Магистрально- модульный принцип построения компьютера

Процессор программно управляемое устройство, предназначенное для обработки информации под управлением программы, находящейся в ОП. Конструктивно представляет собой микросхему, находящуюся внутри системного блока и установленную на материнской плате.

Основными характеристиками процессора являются:

● быстродействие – количество операций, производимых в 1 сек. (бит/сек).

● тактовая частота - количество тактов, производимых за 1 сек. Pentium и его модификации имеют тактовые частоты от 60 до 1,5 ГГц.

● разрядность – количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. При разрядности процессора 64, процессор имеет 64- разрядную шину данных, т.е. за один такт он обрабатывает 64 бита. Максимальное количество одновременно передаваемой информацией называется разрядностью шины. Разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, т.е. количество ячеек памяти. Если разрядность адресной шины составляет 32 бита, т.е. максимально возможное кол-во адресуемых ячеек памяти равно 2³²= 4 294 967 296 ячеек.

Программа – это упорядоченный набор инструкций.

В состав процессора входят следующие устройства: УУ, АЛУ, МПП

Устройство управления (УУ) - формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы (управляющие импульсы), формирует адреса ячеек памяти и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ. Опорную последовательность импульсов УУ получает от генератора тактовых импульсов. Частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины.

Функцию УУ можно сравнить с работой дирижера, управляющего оркестром, а «партитурой» для УУ является программа.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) - предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией. Для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается математический сопроцессор.

Микропроцессорная память (МПП) - служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины. МПП строится на регистрах и используется для обеспечения высокого быстродействия машины.

(Быстродействие компьютеров определяется числом операций, выполняемых процессором за одну секунду- MIPS, например Р33 обеспечивает выполнение 7 млн. оп/сек, Р100 – 20 млн. оп/сек. Современные модули памяти имеют частоту 133 МГц и выше. Объем ОП современных ПК имеет 256 или 512 Мб).

Для ускорения доступа к ОП используется кэш- память объемом до 1Мб.

Регистры - быстродействующие ячейки памяти различной длины. Каждый из регистров служит черновиком, используя который процессор выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты. (Номер байта называется ячейкой, которая имеет адрес. В Pentium 32-разрядная адресация, т.е. адрес ячейки 4 байта. Чем больше размер слова, тем меньше число циклов для передачи информации и больше объем памяти ПК - 64,128).

Интерфейсная система микропроцессора - реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК.

Интерфейс - это совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие.

Память компьютера хранит информацию, передает ее на обработку процессору и принимает от него полученную в результате обработки новую информацию. Она делится на основную (внутреннюю) и внешнюю.

Основные параметры жесткого диска:

● емкость от 40 до 200 Гб;

● скорость чтения данных – 8 Мбайт/сек;

● размер кэш- памяти (быстрая буферная память, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные) до 8 Мбайт;

НГМД (Гибкие магнитные диски (дискеты)) - это сменные носители информации, на которых программы и данные можно хранить отдельно от ЭВМ. Гибкие диски используют для личного хранения и переноса программ и данных от одного компьютера к другому. Объем памяти гибких магнитных дисках составляет от 360 Кбайт до 1,68 Мбайт. Наибольшее распространение получили 2-х сторонние дискеты объемом 1,44 Мбайт. Для защиты информации от перезаписи необходимо открыть соответствующее окошко.

CD - ROM -устройство для считывания информации, записанной на лазерном диски. Cтандартный объем CD - 650 Мбайт. Чтобы сохранить информации с одного компакт – диска потребуется 451 дискета объемом 1.44 Мбайт.

Разновидности: CD-R – устройство одноразовой записи.

CD-RW – устройство многоразовой записи (около 1000 раз). CD обладаютвысокой надежностью. Минимальный срок службы 30 лет.

Флэш- память – устройство, выполненное на одной микросхеме, в виде тонких пластинок весом 2 грамма, и имеет открыто расположенные контакты и легко подключается к любому ноутбуку. Разновидности флэш – памяти: Multimedia Card, Smart Media, Memory Stick, PC Card. Емкость от 64 до 4 Гбайт, скорость передачи – до 20 Мб/с. Флэш- память м ожет служить не только переносчиком файлов, но и работать как обычный накопитель- с нее можно запускать приложения, воспроизводить музыку и сжатое видео, цифровое фото и др.

Информационная связь между устройствами осуществляется через системную шину (кабель, состоящий из множества проводов).

Системная шина - это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Передача информации осуществляется по следующим направлениям:

1 ) между микропроцессором и основной памятью;

2) между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

3) между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины. Чем выше разрядность шины, тем больше информации она может передавать в единицу времени. Поиск устройства или ячейки осуществляет процессор. Каждое устройство или ячейка имеет свой адрес. Разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, т.е. количество ячеек памяти. Количество адресуемых ячеек памяти рассчитывается по формуле: N = 2¹, где I – разрядность адресной шины. В современных компьютерах разрядность адресной шины составляет 32 бита, т.е. максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно 2³² = 4 294 967 296 ячеек. Наиболее популярны в настоящее время локальная шина PCI и графическая AGP. Если частота системной шины составляет 100 МГц, то частота шины PCI – 33 МГц, а частота шины AGP в несколько раз больше.

Таймер - внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени. Таймер подключается к автономному источнику питания - аккумулятору и при отключении машины от сети продолжает работать.

Видеокарта используется для обработки двухмерной графики и поддержки трехмерного изображения (3D). Дополнительные функции: прием изображения с внешнего источника – видеокамеры, видеомагнитофона или телевизионной антенны с помощью видеовхода и ТV- тюнера.

Основные параметры видеокарт:

● разрешающая способность – определенное количество точек графического изображения на единицу площади по вертикали и горизонтали (640x480, 1600 x1200);

● цветовой режим – количество цветов: грубый режим – 16 цветов, High Color - 65тыс., True Color - 16 млн.

● максимальная частота разверстки – частота обновления кадров должна быть не менее 80 Гц, т.е. 80 раз в сек.

● объем видеопамяти.

Монитор (дисплей) - это устройство отображения информации на электронном экране. Дисплеи в персональных компьютерах могут быть цветными и черно-белыми. В зависимости от размера по диагонали мониторы бывают 14, 15, 17, 20 или 21 дюймовые.

Клавиатура используется для ввода информации и команд для управления компьютером. Содержит 104 клавиши (буквы латинского и русского алфавитов, цифры и другие специальные знаки).

Мышь – это устройство дополняющее или заменяющее курсор.

Поиск по сайту: