Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Архитектура и структура ПЭВМ



Архитектура ПЭВМ – это совокупность аппаратных и программных средств ПЭВМ, а также система взаимодействия их, обеспечивающая функционирование ПЭВМ.

Основное отличие архитектуры IBM PC- ее открытость и модульность.

Открытостьозначает возможность замены отдельных компонентов ПЭВМ их более совершенными версиями, а также возможность подключения новых устройств к ПЭВМ с целью расширения ее возможностей.

Все компоненты машины оформлены в виде законченных конструкций – модулей, имеющих стандартные размеры и стандартные средства соединения с ЭВМ, т.е. они не связаны жестко, в единое неразъемное устройство: предусмотрена возможность быстрого подсоединения и отсоединения любого из них к ПЭВМ.

Детализацией архитектурного и структурного построения ПЭВМ занимаются различные категории специалистов вычислительной техники.

А) инженеры –схемотехники - проектируют отдельные технические устройства.

Б) системные программисты- создают программы управления техническими средствами, информационного воздействия между уровнями, организации вычислительного процесса.

В) программисты-прикладники - разрабатывают пакеты программ более высокого уровня, которые обеспечивают взаимодействие пользователей с ЭВМ.

 

Важнейшими характеристиками ПЭВМ являются быстродействие и производительность. А другой не менее важной характеристикой ПЭВМ является емкость запоминающих устройств.

Любой компьютер (включая ПК) имеет три основные составные части:

1) Центральный процессор;

2) память;

3) периферийные устройства.

Они взаимодействуют между собой с помощью шин, стандартизация которых делает архитектуру компьютера открытой.

Конструктивно ПЭВМ состоит из 4 основных блоков:

· системный блок,

· клавиатура

· дисплей (монитор)

· мышь

 

Для расширения функциональных возможностей к ПЭВМ можно подключать различные дополнительные периферийные устройства (печатающие устройства, накопители, указательные устройства, устройства оптического считывания изображений, графопостроители и др.)

 

Системный блок – главный блок ПЭВМ. Он строится по модульному принципу, что позволяет легко изменить конфигурацию компьютера: увеличить объем оперативной памяти, заменить видеокарту, увеличить емкость винчестера.

 

Все компоненты системного блока находятся внутри корпуса, защищающего их от механических повреждений и обеспечивающего необходимый тепловой режим. Элементы управления и индикаторы находятся на передней панели системного блока. Сетевые разъемы, разъемы для подключения периферийных устройств и вентилятор блока питания расположены на задней панели системного блока.

 

В системном блоке расположены основные узлы, это - центральный микропроцессор, сопроцессор, модули оперативной и постоянной памяти, контроллеры, накопители на магнитных дисках и другие функциональные модули.

 

Периферийные устройства – любые устройства, не расположенные на системно плате, кроме процессора и ОЗУ. Обычно под периферийными устройствами понимают дополнительные устройства, расширяющие возможности компьютера. Могут устанавливаться в системный блок или подключатся к нему снаружи.

 

Основные электронные компоненты компьютера, такие как микропроцессор, память, кварцевый генератор тактовых импульсов и др. располагаются на системной, или как ее еще называют материнской(motherboard) плате. Все они подключены к системной шине (системному интерфейсу). Периферийные устройства выполняют функции ввода и вывода информации и разделяются на следующие группы:

 

Устройства ввода: сканер, цифровая фото и видеокамера.

 

Устройства вывода: принтер, графопостроитель, плоттер (устройство для вывода информации, большой принтер).

 

Внешние запоминающие устройства: дисководы.

 

Устройства управления: мышь, джойстик.

 

Устройства, выполняющие одновременно функции ввода и вывода информации в/из ПЭВМ: модем, звуковая приставка, сетевая плата.

 

Микропроцессор (МП) или центральный процессор (CPU) - это специальный чип (интегральная микросхема), которая производит все арифметические и логические операции, осуществляет управление всем процессом решения задачи по заданной программе и делает это со скоростью в несколько сотен миллионов операций в секунду.

Главная характеристика микропроцессора – это быстродействие. Скорость работы процессора определяется тактовой частотой. Такт – это время выполнения процессором элементарной внутренней операции. Тактовая частота – это количество тактов, выполняемых процессором в секунду, чем выше тактовая частота, тем выше производительность (быстрее работает) и цена микропроцессора. Тактовая частота измеряется в гигагерцах (ГГц). Тактовая частота обозначается цифрой в названии процессора (например, Pentium 2,8 ГГц , т.е. процессор поколения Pentium с тактовой частотой 2,8 ГГц).

Микропроцессор, как и любое устройство ЭВМ работает лишь с двоичными числами (0 и 1). Максимальная длина (количество разрядов) такого числа, которое может обрабатывать микропроцессор, есть его разрядность. Обычно разрядность равна 8, 16, 32 (в старых моделях) и 64 (в новых).

На сегодняшний день рынок предлагает процессоры от трех производителей –, Intel, AMD, VIA.

Платы и микросхемы запоминающих устройств (ЗУ)

Постоянная память или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, Read only Memory, ROM). Является энергонезависимой, используется для хранения системных программ для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки операционной системы и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Содержимое ПЗУ называется базовой системой ввода вывода (BIOS).

 

Полупостоянная память (CMOS) – небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Для питания CMOS при выключенном электропитании компьютера используется специальный аккумулятор. Для изменения параметров конфигурации в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера – SETUP.

 

Оперативная память (RAM),называемая также оперативным запоминающим устройством (ОЗУ).

Предназначена для временного хранения информации при работе компьютера. В ней содержатся выполняемые в текущий момент программы и используемые ими данные. Оперативная память (внутренняя память) является очень важным элементом в ПК. Оперативная память работает очень быстро. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты.

Однако опер.память работает пока включен компьютер, при выключении ПК информация стирается.

Оперативную память можно наращивать с помощью установки в системный блок на системную плату специальные модули памяти типа SIMM или DIMM.

Типа SDRAM, способна работать на частоте 266 Мгц, это наиболее распространенный на сегодняшний день стандарт памяти у хороших машин.

Основной недостаток оперативной памяти – конструктивно достижимый ее объем во много раз меньше, чем у дисковой. Решить эту проблему за счет использования дисковой памяти позволяет виртуальная память.

 

Кэш-память(Cache) -Сверхоперативная память, которая в несколько раз ускоряет обмен данными между микропроцессором и оперативной памятью, а также между оперативной памятью и внешними устройствами памяти. В ней хранятся копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Объем кэш-памяти от 64 до 512 Кбайт.

 

Контроллеры (адаптеры) - устройства представляют собой электронные схемы, управляющие внешними устройствами компьютера, они "объясняют" процессору, как работать с конкретным устройством. Для каждого внешнего устройства есть свой контроллер. Некоторые контроллеры управляют сразу несколькими устройствами (пример: контроллер портов ввода-вывода).

 

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, Floppy Disk Drive, FDD). Предназначены для переноса информации с компьютера на компьютер, хранения информации с помощью гибких дисков (Floppy Disk, дискета).

 

Накопители на жестких магнитных дисках(Hard Disk Drive, HDD, винчестер, жесткий диск, хард, винт – это сленг).Предназначены для постоянного хранения информации и характеризуются большим объемом и скоростью считывания данных. На жестком диске хранятся программы и данные.

 

При выборе ж. Диска нужно усматривать две позиции – это объем и скорость вращения шпинделя.

 

Говоря об объеме диска – в качестве оптимальной на сегодняшний день - это 60 Гбайт, так как современные приложения без стеснения “кушают” место на диске, поэтому экономить здесь – нет смысла.

От скорости вращения шпинделя – напрямую ж.диска зависят такие параметры, как время доступа и среднее время поиска.

 

Флеш-диск (flash – память) – устройство, как и жесткие магнитные диски, для долговременного хранения данных с возможностью многократной перезаписи. Реализовано на микросхемах памяти (т.е. так же, как ОЗУ). Достоинства: устойчивость к ударам, малая мощность, надежность в работе, малогабаритность, отсутствие механических и движущихся частей. Объем памяти: от 2 Гбайт до 16 Гбайт и выше.

 

Дисководы для работы с лазерным диском – эти системы служат для чтения информации с компакт-дисков различного вида. При эксплуатации лазерный диск не портится так, как дискета, поэтому обеспечивается высокая надежность хранения информации на диске и большой срок службы диска. Емкость 650-700 Мбайт. В целях сохранения информации на CD-ROM дисках их необходимо оберегать от загрязнения.

Виды компакт-дисков:

 

CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory) – память предназначена только для чтения на компакт-диске. Запись на компакт диск выполняется только в производственных условиях и возможна ью специального записывающего дисковода. Скорость считывания данных значительно ниже, чем у обычных CD и CD-R.

 

DVD диски – это так называемые цифровые диски. Основное отличие от других дисков – более высокая плотность записи информации. Считается, что плотность DVD дисков примерно 4,7Гбайт, но может достигать 17 Гбайт. Кроме того, используются две стороны диска, и на каждой стороне информация может храниться в двух слоях, таким образом, один диск может иметь четыре рабочих области. Для таких дисков нужен специальный дисковод. Различают диски: DVD-R – только для чтения; и DVD-RW – для чтения и записи.

 

Системная шина – комплекс проводных каналов связи, соединяющих различные компоненты системной платы (конструктивно она выполнена заодно с платой). В разных системных платах используются шины различных типов: ISA (устаревшая), VESA, PCI, LPG. Шина – это системная магистраль передачи данных от устройства к устройству. Чем выше частота шины – тем больше данных поступает за единицу времени к процессору. Все устройства взаимодействуют с процессором и оперативной памятью, используя шину. Подключение периферийных устройств к магистрали производится через контроллер.

 

Порты – разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства. Порты общего назначения бывают двух видов: параллельные (LPT1 – LPT4) – обычно 25 контактов, и последовательные (COM1 – COM3) – обычно 9 контактов, но возможно и 25. Параллельные порты выполняют ввод в вывод данных с большей скоростью, чем последовательные, но требуют и большего числа приводов. Например, к параллельному подключается принтер; к последовательному – мышь. Порты, обеспечивающие беспроводное взаимодействие устройств, называются инфракрасными.

 

Наиболее популярен вид портов – USB. Он позволяет подключать до 256 устройств.

 




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.