§ 1. Архітектура та принципи роботи ЕОМ

Архітектура ЕОМ – це є опис сукупності пристроїв і блоків ЕОМ та принципів взаємодії компонентів комп’ютера.

Основними функціями ЕОМ є обробка і збереження інформації, а також обмін інформацією з зовнішніми пристроями. В основі функціонування ЕОМ лежить принцип програмного управління (ЕОМ виконує програму автоматично без втручання людини).

Отже, програми – це керуючі засоби компонентами комп’ютера, що забезпечують  функціонування всіх вузлів комп’ютера та обробку інформації, тобто обчислювальна машина повинна керуватися програмою з послідовним виконанням команд з цієї програми, а сама програма повинна зберігатися в пам’яті ЕОМ. Ці принципи роботи ЕОМ сфор­мулював математик фон Нейман.

Команда – це інструкція компонентам ЕОМ, що вони мають робити на кожному кроці.

Програма – це упорядкована сукупність команд (директив), які може виконувати ЕОМ в автоматичному режимі.

За фон Нейманом обчислювальна машина має складатися з таких ос­нов­них компонентів.

1.       Запам’ятовуючий пристрій, в якому можна було б записувати двійкові коди та зчитувати їх. Цей пристрій називається оперативною пам’яттю (ОП) і виконана вона у вигляді комірок, кожна з яких має свій номер, тобто адрес. За адресою можна звернутися до потрібної комірки в операціях запису-зчитування.

2.       Арифметико-логічний пристрій (АЛП). Цей пристрій призначений для автоматичного виконання певного набору арифметичних та логічних операцій над числовими і символьними даними.

3.       Пристрій управління (ПУ). Цей пристрій забезпечує читання та запис інформації до комірок пам’яті. Він також формує і подає сиг­нали в усі блоки ЕОМ для керування їх роботою, наприклад, коор­ди­нує роботою АЛП та зовнішніх пристроїв. Мікропроцесори в су­ча­с­них комп’ютерах на одній мікросхемі поєднують в собі АЛП та ПУ.

4.       Зовнішні пристрої. Це, насамперед, пристрої введення та виведення інформації. Такими пристроями є клавіатура, монітор, принтер тощо.