• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Z1



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Lista rozkazów procesora (ang. instruction set) – zestaw podstawowych instrukcji, jakie dany procesor potrafi wykonać.Konrad Zuse (ur. 22 czerwca 1910 r. w Berlinie - zm. 18 grudnia 1995 r. w Hünfeld) – niemiecki inżynier, konstruktor, pionier informatyki; konstruktor prekursorskiego komputera działającego w systemie binarnym.
    Replika komputera Z1.

    Z1 – komputer mechaniczny zerowej generacji skonstruowany przez Konrada Zusego w Berlinie w latach 1936-1938. Był to pierwszy programowalny komputer na świecie wykorzystujący binarne liczby zmiennoprzecinkowe. Jednakże ze względu na brak instrukcji warunkowej nie był on kompletną maszyną Turinga.

    Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy, urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do komunikacji systemu komputerowego z jego użytkownikiem lub innym systemem przetwarzania danych. Urządzenie wejścia-wyjścia służy często do zamiany wielkości fizycznych na dane przetwarzane przez system lub odwrotnie. Np. mysz komputerowa przetwarza ruch ręki, odbiornik GPS aktualne położenie geograficzne, a monitor komputera przetwarza dane komputerowe na obraz.Z2 – udoskonalona wersja komputera Z1. Twórcą komputera był niemiecki konstruktor maszyn cyfrowych Konrad Zuse. Pamięć Z2 była taka sama jak w Z1 (32 bajty zorganizowane w 16 słów 16 bitowych, zegar o częstotliwości 3Hz), lecz jednostka arytmetyczno-logiczna była zbudowana z przekaźników elektrycznych, a zamiast 22 bitowej arytmetyki zmiennoprzecinkowej wykorzystywał 16 bitową arytmetykę stałoprzecinkową.

    Komputer, którego budowę ukończono w 1938 r., został całkowicie zniszczony podczas bombardowania Berlina w grudniu 1943 r. Z1 będący pierwszym komputerem zbudowanym przez Zusego nosił początkowo nazwę "V1" - skrót od "Versuchmodell 1" (niem. "model eksperymentalny 1"), jednak po II wojnie światowej zmieniono jego nazwę dla odróżnienia od samolotu-pocisku V1.

    Rejestry procesora to komórki pamięci o niewielkich rozmiarach (najczęściej 4/8/16/32/64/128 bitów) umieszczone wewnątrz procesora i służące do przechowywania tymczasowych wyników obliczeń, adresów lokacji w pamięci operacyjnej itd. Większość procesorów przeprowadza działania wyłącznie korzystając z wewnętrznych rejestrów, kopiując do nich dane z pamięci i po zakończeniu obliczeń odsyłając wynik do pamięci.Z4 – komputer zerowej generacji zaprojektowany przez niemieckiego inżyniera Konrada Zuse i zbudowany przez jego firmę Zuse KG w 1950 r. dla szwajcarskiej uczelni ETH Zürich (Konfederacyjna Wyższa Szkoła Techniczna w Zurychu). W 1954 został przeniesiony do Institut Franco-Allemand des Recherches de St. Louis we Francji, gdzie był używany do roku 1959. Był to pierwszy sprzedany na świecie komputer, który wyprzedził o 5 miesięcy brytyjski Ferranti Mark I i o 10 miesięcy maszynę UNIVAC I.

    Architektura[ | edytuj kod]

    Schemat architektury Z1.

    Architektura Z1 była zbliżona w ogólnym zarysie do współczesnych komputerów − posiadał wydzieloną jednostkę sterującą, arytmetyczno-logiczną, pamięć oraz urządzenia wejścia-wyjścia. Warto zwrócić uwagę, że spełniał tym samym założenia architektury von Neumanna na kilka lat przed jej ogłoszeniem w 1945 roku. Komputer był programowalny za pomocą taśmy perforowanej. Wejście i wyjście opierało się na systemie dziesiętnym, natomiast wewnętrznie liczby reprezentowane były w 22-bitowej, zmiennoprzecinkowej postaci binarnej.

    Instrukcja warunkowa jest elementem języka programowania, które pozwala na wykonanie różnych obliczeń w zależności od tego czy zdefiniowane przez programistę wyrażenie logiczne jest prawdziwe, czy fałszywe. Możliwość warunkowego decydowania o tym, jaki krok zostanie wykonany w dalszej kolejności jest jedną z podstawowych własności współczesnych komputerów – dowolny model obliczeń zdolny do wykonywania algorytmów (tj. równoważny maszynom Turinga) musi ją posiadać.Samolot-pocisk (pocisk skrzydlaty) – samolot, którego ładunek użyteczny stanowi głowica bojowa. Są to pociski charakteryzujące się posiadaniem powierzchni nośnych służących do wytwarzania siły nośnej w locie i w odróżnieniu od skrzydlatych pocisków rakietowych, napędzane silnikami odrzutowymi przelotowymi (początkowo rzadziej silnikami tłokowymi). Termin samolot-pocisk jest obecnie rzadko używany, na korzyść terminu: pocisk manewrujący.

    Reprezentacja liczb[ | edytuj kod]

    Liczby reprezentowane były w postaci 22-bitowej: 1 bit znaku, 7 bitów wykładnika oraz 14 bitów mantysy. Wykładnik zapisany był w kodzie uzupełnieniowym do dwóch, zatem mógł przyjmować wartości od −64 do 63. Mantysa była znormalizowana (cyfra jedności wynosiła zawsze jeden), więc nie było potrzeby przechowywania tej cyfry, co oznacza, że faktyczny zakres liczb możliwych do reprezentowania w ten sposób był równoważny nieznormalizowanej mantysie 15-bitowej. Ze względu na fakt, że znormalizowana mantysa nie może reprezentować zera, było ono zakodowane za pomocą konwencji: dowolna mantysa z wykładnikiem −64. Natomiast wykładnik +63 zarezerwowany został na oznaczenie nieskończoności. Tym samym zakres liczb możliwych do zareprezentowania w Z1 rozciągał się od 2 do 1,999.

    Henschel-Werke lub w skrócie Henschel — niemiecki producent maszyn i pojazdów, którego fabryki zlokalizowano w Kassel. Firma stała się wiodącym producentem lokomotyw w Europie. Od 1925 roku w zakładach w Kassel rozpoczęto produkcję autobusów i ciężarówek, a w latach 1933 - 1945 czołgów (w tym najcięższych typu PzKpfw VI Tiger). W fabrykach firmy Henschel w Berlinie produkowano także samoloty i pociski rakietowe.Definicja intuicyjna: Maszyna Turinga stanowi najprostszy, wyidealizowany matematyczny model komputera, zbudowany z taśmy, na której zapisuje się dane i poruszającej się wzdłuż niej „głowicy”, wykonującej proste operacje na zapisanych na taśmie wartościach.

    Pamięć[ | edytuj kod]

    Diagram z patentu Konrada Zusego na pamięć wykorzystaną w Z1.

    Z1 posiadał pamięć, która mogła być zapisywana i odczytywana przez jednostkę sterującą. Pamięć mogła pomieścić w sumie 64 słowa (22-bitowe). Podzielona była na trzy bloki: pierwszy służył do przechowywania bitów znaku i wykładnika, natomiast pozostałe dwa przechowywały mantysy liczb. Pamięć była całkowicie mechaniczna, jednak w przeciwieństwie do większości dotychczasowych maszyn liczących zrealizowano ją nie w postaci obracających się kół zębatych, lecz niedużych przesuwających się blaszek. Projekt ten był na tyle nowatorski, że Konradowi Zusemu udało się opatentować go w 1936 roku.

    Jednostka arytmetyczno-logiczna (z ang. Arithmetic and Logical Unit lub Arithmetic Logic Unit, ALU) to jedna z głównych części procesora, prowadząca proste operacje na liczbach całkowitych.Taśmy dziurkowane (perforowane), znane od połowy XIX wieku, używano jako nośnik do zapisywania danych. Były do tego celu również stosowane obok kart dziurkowanych w pierwszych komputerach. Z czasem zostały zastąpione przez bardziej pojemne media np. taśmy magnetyczne.

    Programowanie[ | edytuj kod]

    Z1 był programowalny za pomocą taśmy perforowanej zawierającej instrukcje zapisane w 8-bitowym kodzie. Lista rozkazów procesora zawierała 8 poniższych instrukcji:

    Powyższe instrukcje operowały na dwóch rejestrach: R1 i R2. Pierwszy odczyt z pamięci (Pr) w programie ładował liczbę do R1, natomiast wszystkie następne do R2, aż do napotkania instrukcji zapisu (Ps) lub wyświetlenia (Ld), która czyściła rejestr R1. Liczba odczytana z klawiatury (Lu) była zawsze umieszczana w R1, natomiast R2 był po odczycie zerowany, gdyż komputer wykorzystywał go do przechowywania tymczasowych wartości podczas konwersji z systemu dziesiętnego na dwójkowy. Wszystkie operacje arytmetyczne zapisywały wynik w R1 i również czyściły R2.

    arXiv (duże X w nazwie reprezentuje grecką literę χ (chi), nazwę należy więc czytać ‘archiv’) – elektroniczne archiwum naukowych preprintów. Gromadzi artykuły z następujących dziedzin: fizyki z astronomią, matematyki, informatyki, statystyki i biologii (quantitative biology) i matematyki finansowej. Archiwum powstało w roku 1991 w Los Alamos National Laboratory, początkowo dostępne było pod adresem xxx.lanl.gov. Obecnie funkcjonuje przy Uniwersytecie Cornella. Pamięć komputerowa to różnego rodzaju urządzenia i bloki funkcjonalne komputera, służące do przechowywania danych i programów (systemu operacyjnego oraz aplikacji). Potocznie przez "pamięć komputerową" rozumie się samą pamięć operacyjną.

    Wejście / wyjście[ | edytuj kod]

    Po przeczytaniu instrukcji Lu komputer przerywał obliczenie i oczekiwał na wprowadzenie liczby. Mantysę wpisywano za pomocą klawiatury o 40 klawiszach − każda z czterech kolumn odpowiadała jednej pozycji dziesiętnej mantysy i zawierała cyfry od 0 do 9. Natomiast ustalenie wykładnika odbywało się poprzez wciskanie przycisków ponumerowanych od −8 do 8. Tym samym możliwe do wprowadzenia liczby należały do przedziału od 1 do 9999. Każda wprowadzona cyfra mantysy była kodowana w czterech bitach a następnie za pomocą dodawania i mnożenia (lub dzielenia, jeśli wykładnik był ujemny) liczbę zamieniano na zmiennoprzecinkowy zapis binarny. Operacja ta była dosyć kosztowna obliczeniowo dla bardzo dużych lub bardzo małych liczb, ze względu na dużą liczbę działań do wykonania.

    Z3 to pierwszy działający, w pełni automatyczny komputer o zmiennym programie zbudowany przez niemieckiego inżyniera Konrada Zuse w 1941 roku na bazie jego wcześniejszej, mechanicznej konstrukcji, Z1. Maszyna była wykorzystywana w czasie wojny do obliczeń niezbędnych przy projektowaniu skrzydeł.Komputery zerowej generacji to maszyny konstruowane przed pojawieniem się uniwersalnych, elektronicznych maszyn cyfrowych, o możliwościach dzisiejszych prostych i średnich kalkulatorów programowanych.

    Wyświetlenie liczby (instrukcja Ld) odbywało się za pomocą rzędów zapalających się lampek. Wykorzystywany przy tym algorytm do konwersji systemów był podobny do tego używanego przy wczytywaniu liczb. Na mantysę przeznaczono jednak o jedną pozycję dziesiętną więcej, wobec czego Z1 był w stanie wyświetlać liczby od 1 do 99999.

    Taktowanie – sposób sterowania pracą układów cyfrowych, polegający na dostarczeniu przez zegar sygnału elektrycznego (w założeniu zwykle prostokątnego) o określonej częstotliwości (częstotliwość taktowania).V-1 (niem. Vergeltungswaffe-1, broń odwetowa nr 1) – niemiecki samolot-pocisk z okresu II wojny światowej. Potocznie nazywany latającą bombą.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Przekaźnik elektryczny - urządzenie elektryczne lub elektroniczne zaprojektowane do wywołania ustalonej nagłej zmiany stanu w jednym lub więcej obwodach wyjściowych przy spełnieniu odpowiednich warunków wejściowych. Przekaźnik reaguje na zmianę pewnej wielkości fizycznej wejściowej (np. napięcia, natężenia prądu, ciśnienia płynu, temperatury itp.) w taki sposób, że po przekroczeniu pewnej jej wartości sygnał wyjściowy zmienia się skokowo (z reguły pomiędzy jedną z dwóch wartości: włącz/wyłącz).
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Architektura von Neumanna – pierwszy rodzaj architektury komputera, opracowanej przez Johna von Neumanna, Johna W. Mauchly’ego oraz Johna Presper Eckerta w 1945 roku. Cechą charakterystyczną tej architektury jest to, że dane przechowywane są wspólnie z instrukcjami, co sprawia, że są kodowane w ten sam sposób.
    Liczba zmiennoprzecinkowa – reprezentacja liczby rzeczywistej zapisanej za pomocą notacji naukowej. Ze względu na wygodę operowania na takich liczbach, przyjmuje się ograniczony zakres na mantysę i cechę – nazwy te mają w matematyce znaczenie podane w artykule podłoga i sufit, a w niniejszym artykule inne, powszechne w informatyce. Powoduje to, że reprezentacja liczby rzeczywistej jest tylko przybliżona, a jedna liczba zmiennoprzecinkowa może reprezentować różne liczby rzeczywiste z pewnego zakresu.
    International Standard Serial Number, ISSN czyli Międzynarodowy Znormalizowany Numer Wydawnictwa Ciągłego – ośmiocyfrowy niepowtarzalny identyfikator wydawnictw ciągłych tradycyjnych oraz elektronicznych. Jest on oparty na podobnej koncepcji jak identyfikator ISBN dla książek, ISAN dla materiałów audio-wideo. Niektóre publikacje wydawane w seriach mają przyporządkowany zarówno numer ISSN, jak i ISBN.
    Gemeinsame Normdatei (GND) – kartoteka wzorcowa, stanowiąca element centralnego katalogu Niemieckiej Biblioteki Narodowej (DNB), utrzymywanego wspólnie przez niemieckie i austriackie sieci biblioteczne.
    Kod uzupełnieniowy (ang. complement code) – dwójkowa reprezentacja liczby, w której bit najbardziej znaczący jest traktowany jako bit znaku. Zaletą tego kodu jest prostota układów elektronicznych wykonujących działania na przedstawionych w nim liczbach. Rozróżnia się kody uzupełnień do jedności oraz do dwóch, różniące się sposobem zapisu liczb ujemnych oraz – co za tym idzie – algorytmami wykonywania działań arytmetycznych.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.019 sek.