<< Základní pojmy | Základy IT | Zpracování informací >>

Předchůdci počítačů

Počítadla - Abakus

• vznik přibližně před 5000 lety ve starém Řecku a Římě
• dřevěná, nebo hliněná destička, do které se vkládaly kamínky - "calculli" (název kalkulačka)

Logaritmické tabulky a pravítko

• počátek 17. stol, Anglie, vznik prvních logaritmických tabulek
• vznik logaritmického pravítka

Mechanické stroje

• první počítací stroje - práce na principu ozubených kol
  • mechanické kalkulátory a staré pokladny
  • programovatelné automaty

Elektronické číslicové počítače

• vývoj od 30. let 20. století
• převod dat na elektrické impulsy - digitální zpracování
• vysoká rychlost zpracování informace
• dva základní principy - Von Neumannův a Harvardský

Von Neumannův princip

Harvardský princip

Popis zveřejnění v roce 1945 ve zprávě o vývoji počítače EDVAC snaha Neumanna zabránit patentování principu počítače počítač zpracovává data v binární podobě v aritmeticko-logické jednotce - ALJ pro data i program je použita společná paměť RAM a společná sběrnice ALJ, RAM a I/O jednotky jsou řízeny (taktovány) řídícími signály z Řadiče Využití dnes běžný princip používaný u osobních počítačů Výhody jednoduché a levné řešení maximální využití paměti Nevýhody pomalejší přesun dat a instrukcí po jediné společné sběrnici

Popis princip využitý v roce 1944 při vývoji počítače Harvard MARK 1 zpracování dat v binární podobě v ALJ řízené řadičem samostatná paměť pro data a program s vlastními sběrnicemi Využití dnes běžný princip používaný u jednočipových počítačů microcontrolery typu ATMEL, ARM a ARDURINO Výhody rychlejší zpracování dat a programových instrukcí Nevýhody technologická náročnost a vyšší cena

Generace počítačů

0. Generace

• 30. - 40. léta 20. století
• stavebním prvkem mechanické relé
• označení Z1, Z2, Z3

1. Generace

• 40. - 50. léta 20. století
• stavebním prvkem vakuová elektronka
• označení ENIAC

2. Generace

• 50. - 60. léta 20. století
• stavebním prvkem polovodičový tranzistor
• například IBM 1620

3. Generace

• 70. - 80. léta 20. století
• stavebním prvkem integrovaný obvod
• přiblížení běžným uživatelům - programovatelné kalkulátory a minipočítače
• například Sinclair ZX spectrum

4. Generace

• 80. - 90. léta 20. století
• stavebním prvkem integrovaný obvod s vysokou hustotou integrace - 100 mil. prvků na 1 cm²
• Osobní počítače - jádrem procesor vyvinutý firmou INTEL
• například IBM Personal Computer

5. Generace

• 10. - 20. léta 21. století
• integrace více procesorových jader a dalších obvodů v chipu procesoru - řadiče, paměti, grafický procesor - miliarda prvků na 1 cm²
• mobilní výpočetní technika s dotykovým ovládáním - notebooky, netbooky, tablety, smartphony ...
• multimediální operační systémy - Windows, Mac OS, Android, Symbian
• virtuální počítače - softvarová simulace hardwaru

Princip číslicového počítače podle Von Neumanna

Jednotky číslicového počítače

• ALU
• Operační paměť
• Řídící jednotka
• Vstupní a výstupní jednotka

Schéma číslicového počítače

Popis činnosti

• společná paměť pro program i data (narozdíl od harwardského principu)
• zavedení programu přes vstupní zařízení a ALU do operační paměti
• zavedení dat pro zpracování do operační paměti
• vlastní výpočet - jednotlivé kroky provádí ALU podle programu
• činnost jednotek je řízena řadičem počítače
• mezivýsledky výpočtu jsou ukládány do operační paměti
• po zpracování dat jsou výsledky poslány přes ALU na výstupní zařízení

Odkazy

• Wikipedia - Historie počítačů
• Wikipedia - Architektura PC
• Historie a vývojové trendy ve výpočetní technice
• Historie počítačů na You Tube!
• Muzeum historie počítačů