Современная цифровая вычислительная машина
Cтраница 1
 |
Схема инвертирующего сумматора. [1] |
Современные цифровые вычислительные машины позволяют с высокой точностью выполнять различные математические операции с числами. Однако подлежащие обработке величины, как правило, представляют собой непрерывные сигналы, например изменяющиеся значения электрического напряжения. В этих случаях приходится применять аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Такой подход оправдывает себя только тогда, когда требования к точности результатов вычислений настолько высоки, что не могут быть обеспечены с помощью аналоговых вычислителей. [2]
Современные цифровые вычислительные машины можно условно разделить на два класса: управляющие ЦВМ и универсальные ЦВМ или ЦВМ общего назначения. Последние применяются в основном для решения вычислительных задач научного или производственно-экономического характера. Граница, разделяющая названные выше классы ЦВМ, не является очень четкой, и одни и те же типы машин могут зачастую использоваться либо как управляющие, либо как универсальные. [3]
Современная цифровая вычислительная машина ( ЦВМ) - это техническая система, содержащая память, процессор ( процессоры) и устройства ввода-вывода, предназначенная для автоматической реализации вычислений по программе при варьируемых исходных данных. [4]
В современных цифровых вычислительных машинах для представления вещественных чисел используется так называемое представление с плавающей точкой. Некоторое целое число В выбирается в качестве основания, a t разрядов d; с основанием В составляют значащую часть S числа или мантиссу. Соответствующие значения t могут сильно меняться. Наконец, число имеет знак. [5]
 |
График сопоставления стоимости вычислительной машины ( кривая 1, работающей в режиме непосредственного управления и локальных регуляторов ( кривая 2. [6] |
Однако применение современных цифровых вычислительных машин для автоматического управления сопряжено со значительными трудностями из-за недостаточной их надежности и неспособности вследствие этого обеспечить удовлетворительную работу в течение длительного времени. Между тем даже сравнительно редкий выход из строя ответственных элементов машины вызывает нарушение работы управляемого процесса, а иногда может привести к аварии. Поэтому в настоящее время эти машины используют преимущественно в качестве советчиков и для формирования сигналов коррекции задания локальным регуляторам. В этом случае нарушение их работы приводит к прекращению поступления сигналов коррекции, но не разлаживает нормальную работу локальных систем регулирования. [7]
Эффективность использования современных цифровых вычислительных машин ( ЦВМ) существенным образом зависит от их оснащения средствами математического обеспечения. В связи с этим проблемы разработки и использования математического обеспечения ЦВМ в последние годы приобрели очень большое значение, соизмеримое с проблемами проектирования самих вычислительных машин. Значение математического обеспечения усиливается высокой трудоемкостью и стоимостью его разработки, зачастую превышающих затраты на проектирование ЦВМ, на которой оно реализуется. В то же время теоретические и обобщающие работы в области методов проектирования и оценки систем математического обеспечения существенно отстают от современных потребностей и от уровня теоретических работ в области проектирования ЦВМ. [8]
На основе современных цифровых вычислительных машин могут быть созданы обучающие комплексы для обучения и контроля по достаточно сложной и разветвленной программе одновременно десятков и сотен человек. [9]
Характерным примером современной цифровой вычислительной машины универсального назначения с очень малыми размерами является машина фирмы Лайбраскоп. [10]
Кроме того, современными цифровыми вычислительными машинами осуществляются также операции по периодической проверке исправности действия собственно машины. При выявлении неисправности система контроля вызывает действие сигнализации или включает резервные блоки. [11]
Количество ячеек в памяти современных цифровых вычислительных машин достигает нескольких миллиардов. В этой части машины пока еще уступают человеку, объем памяти которого значительно больше. Однако по мере развития технологии разрыв между объемом памяти машины и объемом памяти человека все более сокра-щается. [12]
В книге излагаются основные принципы построения современных цифровых вычислительных машин. Наибольшее внимание уделяется вопросам схемной организации цифровых вычислителей, используемых в универсальных ЦВМ и в системах управления. Схемотехнические решения рассматриваются в алгоритмическом и в структурном плане. Для описания порядка функционирования цифровых устройств используется язык микропрограмм и аппарат теории цифровых автоматов. [13]
Эта книга написана для научных работников и инженеров, которые собираются использовать современные цифровые вычислительные машины как средство для своих исследований. Она может также служить первоначальным учебником численного анализа. Автор убежден, что таким читателям, для того чтобы они могли понять, какое отношение имеют полученные на машине результаты к их проблемам, нужен не справочник и не сводка отдельных результатов, а скорее связное изложение основных идей вычислительной математики. Как утверждает девиз этой книги, мы ищем смысл, а не числа. [14]
Отметим, что алгоритмы представления суммы конечным произведением входят в математическое обеспечение современных цифровых вычислительных машин и используются при операциях с длинными числами. [15]
Страницы: 1 2 3