Вопрос№37 Персональная ЭВМ. Логическая структура. Назначение узлов и блоков. Характеристика внутреннего и внешнего интерфейса

Персональные ЭВМ (ПЭВМ) среди различных вычис­лительных систем, созданных на базе МП, характеризуют­ся своими признаками:

развитый человеко-машинный интерфейс, обеспечиваю­щий простое и наглядное управление ПЭВМ непрофессио­нальным пользователям;

большое число готовых программных средств прикладно­го характера для всех областей применения, избавляющих пользователя от необходимости разрабатывать программы самостоятельно;

малогабаритные накопители информации значительной емкости на сменных носителях, обеспечивающие взаимоза­меняемость и эксплуатацию вновь приобретаемых программ­ных средств;

малые габариты и масса, позволяющие устанавливать ПЭВМ на любом рабочем месте (письменный стол, объект исследования и т. д.), а также малое потребление мощности;

эргономичность конструкции, привлекательность цвета и формы элементов конструкции ПЭВМ.

По своим признакам и характеру использования ПЭВМ подразделяют на три класса: настольные, портативные и профессиональные рабочие станции. Настольные и порта­тивные ПЭВМ широко применяются для автоматизации массовых видов деятельности — подготовки различных документов, моделирования экономических систем, планиро­вания, обучения и др. Для создания автоматизированных рабочих мест в этих областях применения применяются более мощные ПЭВМ, которые называются профессиональ­ными рабочими станциями или профессиональными ПЭВМ.

Персональные ПЭВМ конструктивно содержат системный блок, клавиатуру, дисплей и печатающее уст­ройство.

Системный блок содержит микропроцессор и специаль­ные устройства для постоянного хранения информации на гибких магнитных дисках (НГМД) и на жестких несъемных дисках (НМД), блок питания. Системный блок обычно размещается в небольшом металлическом или пластмассовом корпусе примерно такого же размера, как обычный проигры­ватель или магнитофон. Электронные модули размещаются внутри системного блока на отдельных печатных платах. Одна из них — базовая (ее иногда называют генплатой) — содержит основные электронные компоненты и специальные разъемы, в которые устанавливаются дополнительные платы — адаптеры периферийных устройств, расширение 0/7 и др.

Клавиатура — главное средство ввода информации в ПЭВМ. Она подключается к системному блоку с помощью кабеля.

Особенностью клавиатур современных ПЭВМ является то, что в отличие от обычных терминалов клавиатура ПЭВМ посылает микропроцессору не код символа, а порядковый номер нажатой клавиши и длительность нажатия. Вся остальная работа по интерпретации смысла нажатой кла­виши выполняется программным путем. При таком подходе кодировка клавиш становится независимой от кодировки символов, что дает возможность предельно сократить число требующихся нажатий клавиш при выполнении любой ра­боты на ПЭВМ, а, следовательно, упрощает работу с кла­виатурой.

Дисплей или монитор — основное устройство для отоб­ражения информации. Большинство ПЭВМ имеет дисплеи, основанные на монохромных или цветных электронно-лу­чевых трубках. Для дешевых домашних и учебных ПЭВМ часто в качестве дисплея используется обычный, бытовой телевизор.

Печатающие устройства (принтеры) хотя и не входят непосредственно в состав ПЭВМ, но являются обязательной составной частью автоматизированных рабочих мест на их основе. Наиболее часто с ПЭВМ используются матричные печатающие устройства. Возможность управлять с помощью программы движением стержней, шагом перемещения го­ловки по горизонтали и движением бумаги по вертикали может быть использована для создания произвольных шриф­тов, а также вывода на печатающее устройство любых гра­фических изображений.

Логическая структура

Логическая структура микроЭВМ. Наиболее распро­страненная логическая струк­тура микроЭВМ — магист­ральная (рис. 10.4), в которой к единой системе информаци­онных магистралей адресов, данных и управляющих сигна­лов подключены все устрой­ства, образующие микроЭВМ. Совместимость разнохаракте­рного периферийного обору­дования МПК БИС обеспе­чивается соответствующими средствами в структуре мик­роЭВМ; интерфейсами микро­процессора и микропроцес­сорной системы.

Одношинная структура (рис. 10.4, а) с точки зрения организации ввода-вывода проще, так как не требуется осо­бых команд ввода-вывода, а также-специальных входных и выходных управляющих сигналов. При двухшинной струк­туре (рис. 10.4, б) устройства (НМД, УВв, УВыв, ПЗУ, ОЗУ) доступны с помощью специальных команд ввода-вы­вода, под воздействием которых осуществляется обмен ин­формацией между периферийными устройствами и аккуму­лятором МП.

В микроЭВМ, в которых циклически или постоянно под­ключаются устройства сбора и обработки информации, используют каскадно-магистральные или магистрально-радиальные схемы межмодульных связей (рис. 10.5). При этом применяются специальные контроллеры шин для реализа­ции приоритетных соотношений в использовании магистра­ли и исключения случаев передачи по одной шине одновре­менно нескольких сообщений. Распределение функций уп­равления между различными модулями микроЭВМ позволя­ет упростить интерфейс микропроцессора и обеспечить па­раллелизм в работе микромодулей.

Простейшие буферные регистры интерфейса ввода-вы­вода выполняются в виде отдельных СИС и БИС и носят название адресуемых портов, а более сложные (с программ­ным управлением) блоки регистров интерфейса ввода-вы­вода получили название периферийных адаптеров. Возмож­ность обработки прерываний МП обеспечивает подключе­ние к нему широкого набора периферийных устройств, тре­бующих асинхронной передачи информации.

Вследствие того, что форматы данных различных типов ПфУ существенно отличаются друг от друга промежуточ­ная обработка, реализуемая в буферных устройствах (пор­тах и адаптерах), сводится к преобразованию данных в стан­дартный внутрисистемный формат. При этом передаваемые данные накапливаются в портах или адаптерах, а затем преобразуются в стандартный формат данных. Такое пост­роение системы позволяет МП и ПфУ работать с различны­ми скоростями, т. е. асинхронно.

Поиск по сайту: