве особых устройств выделяется таймер – устройство измерения времени и КПД – устройство, обеспечивающее доступ, к памяти минуя процессор.
