Разностная машина предназначалась для решения дифференциальных уравнений и табулирования многочленов. С современной точки зрения она являлась специализированной вычислительной машиной с фиксированной (жесткой) программой.
Составные части разностной машины:
. «Память» - несколько регистров для хранения чисел. Инструкции по эксплуатации корейских машин Хендай Туссан 1 HyundaiBook.ru/Tucson/JM
. Сетчик числа операций со звонком - при выполнении заданного числа шагов вычислений раздавался звонок.
. Печатающее устройство - результаты выводились на печать, причем по времени эта операция совмещалась с вычислениями на следующем шаге.
Вычисления были полностью автоматизированы (вплоть до автоматической печати результатов). Прототип машины был построен очень быстро и при жизни ученого, однако полнофункциональная версия машины с небольшими изменениями была создана после смерти Бэббижда и удостоена золотой медали на Всемирной выставке в Париже.
Аналитическая машина
К 1834 г., когда «разностная машина № 1» еще не была достроена, Ч. Бэббидж уже задумал принципиально новое устройство - «аналитическую машину», явившуюся прообразом современных компьютеров.
Это была механическая универсальная цифровая вычислительная машина с программным управлением. К 1840 г. Бэббидж практически полностью завершил разработку «аналитической машины» и тогда же понял, что воплотить ее на практике сразу не удастся из-за технологических проблем.
По архитектуре аналитическая машина была механическим прототипом современного компьютера. Она содержала следующие устройства:
) «склад» - устройство для хранения цифровой информации (теперь это запоминающее устройство или память);
) «мельница» или «фабрика» - устройство, выполняющее операции над числами, взятыми на «складе» (сегодня это арифметическое устройство);
) устройство, для которого Бэббидж не придумал названия, и которое управляло последовательностью действий машины. Сейчас это устройство называется устройством управления.
) устройство ввода информации;
) устройство вывода информации.
Бэббидж предусмотрел ввод в машину таблиц значений функций с контролем при вводе значений аргумента. Выходная информация могла печататься или пробиваться на перфокартах, что давало возможность при необходимости снова вводить ее в машину.
Особенностью аналитической машины стало то, что в ней впервые был реализован принцип разделения информации на команды и данные.
Однако аналитическая машина выглядела нереалистичной, ее просто невозможно было построить и запустить в работу. В своем окончательном виде машина должна была быть не меньше железнодорожного локомотива. Машину построить не удалось. Современники, не видя конкретного результата, разочаровались в работе ученого. А он опередил свое время…
Идеи Ч. Бэббиджа, относящиеся к структуре полностью автоматизированной счетной машины и принципов ее работы, удалось реализовать лишь в середине XX столетия в современных компьютерах. Основным тормозом был механический принцип счета, господствовавший в счетной технике более 300 лет.
Оба устройства, созданные по технологиям середины XIX в., сегодня отлично работают и наглядно демонстрируют, что история компьютеров вполне могла начаться на сто лет раньше.
Исследователи работ Чарльза Бэббиджа непременно отмечают особую роль в разработке проекта аналитической машины графини Ады Августы Лавлейс. Именно ей принадлежала идея использования перфорированных карт для программирования вычислительных операций.
Первые изобретения этого периода - машины Леонардо да Винчи, В. Шиккарда. О них ничего не было известно современникам, поэтому первой вычислительной машиной считается суммирующая машина Б. Паскаля - «Паскалина», выполняющая операции сложения и вычитания. Сложную в реализации операцию вычитания Паскаль заменил сложением с дополнением вычитаемого. Этот подход используется в современных ЭВМ. Счетная машина Г. В. Лейбница позволяла складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни. В основе множительного устройства этой машины лежит ступенчатый валик Лейбница, надолго определивший принципы построения счетных машин. В ЭВМ, появившихся более двух веков спустя, устройство, выполняющее арифметические операции (те же самые, что и «арифметический прибор» Г. Лейбница), получило название арифметического. Позднее, по мере добавления ряда логических действий, его стали называть арифметико-логическим (АЛУ). Оно стало основным устройством современных компьютеров.
Читайте также
Проектирование и расчет электрической сети 110-220 кВ
Проектирование электроэнергетических систем требует комплексного подхода
к выбору и оптимизации схем электрических сетей и технико-экономическому
обоснованию решений, определяющих состав ...
Построение внутренней памяти процессорной системы, состоящей из ПЗУ и статического ОЗУ
Построить внутреннюю память процессорной системы, состоящую из ПЗУ и
статического ОЗУ. Процессорная система работает в реальном режиме.
Разрядность ША - 20, ШД - 8.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: ...
Проектирование устройств фильтрации
Неотъемлемая часть телекоммуникационных задач связана с преобразованием
сигналов. Одной из основных является фильтрация, т.е. выделение или подавление
определенных частот сигнала. Устрой ...