Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2017-10-16 | 469 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Классическая структурная схема ЭВМ и назначение ее основных узлов.
В функциональном отношении любая ЭВМ состоит из элементов – узлов и устройств.
Элемент – функциональная единица ЭВМ, выполняющая элементарную операцию над одной или несколькими цифрами и представляющая собой законченную электрическую схему. Примерами могут служить логические элементы, выполняющие функции алгебры-логики: И, ИЛИ, НЕ и др.
Узел – функциональная единица ЭВМ, состоящая из элементов и выполняющая операции над одним или несколькими числами или словами. Примерами могут служить сумматоры, счетчики, дешифраторы и др.
Устройство – функциональная единица ЭВМ, состоящая из элементов и узлов и выполняющая арифметические и логические операции, операции ввода-вывода данных и управления ходом вычислительного процесса. Например арифметические и запоминающие устройства, устройство управления, внешние устройства и другие.
Электронная вычислительная машина – это совокупность устройств, способных выполнять разнообразные арифметические, логические операции и др. без участия человека. Структура вычислительной машины – это отображение состава устройств машины и путей обмена информации между устройствами.
Основные этапы развития ЭВМ:
1. Проект Чарльза Бэббиджа «Универсальная аналитическая счетная машина» (1843 г.), Ада августа Лавлейс написала первую программу для этой машины и убедила Ч. Бэббиджа в необходимости использования двоичной системы счисления.
2. Алан Тьюринг, математик Кэмбриджского университета, описал схему абстрактной машины и дал строгое логичное доказательство возможности создания программно-управляемой универсальной вычислительной машины. (1936 г).
|
3. Американские инженеры Пенсильванского университета Д. Эккерт и ДЖ Моучли разработали электронный вычислительный интегратор и калькулятор ЭНИАК, а потом ЭДВАК (1945 г.)
4. Джон фон Нейман, американский математик, сформулировал основные принципы работы ЭВМ:
a) Программное управление – ЭВМ работает по заранее составленной и введенной в память компьютера программе;
b) Хранение программы в памяти – данные и программы представляются в числовой форме и хранятся в одном и том же запоминающем устройстве, различить их невозможно;
c) Двоичное кодирование – программы и любые типы данных представляются в виде двоичного кода.
Необходимо более подробно разобраться в назначении основных устройств ЭВМ.
Архитектура ЭВМ – это описание общей структуры компьютера, его функций и ресурсов.
Принципы разработки (создания) ЭВМ:
1. Разделение ЭВМ на устройства – реализация магистрально-модульного принципа построения компьютера (один из основных принципов);
2. Представление Джоном Фон Нейманом ЭВМ в виде системы, объединяющей устройства ввода, устройства вывода, память и процессор – использование принципов работы ЭВМ.
Назначение основных устройств ЭВМ:
1. Устройства ввода (клавиатура, мышь, сканер, микрофон, дигитайзер) – для ввода данных;
2. Устройства вывода (монитор, принтер, колонки) – для вывода данных;
3. Память (винчестер, гибкий магнитный диск, СD, DVD-диски, карты памяти – для накопления, хранения и выдачи данных по запросу процессора;
4. Процессор – для обработки данных и управления работой всех устройств.
В состав процессора входят:
1. Устройство управления (УУ): формирует и подает во все блоки машины и нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций.
2. Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.
|
3. Микропроцессорная память (кэш-память) - предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно в ближайшие такты работы машины используемой в вычислениях.
Рисунок – Функциональная схема ЭВМ
Достоинства ЭВМ
1. Универсальность обработки информации – способность обрабатывать данные любых видов;
2. Универсальность решаемых задач – с помощью ЭВМ можно решить любую задачу, для которой может быть составлен алгоритм;
3. Точность – обеспечение вычислений с любой заданной степенью точности.
Суть магистрально-модульного принципа:
Отдельные устройства ПК представлены в виде модулей со строго определёнными функциями, из которых пользователь формирует необходимую конфигурацию компьютера;
Взаимодействие отдельных модулей (устройств) осуществляется через магистраль;
Модуль – это относительно независимая часть устройства, выполняющая строго определенные функции.
Модули ПК: оперативная память, процессор, клавиатура и другие устройства ввода и вывода.
Рисунок – Структурная схема ЭВМ
Комментарии к схеме:
1. Существует базовый комплект ПК:
Процессор Оперативное запоминающее устройство Постоянное запоминающее устройство Клавиатура Дисплей (монитор)
2. Остальные устройства приобретаются и подключаются по мере возможности и необходимости;
3. Подключение дополнительных (периферийных) устройств к информационной магистрали производится через устройства сопряжения (контроллеры и адаптеры);
4. Любое дополнительное устройство может быть подключено через системный блок с помощью кабеля имеющего специальный разъем.
Назначение базовых (основных) устройств ПК:
Процессор – это устройство обрабатывающее информацию, выполняющее арифметические и логические операций, а также для управления работой всех устройств компьютера.
Память – накопление информации, хранение и выдача по запросу процессора через информационную магистраль. ПК имеет два вида памяти: внутренняя и внешняя. К внутренней относятся ОЗУ и ПЗУ, а к внешней винчестер, СD-DVD-диски, карты памяти.
Внутренняя память – ОЗУ и ПЗУ, кэш-память
Оперативная память (ОЗУ) – часть внутренней памяти, в которой во время работы ПК находятся программы и данные. Энергозависимая. Оперативная вставляет собой множество ячеек, причем каждая ячейка имеет свой уникальный двоичный адрес. Каждая ячейка памяти имеет объем 1 байт. Память для считывания и записи
|
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – представляет собой часть внутренней памяти в которой находится модуль начальной загрузки операционной системы. ПЗУ записывается на заводе-изготовителе, предназначено для хранения неизменяемой программной и справочной информации, позволяет оперативно считывать информацию, хранящуюся в нем, изменить информацию в ПЗУ нельзя, память для считывания.
Кэш - память находится внутри микропроцессора, предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно в ближайшие такты работы машины используемой в вычислениях.
Внешняя память – долговременная
Долговременная (внешняя) память. В качестве внешней памяти используются носители информации различной информационной емкости: гибкие диски (1,44 Мбайт), жесткие диски (512 Гбайт), оптические диски CD-ROM (700-800 Мбайт) и DVD (до 10 Гбайт). Самыми медленными из них по скорости обмена данными являются гибкие диски (0,05 Мбайт/с), а самыми быстрыми — жесткие диски (до 100 Мбайт/с).
Долговременное хранение информации обеспечивается внешней памятью. В качестве устройств внешней памяти обычно выступают накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) и оптические накопители (CD-ROM и DVD-ROM). Дисководы предназначены для считывания и записи информации с дисков.
Магистраль (системная шина) – это канал передачи электрических сигналов для обмена информацией между основными и дополнительными устройствами компьютера.
Магистраль делится на:
1. Шина данных – по этой шине данные передаются между различными устройствами (двунаправленная шина). Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т. е количеством двоичных разрядов, которые могут одновременно обрабатываться или передаваться процессором.
2. Шина адреса – Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или считываются данные, производит процессор. Адрес ячейки передается по адресной шине.
|
Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти, т. е. количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек можно найти по формуле: N=2I, где I – разрядность шины адреса
Например, если разрядность шины адреса составляет 36 бит: 236 = 68 719 476 736 – кол-во адресуемых ячеек.
3. Шина управления – по шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают какую операцию – считывание или запись информации из памяти нужно производить.
4. Устройства сопряжения (адаптеры) служат для согласования сигналов периферийных устройств и центральных устройств.
Достоинства магистрально-модульного принципа: Возможность модернизации в любое время; Простота подключения нового оборудования
Технические характеристики основных устройств:
1. Производительность процессора – характеристика определяемая разрядностью, тактовой частотой и некоторыми другими характеристиками:
2. Разрядность – количество двоичных разрядов, которые могут одновременно передаваться и обрабатываться. Разрядность измеряется в битах, например процессор Pentium 4 имел разрядность 64 бита.
3. Тактовая частота – количество тактов в секунду, измеряется в мегагерцах в Pentium 4 составляла 2500 Мгц.
4. Объем оперативной памяти у современных ПК составляет 4 Гб (гигабайта), а когда-то 512 мегабайт казалось пределам мечтаний.
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!