Лекция №5. Общие принципы организации и работы компьютера

Общие принципы организации и работы компьютера

Структурно-функциональная схема компьютера

Компьютер – (англ. вычислитель) программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления. А так же выполнять различные задачи, манипулирование символами.

Существует два основных класса компьютера:

1) Аналоговые - обрабатывают непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.п.), которые являются аналогами вычислительных величин;

2) Цифровые – обрабатывают данные в виде двоичных кодов.

Основу компьютеров образует аппаратура, построенная с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств.

Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ, то есть заранее задаваемых чётко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.

Любая программа представляет собой последовательность отдельных команд.

Команда – описание операции, которую должен выполнить компьютер.

Как правило, у команды есть свой код (условное обозначение), исходные данные (операнды), результат.

Результат команды вырабатывается по точно определённым для данной команды правилам.

Совокупность команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.

Все компьютеры основаны структурно на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройства:

1) Память или запоминающее устройство, которое состоит перенумерованных ячеек;

2) Процессор, включающий в себя устройство управления и арифметико-логическое устройство;

3) Устройство ввода;

4) Устройство вывода.

		АЛУ

- путь направления движения информации.

- путь направления передачи управляющих сигналов.

Функции памяти:

1) Приём информации от других устройств;

2) Запоминание информации;

3) Выдача информации по запросу в другие устройства компьютера.

Функции процессора:

1) Обработка данных по заданной программе путём выполнения арифметических и логических операций;

2) Программное управление работой устройств компьютера;

В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами. Регистр выполняется функцию кратковременного числа или команды. Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триппером, которая способна хранить одну двоичную цифру. Регистр представляет собой совокупность трипперов,связанных друг с другом общей системой управления.

Сумматор – регистр АЛУ, участвующий в выполнения каждой операции.

Счётчик команд – регистр УУ, содержание которого соответствует адресу очередной выполняемой команды, а так же служит для автоматической выборки программы из последовательности ячеек памяти.

Регистр команд – регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для её выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кодов операций, а часть для хранения кодов адресов операндов.

Принципы построения компьютера

В основу построения большинства компьютеров положены общие принципы, сформулированные в 1945 году американским учёным Джоном фон Нейманом.

1) Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически, друг за другом в определённой последовательности. Выбор программы из памяти осуществляется с помощью счётчика команд.

2) Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти, поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти. Над командами можно выполнять такие же действия, что и над данными.

3) Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек. Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка памяти. Это позволяет давать имена областям памяти так, чтобы к заполненным них значениям можно было обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имён.

Основными характеристиками ПК являются:

1. Производительность, быстродействие, тактовая частота;

2. Разрядность микропроцессора и кодовых имён интерфейса;

3. Типы системного и локального интерфейсов;

4. Ёмкость оперативной памяти;

5. Ёмкость винчестера;

6. Наличие, виды и ёмкость кэш-памяти;

7. Тип видеомониторов и видео адаптеров;

8. Наличие и тип накопителя на оптических дисках;

9. Наличие и типы мультимедийных аудио видео средств;

10. Имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы;

11. Аппаратная и программная совместимость с другими типами ПК;

12. Возможность работы в вычислительной сети;

13. Возможность работы в многозадачном режиме;

14. Надёжность;

15. Стоимость;

16. Габариты.

Поиск по сайту: