Архитектура ЭВМ

АРХИТЕКТУРА ЭВМ

В.Д. Колдаев, С.А. Лупин

Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации

в качестве учебного пособия для студентов учреждений среднего

профессионального образования, обучающихся по группе

специальностей «Информатика и вычислительная техника»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва 

ИД «ФОРУМ» — ИНФРА-М

202

УДК 004.2(075.32) 
ББК 32.973-02я723 
 
К60

Колдаев В.Д.

К60  
Архитектура ЭВМ : учебное пособие / В.Д. Колдаев, С.А. Лупин. — 

Москва : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2024. — 383 с. — (Среднее профессиональное 
образование).

ISBN 978-5-8199-0868-6 (ИД «ФОРУМ») 
ISBN 978-5-16-014902-8 (ИНФРА-М, print) 
ISBN 978-5-16-105885-5 (ИНФРА-М, online)

В учебном пособии рассмотрены информационно-логические прин-

ципы организации и построения ЭВМ, работа логических блоков и памяти, 
периферийные устройства, основы программирования процессора, 
классификация вычислительных платформ и вычислительные сети.

Для студентов, обучающихся по направлению и специальностям прог-

раммного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных 
систем, прикладной математики и обработки информации. Будет полезно 
широкому кругу специалистов, занятых в области компьютерного моделирования.


УДК 004.2(075.32) 
ББК 32.973-02я723 

Р е ц е н з е н т ы:

Лисов О.И. — доктор технических наук, профессор кафедры ин-

форматики и программного обеспечения вычислительных систем 
МГИЭТ (ТУ) ;

Костина С.А. — кандидат технических наук, начальник отдела 

ООО «Кедах Электроникc» 

ISBN 978-5-8199-0868-6 (ИД «ФОРУМ») 
ISBN 978-5-16-014902-8 (ИНФРА-М, print) 
ISBN 978-5-16-105885-5 (ИНФРА-М, online)

© Колдаев B.Д., 

Лупин C.А., 2014

© ИД «ФОРУМ», 2014

Ïðåäèñëîâèå

Äëÿ XXI â. õàðàêòåðíà íåáûâàëàÿ ñêîðîñòü ðàçâèòèÿ íàóêè,

òåõíèêè è íîâûõ òåõíîëîãèé. Òàê, îò èçîáðåòåíèÿ êíèãîïå÷àòíî-
ãî ñòàíêà (ñåðåäèíà XV â.) äî èçîáðåòåíèÿ ðàäèîïðèåìíèêà
(1895) ïðîøëî ïî÷òè 440 ëåò, à ìåæäó îòêðûòèåì ðàäèî è òåëå-
âèäåíèÿ — îêîëî 30 ëåò. Ðàçðûâ âî âðåìåíè ìåæäó èçîáðåòåíèåì
òðàíçèñòîðà è èíòåãðàëüíîé ñõåìû ñîñòàâèë âñåãî 5 ëåò.

Îáúåì íàó÷íîé èíôîðìàöèè íà÷èíàÿ ñ XVII â. óäâàèâàëñÿ

ïðèìåðíî êàæäûå 10—15 ëåò. Ïîýòîìó îäíà èç âàæíåéøèõ ïðî-
áëåì ÷åëîâå÷åñòâà — îáðàáîòêà ëàâèíîîáðàçíîãî ïîòîêà èíôîð-
ìàöèè â ëþáîé îòðàñëè åãî æèçíåäåÿòåëüíîñòè. Ïîäñ÷èòàíî, íà-
ïðèìåð, ÷òî â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñïåöèàëèñò äîëæåí òðàòèòü îêî-
ëî 80 % ðàáî÷åãî âðåìåíè, ÷òîáû óñëåäèòü çà âñåìè íîâûìè
ïå÷àòíûìè ðàáîòàìè, îòíîñÿùèìèñÿ ê åãî îáëàñòè äåÿòåëüíîñòè.

Ïåðâûå ýëåêòðîííûå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû (ÝÂÌ) ïîÿ-

âèëèñü âñåãî ëèøü 50 ëåò íàçàä. Çà ýòî âðåìÿ ìèêðîýëåêòðîíèêà,
âû÷èñëèòåëüíàÿ òåõíèêà è âñÿ èíäóñòðèÿ èíôîðìàòèêè ñòàëè îä-
íèìè èç îñíîâíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ìèðîâîãî íàó÷íî-òåõíè÷åñêîãî
ïðîãðåññà. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÝÂÌ èñïîëüçóþòñÿ íå òîëüêî äëÿ
âûïîëíåíèÿ ñëîæíûõ ðàñ÷åòîâ, íî è â óïðàâëåíèè ïðîèçâîäñò-
âåííûìè ïðîöåññàìè, â îáðàçîâàíèè, çäðàâîîõðàíåíèè, ýêîëî-
ãèè è ò. ä. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ÝÂÌ ñïîñîáíû îáðàáàòûâàòü
ëþáûå âèäû èíôîðìàöèè: ÷èñëîâóþ, òåêñòîâóþ, òàáëè÷íóþ, ãðà-
ôè÷åñêóþ, âèäåî è çâóêîâóþ.

Ðûíîê
ñîâðåìåííûõ
êîìïüþòåðîâ
îòëè÷àåòñÿ
íåáûâàëûì

ðàçíîîáðàçèåì è äèíàìèçìîì. Êàæäûé ãîä ñòîèìîñòü âû÷èñëå-
íèé ñîêðàùàåòñÿ ïðèìåðíî íà 25—30 %, ñòîèìîñòü õðàíåíèÿ
åäèíèöû èíôîðìàöèè — äî 40 %. Ïðàêòè÷åñêè êàæäîå äåñÿòèëå-
òèå ìåíÿåòñÿ ïîêîëåíèå âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí, êàæäûå äâà
ãîäà — îñíîâíûå òèïû ìèêðîïðîöåññîðîâ — ñâåðõáîëüøèõ èí-
òåãðàëüíûõ ñõåì (ÑÁÈÑ), îïðåäåëÿþùèõ õàðàêòåðèñòèêè íîâûõ
ÝÂÌ. Òàêèå òåìïû ñîõðàíÿþòñÿ óæå ìíîãèå ãîäû.

Ñëîæíîñòü
ñîâðåìåííûõ
÷åëîâåêî-ìàøèííûõ
ñèñòåì,
èõ

ôóíêöèîíàëüíûå îñîáåííîñòè è ñòåïåíü àâòîìàòèçàöèè ðåæèìîâ
óïðàâëåíèÿ îïðåäåëÿþòñÿ èíôîðìàöèîííûìè ïîòîêàìè. Ïîëó÷å-
íèå è àíàëèç èíôîðìàöèè â ýòîì ñëó÷àå äîëæíû ïðîèñõîäèòü ñî
ñêîðîñòüþ âûðàáîòêè ïàðàìåòðè÷åñêèõ äàííûõ â ðåàëüíîì ìàñ-
øòàáå âðåìåíè. Ïðè ýòîì íå ñóùåñòâóåò îáúåêòîâ, èñêëþ÷àþùèõ
íåïîñðåäñòâåííîå èëè îïîñðåäîâàííîå ó÷àñòèå ÷åëîâåêà â ôóíê-
öèîíàëüíûõ êîíòóðàõ óïðàâëåíèÿ àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì.

Ïðîãðåññ ìèêðîïðîöåññîðíîé òåõíèêè ñäåëàë åå äîñòóïíîé

ìàññîâîìó ïîòðåáèòåëþ, à âûñîêàÿ íàäåæíîñòü, îòíîñèòåëüíî
íèçêàÿ ñòîèìîñòü, ïðîñòîòà îáùåíèÿ ñ ïîëüçîâàòåëåì — ïîñëó-
æèëè îñíîâîé äëÿ îðãàíèçàöèè ñèñòåì ðàñïðåäåëåííîé îáðàáîò-
êè äàííûõ, âêëþ÷àþùèõ îò äåñÿòêà äî íåñêîëüêèõ ñîòåí ïåðñî-
íàëüíûõ ýëåêòðîííûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí (ÏÝÂÌ), îáúåäè-
íåííûõ â âû÷èñëèòåëüíûå ñåòè.

Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü â ìèðå ñóùåñòâóåò áîëåå 130 ìëí êîìïü-

þòåðîâ è áîëåå 80 % èç íèõ îáúåäèíåíû â ðàçëè÷íûå èíôîðìàöè-
îííî-âû÷èñëèòåëüíûå ñåòè — îò ìàëûõ ëîêàëüíûõ ñåòåé â îôèñàõ
äî ãëîáàëüíûõ ñåòåé òèïà Èíòåðíåò. Âñåìèðíàÿ òåíäåíöèÿ ê îáúå-
äèíåíèþ êîìïüþòåðîâ â ñåòè îáóñëîâëåíà ðÿäîì âàæíûõ ïðè÷èí,
òàêèõ êàê óñêîðåíèå ïåðåäà÷è èíôîðìàöèîííûõ ñîîáùåíèé, âîç-
ìîæíîñòü áûñòðîãî îáìåíà èíôîðìàöèåé ìåæäó ïîëüçîâàòåëÿìè,
ïîëó÷åíèå è ïåðåäà÷à ñîîáùåíèé (ôàêñîâ, E-mail), âîçìîæíîñòü
ìãíîâåííîãî ïîëó÷åíèÿ èíôîðìàöèè èç ëþáîé òî÷êè çåìíîãî
øàðà, à òàêæå îáìåí èíôîðìàöèåé ìåæäó êîìïüþòåðàìè ðàçíûõ
ôèðì, ðàáîòàþùèõ ïîä ðàçíûì ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì.

Âû÷èñëèòåëüíûå ñåòè ïîçâîëÿþò àâòîìàòèçèðîâàòü óïðàâ-

ëåíèå ïðîèçâîäñòâîì, òðàíñïîðòîì, ìàòåðèàëüíî-òåõíè÷åñêèì
ñíàáæåíèåì â ìàñøòàáå îòäåëüíûõ ðåãèîíîâ è ñòðàíû â öåëîì.
Âîçìîæíîñòü êîíöåíòðàöèè â âû÷èñëèòåëüíûõ ñåòÿõ áîëüøèõ
îáúåìîâ äàííûõ, îáùåäîñòóïíîñòü ýòèõ äàííûõ, à òàêæå ïðî-
ãðàììíûõ è àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ îáðàáîòêè, âûñîêàÿ íàäåæíîñòü
èõ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ — âñå ýòî ïîçâîëÿåò óëó÷øèòü èíôîðìà-
öèîííîå îáñëóæèâàíèå ïîëüçîâàòåëåé è ðåçêî ïîâûñèòü ýôôåê-
òèâíîñòü ïðèìåíåíèÿ âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè.

Ôóíäàìåíò ñåðüåçíîãî êîìïüþòåðíîãî îáðàçîâàíèÿ — çíà-

íèå ïðèíöèïîâ ðàáîòû êîìïüþòåðà, åãî àðõèòåêòóðû, óñòðîéñòâà
è îñîáåííîñòåé ìàøèííîãî ÿçûêà.

Öåëü äàííîãî ó÷åáíîãî ïîñîáèÿ — ñôîðìèðîâàòü áàçîâûå

çíàíèÿ ó ñòóäåíòîâ ïî îñíîâàì îðãàíèçàöèè è ôóíêöèîíèðî-
âàíèÿ ÝÂÌ è àðõèòåêòóðå ïåðñîíàëüíîãî êîìïüþòåðà.

4
Ïðåäèñëîâèå

Ïðåäëàãàåìîå ÷èòàòåëþ ó÷åáíîå ïîñîáèå ñîñòîèò èç ÷åòûðåõ

ãëàâ.

 ãëàâå 1 ðàññìàòðèâàþòñÿ èíôîðìàöèîííî-ëîãè÷åñêèå îñíî-

âû ÝÂÌ, ïðè ýòîì îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ âîïðîñàì èçìåðå-
íèÿ êîëè÷åñòâà èíôîðìàöèè, ìàòåìàòè÷åñêîé ëîãèêå è ñèñòåìàì
ñ÷èñëåíèÿ. Ãëàâà 2 ïîñâÿùåíà ïðèíöèïàì îðãàíèçàöèè ÝÂÌ.
 íåé ðàññìîòðåíà êëàññèôèêàöèÿ àðõèòåêòóð âû÷èñëèòåëüíûõ
ñèñòåì, ðàáîòà ëîãè÷åñêèõ áëîêîâ, äàí àíàëèç âíóòðåííèõ è ïåðè-
ôåðèéíûõ óñòðîéñòâ. Ãëàâà 3 ïîñâÿùåíà îñíîâàì ïðîãðàììèðî-
âàíèÿ ïðîöåññîðà: êîìàíäàì, ðåãèñòðàì, à òàêæå êîíâåéåðèçàöèè
è ïàðàëëåëèçìó âû÷èñëåíèé.  ãëàâå 4 ïðåäëîæåíû êëàññèôèêà-
öèè âû÷èñëèòåëüíûõ ñåòåé, îïåðàöèîííûõ ñèñòåì è ïðîãðàìì-
íûõ ñðåäñòâ, ðàññìàòðèâàþòñÿ âîïðîñû, ñâÿçàííûå ñ ðàáîòîé
â Èíòåðíåòå. Â êîíöå êàæäîé ãëàâû ïðèâåäåíû êîíòðîëüíûå âî-
ïðîñû, ñïîñîáñòâóþùèå ëó÷øåìó óñâîåíèþ ìàòåðèàëà ó÷åáíîãî
ïîñîáèÿ.

 ïðèëîæåíèè ðàññìîòðåíû ïåðñïåêòèâû ðàçâèòèÿ ÝÂÌ,

ðîëü ïðîãðàììíî-àïïàðàòíûõ êîìïëåêñîâ â îáðàçîâàíèè, à òàê-
æå ïðèâåäåí àíàëèç àíòèâèðóñíûõ ïðîãðàìì.

Ó÷åáíîå ïîñîáèå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñòóäåíòîâ, îáó÷àþùèõñÿ

ïî íàïðàâëåíèþ è ñïåöèàëüíîñòÿì ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ
âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè è àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì è îáðà-
áîòêè èíôîðìàöèè.

Ïðåäèñëîâèå
5

Ãëàâà 1
ÈÍÔÎÐÌÀÖÈÎÍÍÎ-ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ
ÎÑÍÎÂÛ ÝÂÌ

Èíôîðìàòèêà (ôð. information — èíôîðìàöèÿ è automa-

tique — àâòîìàòèêà) — îáëàñòü íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè,
çàíèìàþùàÿñÿ èññëåäîâàíèåì ïðîöåññîâ ïîëó÷åíèÿ, ïåðåäà÷è,
îáðàáîòêè, õðàíåíèÿ, ïðåäñòàâëåíèÿ èíôîðìàöèè, ðåøåíèåì
ïðîáëåì ñîçäàíèÿ, âíåäðåíèÿ è èñïîëüçîâàíèÿ èíôîðìàöèîííîé
òåõíèêè è òåõíîëîãèè âî âñåõ ñôåðàõ îáùåñòâåííîé æèçíè.

 íåêîòîðûõ áîëåå êðàòêèõ îïðåäåëåíèÿõ òåðìèí «èíôîðìà-

òèêà» òðàêòóåòñÿ êàê íàóêà î çàêîíàõ è ìåòîäàõ ïîëó÷åíèÿ è èçìå-
ðåíèÿ, íàêîïëåíèÿ è õðàíåíèÿ, ïåðåðàáîòêè è ïåðåäà÷è èíôîð-
ìàöèè ñ ïðèìåíåíèåì ìàòåìàòè÷åñêèõ è òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ.
Îäíàêî âñå èìåþùèåñÿ îïðåäåëåíèÿ îòðàæàþò íàëè÷èå äâóõ
ãëàâíûõ ñîñòàâëÿþùèõ èíôîðìàòèêè — èíôîðìàöèè è ñîîòâåò-
ñòâóþùèõ ñðåäñòâ åå îáðàáîòêè. Áûòóåò è òàêîå îïðåäåëåíèå: èí-
ôîðìàòèêà — ýòî èíôîðìàöèÿ ïëþñ àâòîìàòèêà.

Ñòàíîâëåíèå è áóðíûé ïðîãðåññ èíôîðìàòèêè îáóñëîâëåíû

ðåçêèì ðîñòîì ìàñøòàáîâ, ñëîæíîñòè è äèíàìèçìà îáùåñòâåí-
íîé ïðàêòèêè — îáúåêòîâ èññëåäîâàíèÿ, ñèñòåì óïðàâëåíèÿ, çà-
äà÷ ïðîåêòèðîâàíèÿ è ò. ä. Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ìíîãèõ îáëàñ-
òåé íàóêè, òåõíèêè è ïðîèçâîäñòâà ïîòðåáîâàëî êîëè÷åñòâåííîãî
è êà÷åñòâåííîãî ðîñòà âîçìîæíîñòåé ïåðåðàáîòêè èíôîðìàöèè,
ñóùåñòâåííîãî óñèëåíèÿ èíòåëëåêòóàëüíîé äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâå-
êà. Èíôîðìàöèîííûå ðåñóðñû îáùåñòâà ïðèîáðåëè íà ñîâðå-
ìåííîì ýòàïå ñòðàòåãè÷åñêîå çíà÷åíèå. Îãðîìíóþ, ïî ñóùåñòâó,
ðåâîëþöèîíèçèðóþùóþ ðîëü â ñòàíîâëåíèè è ðàçâèòèè èíôîð-
ìàòèêè ñûãðàëî ñîçäàíèå ÝÂÌ è ñîâðåìåííîé êîìïüþòåðíîé
òåõíèêè, ñòàâøåå îäíèì èç êëþ÷åâûõ íàïðàâëåíèé íàó÷íî-òåõ-
íè÷åñêîãî ïðîãðåññà, ïîäëèííûì åãî êàòàëèçàòîðîì.

Èíôîðìàòèêà èçó÷àåò ñëåäóþùèå ãðóïïû îñíîâíûõ âîïðîñîâ:
òåõíè÷åñêèå, ñâÿçàííûå ñ èçó÷åíèåì ìåòîäîâ è ñðåäñòâ íà-

äåæíîãî ñáîðà, õðàíåíèÿ, ïåðåäà÷è, îáðàáîòêè è âûäà÷è èí-
ôîðìàöèè;

ñåìàíòè÷åñêèå, îïðåäåëÿþùèå ñïîñîáû îïèñàíèÿ ñìûñëà

èíôîðìàöèè, èçó÷àþùèå ÿçûêè åå îïèñàíèÿ;

ïðàãìàòè÷åñêèå, îïèñûâàþùèå ìåòîäû êîäèðîâàíèÿ èí-

ôîðìàöèè;

ñèíòàêñè÷åñêèå, ñâÿçàííûå ñ ðåøåíèåì çàäà÷ ïî ôîðìàëè-

çàöèè è àâòîìàòèçàöèè íåêîòîðûõ âèäîâ íàó÷íî-èíôîðìà-
öèîííîé äåÿòåëüíîñòè, â ÷àñòíîñòè èíäåêñèðîâàíèå, àâòî-
ìàòè÷åñêîå ðåôåðèðîâàíèå, ìàøèííûé ïåðåâîä.

 ñòðóêòóðå èíôîðìàòèêè êàê íàóêè âûäåëÿþò àëãîðèòìè÷å-

ñêóþ, ïðîãðàììíóþ è òåõíè÷åñêóþ îáëàñòè. Ñìåæíûìè äèñöèï-
ëèíàìè ñ èíôîðìàòèêîé ÿâëÿþòñÿ êèáåðíåòèêà è âû÷èñëèòåëü-
íàÿ òåõíèêà, êîòîðûå âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ðåøàþò îáùèå çàäà÷è,
ñâÿçàííûå ñ ïåðåðàáîòêîé èíôîðìàöèè. Ñòåðæíåâîå íàïðàâëå-
íèå è ïðåäìåò èíôîðìàòèêè — ðàçðàáîòêà àâòîìàòèçèðîâàííûõ
èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé íà îñíîâå èñïîëüçîâàíèÿ ýëåê-
òðîííûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí. Àêàäåìèê À. Ï. Åðøîâ íàçû-
âàë èíôîðìàòèêó íàóêîé «î ðàöèîíàëüíîì èñïîëüçîâàíèè ÝÂÌ
äëÿ ðåøåíèÿ ðàçëè÷íûõ çàäà÷». Ê ÷èñëó îñíîâíûõ îñîáåííîñòåé
èíôîðìàòèêè îòíîñÿò åå âûñîêóþ íàóêîåìêîñòü, èñïîëüçîâàíèå
íîâåéøèõ äîñòèæåíèé ðàçëè÷íûõ íàóê — ìàòåìàòèêè, ñåìèîòè-
êè, òåîðèè ìîäåëèðîâàíèÿ, òåîðèè àëãîðèòìîâ è äð.

Ïðèìåíåíèå ÝÂÌ ïîñëóæèëî îñíîâîé äëÿ ñîçäàíèÿ íîâîé

èíôîðìàöèîííîé òåõíîëîãèè, ïîçâîëÿþùåé íå òîëüêî íàêàï-
ëèâàòü, õðàíèòü, ïåðåðàáàòûâàòü èíôîðìàöèþ, íî è ïîëó÷àòü
íîâóþ èíôîðìàöèþ, íîâûå çíàíèÿ. Â ýòîì ñîñòîèò êîðåííîå
îòëè÷èå âîçìîæíîñòåé ÝÂÌ îò âîçìîæíîñòåé ëþáîé äðóãîé
èíôîðìàöèîííîé òåõíèêè — ñðåäñòâ ñâÿçè, ïðîåêöèîííîé àï-
ïàðàòóðû, òåëåâèäåíèÿ è äð., êîòîðûå âîñïðîèçâîäÿò èíôîðìà-
öèþ â òîì âèäå, â êàêîì îíà ïîäàåòñÿ íà èõ âõîä. Â òàêèõ ñëó-
÷àÿõ ãîâîðÿò, ÷òî êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè íà âûõîäå óñòðîéñòâà
íå ïðåâûøàåò åå êîëè÷åñòâà íà âõîäå. Ïî îöåíêå ñïåöèàëèñòîâ,
èíôîðìàöèÿ íà âûõîäàõ ñåòåé ÝÂÌ îòëè÷àåòñÿ îò èíôîðìàöèè
íà âõîäàõ ïðèìåðíî òàê, êàê íåðåøåííàÿ çàäà÷à îòëè÷àåòñÿ îò
ðåøåííîé.  ïîëó÷åíèè íîâûõ ñâåäåíèé, íîâûõ äàííûõ, êîëè-
÷åñòâåííî è êà÷åñòâåííî îòëè÷àþùèõñÿ îò èñõîäíûõ, ïîäàâàå-
ìûõ íà âõîä ÝÂÌ, è ñîñòîèò ñóùíîñòü òîëêîâàíèÿ ÝÂÌ êàê
óñèëèòåëÿ è óñêîðèòåëÿ èíòåëëåêòà.

Ãëàâà 1. Èíôîðìàöèîííî-ëîãè÷åñêèå îñíîâû ÝÂÌ
7

1.1. Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè

Ó äðåâíåãî ÷åëîâåêà áûë ñâîé ñ÷åòíûé èíñòðóìåíò — äåñÿòü

ïàëüöåâ íà ðóêàõ. Çàãèáàë ÷åëîâåê ïàëüöû — ñêëàäûâàë, ðàçãè-
áàë — âû÷èòàë. È ÷åëîâåê äîãàäàëñÿ: äëÿ ñ÷åòà ìîæíî èñïîëüçî-
âàòü âñå, ÷òî ïîïàäåòñÿ ïîä ðóêó, — êàìåøêè, ïàëî÷êè, êîñòî÷-
êè. Ïîòîì ñòàëè çàâÿçûâàòü óçåëêè íà âåðåâêå, äåëàòü çàðóáêè íà
ïàëêàõ è äîùå÷êàõ (ðèñ. 1.1).

Ïåðèîä àáàêà. Àáàêîì (ãð. àbàõ — äîñêà) íàçûâàëàñü äîùå÷-

êà, ïîêðûòàÿ ñëîåì ïûëè, íà êîòîðîé îñòðîé ïàëî÷êîé ïðîâîäè-
ëèñü ëèíèè è â ïîëó÷åííûõ êîëîíêàõ ðàçìåùàëèñü êàêèå-íèáóäü
ïðåäìåòû ïî ïîçèöèîííîìó ïðèíöèïó. Â V—IV ââ. äî í. ý. áûëè
ñîçäàíû äðåâíåéøèå èç èçâåñòíûõ ñ÷åòîâ — «ñàëàìèíñêàÿ äîñ-
êà» (ïî íàçâàíèþ îñòðîâà Ñàëàìèí â Ýãåéñêîì ìîðå), êîòîðàÿ ó
ãðåêîâ è â Çàïàäíîé Åâðîïå íàçûâàëàñü «àáàê». Â Äðåâíåì Ðèìå
àáàê ïîÿâèëñÿ â V—VI ââ. í. ý. è íàçûâàëñÿ calculi èëè abakuli.
Èçãîòàâëèâàëñÿ àáàê èç áðîíçû, êàìíÿ, ñëîíîâîé êîñòè è öâåò-
íîãî ñòåêëà. Äî íàøåãî âðåìåíè ñîõðàíèëñÿ áðîíçîâûé ðèìñêèé
àáàê, íà êîòîðîì êàìåøêè ïåðåäâèãàëèñü â âåðòèêàëüíî ïðîðå-
çàííûõ æåëîáêàõ (ðèñ. 1.2).

8
Ãëàâà 1. Èíôîðìàöèîííî-ëîãè÷åñêèå îñíîâû ÝÂÌ

Ðèñ. 1.1. Óçåëêè (à) è çàðóáêè íà äîùå÷êàõ (á)

Ðèñ. 1.2. Àáàê

 XV—XVI ââ. â Åâðîïå áûë ðàñïðîñòðàíåí ñ÷åò íà ëèíèÿõ

èëè ñ÷åòíûõ òàáëèöàõ ñ óêëàäûâàåìûìè íà íèõ æåòîíàìè.

 XVI â. ïîÿâèëèñü ðóññêèå ñ÷åòû ñ äåñÿòè÷íîé ñèñòåìîé

ñ÷èñëåíèÿ.  1828 ã. ãåíåðàë-ìàéîð Ô. Ì. Ñâîáîäñêîé âûñòàâèë
íà îáîçðåíèå îðèãèíàëüíûé ïðèáîð, ñîñòîÿùèé èç ìíîæåñòâà
ñ÷åòîâ, ñîåäèíåííûõ â îáùåé ðàìå (ðèñ. 1.3). Âñå îïåðàöèè ñâî-
äèëèñü ê äåéñòâèÿì ñëîæåíèÿ è âû÷èòàíèÿ.

Ïåðèîä ìåõàíè÷åñêèõ óñòðîéñòâ. Ýòîò ïåðèîä ïðîäîëæàëñÿ îò

íà÷àëà XVII äî êîíöà XIX â.

 1623 ã. Âèëüãåëüì Øèêêàðä îïèñàë óñòðîéñòâî ñ÷åòíîé ìà-

øèíû, â êîòîðîé áûëè ìåõàíèçèðîâàíû îïåðàöèè ñëîæåíèÿ è
âû÷èòàíèÿ.  1642 ã. ôðàíöóçñêèé ìåõàíèê Áëåç Ïàñêàëü ñêîíñò-
ðóèðîâàë ïåðâóþ ìåõàíè÷åñêóþ ñ÷åòíóþ ìàøèíó — «Ïàñêàëèíó»
(ðèñ. 1.4).

 1673 ã. íåìåöêèì ó÷åíûì Ãîôòðèäîì Ëåéáíèöåì áûëà ñî-

çäàíà ïåðâàÿ ìåõàíè÷åñêàÿ âû÷èñëèòåëüíàÿ ìàøèíà, âûïîëíÿâ-

1.1. Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè
9

Ðèñ. 1.3. Ðóññêèå ñ÷åòû

Ðèñ. 1.4. Ñ÷åòíàÿ ìàøèíà «Ïàñêàëèíà»

øàÿ ÷åòûðå àðèôìåòè÷åñêèõ äåéñòâèÿ (ñëîæåíèå, âû÷èòàíèå,
óìíîæåíèå è äåëåíèå). Â 1770 ã. â Ëèòâå Å. ßêîáñîí ñîçäàë ñóì-
ìèðóþùóþ ìàøèíó, îïðåäåëÿþùóþ ÷àñòíîå è ñïîñîáíóþ ðàáî-
òàòü ñ ïÿòèçíà÷íûìè ÷èñëàìè.

 1801—1804 ãã. ôðàíöóçñêèé èçîáðåòàòåëü Æ. Ì. Æàêêàð

âïåðâûå èñïîëüçîâàë ïåðôîêàðòû äëÿ óïðàâëåíèÿ àâòîìàòè÷å-
ñêèì òêàöêèì ñòàíêîì.

 1823 ã. àíãëèéñêèé ó÷åíûé ×àðëç Áýááèäæ ðàçðàáàòûâàåò

ïðîåêò «Ðàçíîñòíîé ìàøèíû», ïðåäâîñõèòèâøåé ñîâðåìåííóþ
ïðîãðàììíî-óïðàâëÿåìóþ àâòîìàòè÷åñêóþ ìàøèíó (ðèñ. 1.5).

 1890 ã. æèòåëü Ïåòåðáóðãà Âèëüãîäò Îäíåð èçîáðåë àðèô-

ìîìåòð è íàëàäèë èõ âûïóñê. Ê 1914 ã. â îäíîé òîëüêî Ðîññèè
íàñ÷èòûâàëîñü áîëåå 22 òûñ. àðèôìîìåòðîâ Îäíåðà.  ïåðâîé
÷åòâåðòè XX â. ýòè àðèôìîìåòðû áûëè åäèíñòâåííûìè ìàòåìà-
òè÷åñêèìè ìàøèíàìè, øèðîêî ïðèìåíÿâøèìèñÿ â ðàçëè÷íûõ
îáëàñòÿõ ÷åëîâå÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè (ðèñ. 1.6).

Ïåðèîä ÝÂÌ. Ýòîò ïåðèîä íà÷àëñÿ â 1946 ã. è ïðîäîëæàåòñÿ

â íàñòîÿùåå âðåìÿ. Îí õàðàêòåðèçóåòñÿ ñîåäèíåíèåì äîñòèæå-
íèé â îáëàñòè ýëåêòðîíèêè ñ íîâûìè ïðèíöèïàìè ïîñòðîåíèÿ
âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí.

 1946 ã. ïîä ðóêîâîäñòâîì Äæ. Ìîó÷ëè è Äæ. Ýêêåðòà â

ÑØÀ áûëà ñîçäàíà ïåðâàÿ ÝÂÌ — «ÝÍÈÀÊ» (ENIAC) (ðèñ. 1.7).
Îíà èìåëà ñëåäóþùèå õàðàêòåðèñòèêè: äëèíà 30 ì, âûñîòà 6 ì,
âåñ 35 ò, 18 òûñ. âàêóóìíûõ ëàìï, 1500 ðåëå, 100 òûñ. ñîïðîòèâëå-
íèé è êîíäåíñàòîðîâ, 3500 îï/ñ. Òîãäà æå ýòè ó÷åíûå íà÷àëè ðà-
áîòó íàä íîâîé ìàøèíîé — «ÝÄÂÀÊ» (EDVAC — Electronic

10
Ãëàâà 1. Èíôîðìàöèîííî-ëîãè÷åñêèå îñíîâû ÝÂÌ

Ðèñ. 1.5. Ìàøèíà Áýááèäæà
Ðèñ. 1.6. Àðèôìîìåòð