Магистрально – модульный принцип построения современного ПК

 

В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модуль-ный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между модулями.

Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трем многоразрядным шинам (многопроводным линиям), соединяющим все модули: шине данных, шине адресов и шине управления.

Разрядность шины данных связана с разрядностью процессора (имеются 8-, 16-, 32-, 64-разрядные процессоры).

Данные по шине данных могут передаваться от процессора к какому-либо устройству, либо, наоборот, от устройства к процессору, т. е. шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти, запись/чтение данных из внешней памяти, чтение данных с устройства ввода, пересылка данных на устройство вывода.

СИСТЕМНАЯ МАГИСТРАЛЬ используется для обмена информации между компьютерами

2 вида – системная и локальная

Системная для связи микропроцессора и внешних устройств PCI

Локальные шины выделяют нескольковидов

5) шинамикропроцессора FSB

6) шина для подключения видеоконтроллера AGP

7) шины для внешних накопителеи IDE SCI

8) шины для низкоскоросных внешних устроиств USB

 

№25

Базовая конфигурация современного ПК.

в состав стационарного ПК входят 2 основных блока

1) Системный блок

2)Внешние устройства

В состав системного блока входят

1)микропроцессор

2) системная магистраль (шина)

3) устройство оперативной и постоянной памяти

4) контроллеры

5) устройство для работы с носителями

6) блок питания и устройство охлаждения

Основной элемент системного блока – материнская плата (системная)

На которой находятся

1) микропроцессор CPU

2) чипсет – это набор микросхем обеспечивающих подключение микропроцессора к памяти и к переферииным устройствам. Чипсет строится на основе 2 сверхбольших интегральных схем СБИС – северного и южного мостов. К северному мосту подключается процессор память видеосистема и южный мост – контроллеры периферийных устройств

3) кэш память 2ого уровня L2

4) PCI, PCI-E AGP слоты для подключения

5) Слоты для подключения модулей оперативной памяти

6) Миктросхема перепрограмируемои постоянной памяти ППЗУ BIOS

7) Разъемы для подключения накопителеи HDD hard disk drive

8) Системная магистраль – шина

9) Порт USB

 

№26

1)МИКРОПРОЦЕССОР

Функции: обработка информации и управление работои компьютера в соответствии с программои

Характеристики:

1) тактовая частота показывает сколько элемиентарных операции в единицу времени выполняет микропроцессор (ГГц)

2) Разрядность показывает сколько бит информации микропроцессор может принять и обработать за один раз (бит)

3) Объем кэш памяти

4) Модель миктропроцессора определяется фирмои изготовителем.

 

В состав микропроцессора входят 3 основные части

1)АЛУ

2) УУ устроиство управления организует

3) микропроцессорная МПП или регитстровая память РП (L1)

 

№27

ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ

1) ОЗУ, ОП, RAM предназначена для хранения и выдачи информации по текущей задаче, энергозависимый вид памяти. Делится на динамическую (DRAM) и статическую (SRAM) (конденсатор и триггер соответ.)

2) постоянное запоминающее устройство ПЗУ ROM.для редко изменяемой информации BIOS Basic input output sistem

2 функции: 1. тестирование ресурсов компьютера при каждом включении

2. загрузка информационной системы

3) КЭШ память предназначена для ускорения выполнения операции. Может быть первого уровня и второго (на материнской плате)

4) Память по конфигурации компьютера (CMOS)

5) Видеопамять VRAM

 

ВЗУ (по типу носителя)

· ленточные (накопитель на магнитнои ленте, стримеры)

· дисковые (накопитель на макнитном диске (НЖМД), накопитель на оптическоим диске (CD CD-R DVD)

· электронные флешустройства

 

4)коммуникакционные устроиства служат для обмена информацией между удаленными

Модем сетевая карта

 

№28

Оперативная память

В нее помещаются программы для выполнения и данные для работы программы, которые используются микропроцессором. Она обладает большим быстродействием и является энергозависимой. Обозначается RAM - Random Access Memory -память с произвольным доступом;

2 вида: статическая память (Static RAM) и динамическая память (Dynamic RAM).

Эти два типа памяти отличаются, прежде всего, различной в корне технологической реализацией - SRAM будет хранить записанные данные до тех пор, пока не запишут новые или не отключат питание, а DRAM может хранить данные лишь небольшое время, после которого данные нужно восстановить (регенерировать), иначе они будут потеряны.

перативное запоминающее устройство (ОЗУ) - запоминающее устройство, в котором информацию можно считывать и записывать.

· Память на электронных лампах.

· Память на магнитных сердечниках. Намагниченное состояние ферритового кольца, которое служило элементом для запоминания одного бита информации, соответствовало 1, ненамагниченное - 0.

· Полупроводниковая память. Фирма Intel выпустила первые компактные микросхемы ОЗУ

Общим между всеми перечисленными конструкциями ОЗУ является:

· возможность считывать и записывать информацию из произвольного места памяти,

· высокая скорость работы ОЗУ, приближающаяся к быстродействию микропроцессора,

· необходимость мер по сохранению информации из ОЗУ после завершения работы.

 

 

№29

Порт, слот

Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Примеры портов:
• COM (последовательный порт)
• LTP (параллельный порт)
• USB (последовательный с высокой производительностью)
• PS/2 (универсальный для подключения мыши и клавиатуры)

Через последовательные порты данные передаются последовательно байт за байтом. Предельное значение производительности последовательного порта – 112 Кбит/с. Этого недостаточно для передачи больших объемов данных, поэтому к последовательным портам подключают устройства, не требующие высокой производительности: модемы, мыши, устаревшие модели принтеров.

Через параллельный порт передаются одновременно все восемь битов, составляющих один байт. Предельное значение производительности параллельного порта – 5 Мбайт/с. К этому порту, как правило, подключается принтер.

Преимущество параллельного порта от последовательного заключается еще в возможности использования более длинных кабелей для соединения (до 10 м против 1.5 м).

Все современные компьютеры комплектуются портами нового поколения – USB. Это порты последовательного типа, но с высокой производительностью (до 12 Мбайт/с). Кроме высокой производительности к достоинствам USB портов относится удобство работы с ними: не требуется выключать оборудование перед стыковкой, возможно подключение нескольких устройств в одному порту. Многие модели современной периферийного оборудования могут подключаться к портам этого типа.

Кроме универсальных коммуникационных портов, предназначенных для любого оборудования, компьютер имеет два специализированных порта для подключения мыши и клавиатуры – это порты PS/2. Другие устройства к этим портам не подключаются.

Слот – это тоже розетка, но на материнской плате, то есть внутренняя, для установки дополнительных плат или микросхем памяти

№30

Периферийные устройства

ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА

Делятся на 4 группы:

1)устроиства ввода (клавиатура, мышь, сканер, микрофон)

2) устроиства вывода (принтер, мониторы, колонки)

3) внешние запоминающие устройства

Периферийные устройства также называют внешними. Второе определение периферии - это устройства, с помощью которых информация может или вводится в компьютер, или же может выводится из него.

Условно периферийные устройства можно разделить на:

Основные, без которых работа компьютера практически невозможна;

Прочие, которые подключаются при необходимости;

К основным устройствам относятся устройства управления курсором и отчасти модемы (для терминалов и бездисковых станций). Практически к ПК можно подключить любые устройства, которые могут вырабатывать электрические сигналы и/или ими управляться.

Периферийные устройства подключаются к компьютеру через внешние интерфейсы или с помощью специализированных адаптеров или контроллеров. Средством стыковки какого-либо устройства и какой-либо шины компьютера является адаптер и контроллер.

Периферийные устройства:

· Устройства ввода-вывода

· Связь с сотовым телефоном
Аксессуары к ПК

· Колонки & наушники

· Игровые устройства

· Цифровая техника

· CompactFlash

· Накопители

· Планшеты

· Принтеры

· Сканеры

· Модемы

· Сеть и ее аппаратура
Проекторы

· UPS-ы

Периферийное устройство (ПУ) — устройство, входящее в состав внешнего оборудования ЭВМ и обеспечивающее ввод/вывод данных, организацию промежуточного и длительного хранения данных.

Можно разделить:

Устройства ввода — клавиатуры, сканеры, мыши, микрофоны и т.д.

Устройства вывода — мониторы, принтеры, динамики и т.д.

Интерактивные устр-ва — ЖК-планшеты с сенсорным вводом и т.д.

Существуют 3 способа взаимод. программ, выполняемых ЦП, с ПУ:

программно-управляемый обмен — инициируется и вып. ЦП с пом.:

● специальных команд ввода-вывода, содержащих код операции и номер порта;

● команд обращения к ОЗУ, если каждому порту ПУ отведен индивидуальный адрес.

обмен по прерываниям: инициатор обмена — внешнее устройство, которое подает спец. сигнал «Запрос прерывания» на соответствующий вход ЦП — «Подтверждение прерывания» и переходит к подпрограмме обработки прерывания. После выполнения этой подпрограммы происходит возврат к основной программе.

прямой доступ к памяти: инициатор обмена — внешнее устройство,

которое подает спец. сигнал запроса на прямой доступ к памяти. Процессор, в случае разрешения прямого доступа ПУ к памяти:

● вырабатывает сигнал подтверждения ПДП;

● прекращает выполнение текущей программы;

● отключает свои буферные регистры от шин адреса и данных;

● прекращает выработку управляющих сигналов.

 

№31

Устройства ввода данных

Устройства ввода графической информации

Сканер

Видео- и Веб-камера

Цифровой фотоаппарат

Плата видеозахвата

Устройства ввода звуковой информации

Микрофон

Цифровой диктофон

Устройства ввода текстовой информации

Клавиатура

Указательные (координатные) устройства

С относительным указанием позиции (перемещения)

Мышь

Трекбол

Трекпоинт

Тачпад

Джойстик

Roller Mouse

С возможностью указания абсолютной позиции

Графический планшет

Световое перо

Аналоговый джойстик

Клавиатура

Тачскрин

Игровые устройства ввода

Джойстик

Педаль

Геймпад

Руль

Рычаг для симуляторов полёта (штурвал, Ручка управления самолётом)

Танцевальная платформа

 

№32

устройства вывода данных

Устройства вывода — периферийные устройства, преобразующие результаты обработки цифровых машинных кодов в форму, удобную для восприятия человеком или пригодную для воздействия на исполнительные органы объекта управления.

Устройства для вывода визуальной информации

Монитор (дисплей)

Проектор

Принтер

Графопостроитель

Оптический привод с функцией маркировки дисков

Светодиоды (на системном блоке или ноутбуке, например информирующие о чтении/записи диска)

Устройства для вывода звуковой информации

Встроенный динамик

Колонки

Наушники

]Устройства для вывода прочей информации

Игровой джойстик (при столкновении с препятствием вибрирует)

Видеокарта

Устройства ввода/вывода

Магнитный барабан

Стример

Дисковод

Жёсткий диск

Различные порты

Различные сетевые интерфейсы.

 

№33