Структурная схема и устройства пк. Схема устройства пк


Структурная схема и устройства пк

Основным устройством ПК является материнская плата, которая определяет его конфигурацию. На ней размещаются:

  • процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;

  • микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

  • шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

  • оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

  • ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

  • разъем для подключения дополнительных устройств (слоты).

Подключение всех внешних устройств: клавиатуры, монитора, внешних ЗУ, мыши, принтера и т.д. обеспечивается через контроллеры, адаптеры, карты.

Контроллеры, адаптеры или карты имеют свой процессор и свою память, т.е. представляют собой специализированный процессор. (Рис.4.)

Рис. 4. Структурная схема ПК

Микропроцессор

Рис. 5. Микропроцессор

Центральный микропроцессор (небольшая микросхема, выполняющая все вычисления и обработку информации) – это ядро ПК. В компьютерах типа IBM PC используются микропроцессоры фирмы Intel и совместимые с ними микропроцессоры других фирм (Рис.5.).

Компоненты микропроцессора:

 АЛУ выполняет логические и арифметические операции

 Устройство управления управляет всеми устройствами ПК

 Регистры используются для хранения данных и адресов

 Схема управления шиной и портами – осуществляет подготовку устройств к обмену данными между микропроцессором и портом ввода – вывода, а также управляет шиной адреса и управления.

Основные характеристики процессора:

 Разрядность – число двоичных разрядов, одновременно обрабатываемых при выполнении одной команды. Большинство современных процессоров – это 32 – разрядные процессоры, но выпускаются и 64 - разрядные процессоры.

 Тактовая частота – количество циклов работы устройства за единицу времени. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность.

 Наличие встроенного математического сопроцессора

 Наличие и размер Кэш- памяти.

Оперативная память

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) - область памяти, предназначенная для хранения информации в течение одного сеанса работы с компьютером. Конструктивно ОЗУ выполнено в виде интегральных микросхем.

Из нее процессор считывает программы и исходные данные для обработки в свои регистры, в нее записывает полученные результаты. Название “оперативная” эта память получила потому, что она работает очень быстро, в результате процессору не приходится ждать при чтении или записи данных в память.

Однако быстродействие ОЗУ ниже быстродействия регистров процессора, поэтому перед выполнением команд процессор переписывает данные из ОЗУ в регистры. По принципу действия различают динамическую память и статическую.

Ячейки динамической памяти представляют собой микроконденсаторы, которые накапливают заряд на своих обкладках. Ячейки статической памяти представляют собой триггеры, которые могут находиться в двух устойчивых состояниях.

Основные параметры, которые характеризуют ОЗУ – это емкость и время обращения к памяти. ОЗУ типа DDR SDRAM (синхронная память с двойной скорость передачи данных) считается наиболее перспективной для ПК.

studfiles.net

Основные устройства компьютера, их назначение и взаимосвязь

По своему назначению компьютер - это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Персональный компьютер (ПК) — это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК.

Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.

Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.

Видео YouTube

Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых - сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием.

Когда программа находится в активном

sites.google.com

Структура компьютера Внутреннее устройство компьютера

Структура компьютера

Внутреннее устройство компьютера. Материнская плата, процессор, оперативная память, видеоподсистема, постоянные запоминающие устройства, дополнительные устройства

Персональный компьютер (ПК) состоит из нескольких блоков, связанных соединительными кабелями. Количество и назначение блоков может варьироваться, но в минимальный комплект поставки входят: системный блок, клавиатура, монитор и, как правило, манипулятор мышь. В числе дополнительных устройств могут быть: принтер, дополнительный накопитель и пр.

Системный блок стационарного ПК представляет собой чаще всего прямоугольный каркас, в котором размещены все основные узлы компьютера: материнская плата, адаптеры, блок питания, дисковод для дискет, жесткий диск, в просторечии называемый «винчестер», динамик, органы управления (выключатель электропитания, кнопка общего сброса, индикаторы питания и режимов работы), дисковод для компакт-дисков, и т.д.

Электронные платы. Для упрощения подключения устройств электронные схемы IBM PC состоят из нескольких модулей — электронных плат. На основной плате компьютера — системной, или материнской плате — располагаются основной микропроцессор, оперативная память и шина передачи данных. Схемы, управляющие внешними устройствами компьютера (контроллеры или адаптеры), находятся на отдельных платах, вставляющихся в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются непосредственно к системной магистрали передачи данных в компьютере — шине.

Микропроцессор. Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», является микропроцессор — небольшое электронное устройство, выполняющее все вычисления и обработку информации. Микропроцессор умеет производить сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько десятков или даже сотен миллионов операций в секунду.

Оперативная память. Следующим очень важным элементом компьютера является оперативная память. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее они записывают полученные результаты. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается.

От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит, с какими программами Вы сможете на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы либо вовсе не будут работать, либо станут работать крайне медленно

 Для ускорения доступа к оперативной памяти используется специальная сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.

Для инициирования загрузки операционной системы (ОС), проверки оборудования компьютера и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера (обслуживание ввода-вывода), используется BIOS (Basic Input-Output System, или базовая система ввода-вывода), расположенная в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве), находящемся на материнской плате.

Некоторые устройства компьютера, например, графические адаптеры или SCSI-контроллеры, содержат расширения BIOS, то есть программы, корректирующие и дополняющие функции основного BIOS в соответствии с потребностями данных устройств.

Во многих компьютерах устанавливается BIOS на основе флэш-памяти. Такая память может быть изменена программами, что позволяет производить обновление BIOS с помощью специальных программ, без замены материнской платы или микросхемы BIOS. Чтобы предотвратить случайное изменение BIOS, запись в него осуществляется лишь при предварительном снятии некоторой перемычки (джампера) на системной плате компьютера.

Кроме обычной оперативной памяти и постоянной памяти, в компьютере имеется также небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Его часто называют CMOS-памятью, поскольку эта память обычно выполняется по технологии CMOS (complementary metaloxide semiconductor), обладающей низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера, поскольку для ее электропитания используется специальный аккумулятор. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера — SETUP.

Аккумулятор, питающий CMOS-память, снабжает электроэнергией и встроенные в компьютер часы (так называемые часы реального времени).

Контроллеры и шина. Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера — клавиатуры, жестких дисков и т. д. Результаты выполнения программ также выводятся на внешние устройства — монитор, диски, принтер и т. д. Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются целых два промежуточных звена:

1. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами.

2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую в просторечии обычно называют шиной.

Контроллеры портов ввода-вывода. Одним из контроллеров, которые присутствуют почти в каждом компьютере, является контроллер портов ввода-вывода. Эти порты бывают следующих типов:

• параллельные (обозначаемые LPT1-LPT4), к ним обычно подключаются принтеры, сканеры и т. д.;

• асинхронные последовательные (обозначаемые СОМ 1 - СОМ 3). Через них обычно подсоединяются мышь, модем и т.д.;

• игровой порт — для подключения джойстика.

Некоторые устройства могут подключаться и к параллельным, и к последовательным портам. Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большей скоростью, чем последовательные.

Внешние устройства

Мониторы, классификация и характеристики.

Монитор предназначен для ввода на экран текстовой и графической информации.

Экран монитора считается состоящим из точек, каждая из которых может быть какого-либо цвета. Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора в данном режиме.

Работой монитора управляет видеоадаптер, расположенный в системном блоке. Адаптер монитора имеет специальную память (видеопамять), позволяя процессору заниматься другими задачами, во время вывода содержимого видеопамяти на экран. Важной характеристикой адаптера монитора является скорость работы.

На четкость изображения на экране существенное влияние оказывает размер точки (зерна или пикселя) на экран. Чем меньше размер точки, тем более четкое изображение. Например: для режима 1024х768 необходимо зерно 0,25 мм. На мониторах с большим зерном изображение получается нечетким.

При выборе монитора следует обратить внимание на качество изображения: не мерцает ли экран, нет ли цветовых пятен или полос, правильно ли настроена фокусировка и развертка.

Устройство ввода информации - клавиатура

Клавиатура предназначена для ввода в компьютер информации от пользователя. Для управления курсором используются клавиши со стрелками. Имеется группа функциональных клавиш, назначение которых определяется выполняемой программой. Обычно они используются для общецелевых назначений. Многие программы Windows используют одни и те же комбинации клавиш для выполнения определенных функций.

Манипулятор типа «мышь».

Мышь - устройство, облегчающее ввод информации в компьютер. Она относится к семейству устройств, известных как манипуляторы. При перемещении мыши по коврику шарик (называемый шариком слежения) вращается и управляет датчиками, посылающими сигналы компьютеру. Компьютер использует эти сигналы для перемещения по экрану указателя мыши. Наверху мыши имеются кнопки для управления объектами и выполнения функциональных команд. При работе с Windows мышь просто необходима, т. к. нередко результат от 2-х до 5-ти нажатий клавиш достигается одним щелчком кнопки мыши.

Принтеры

Принтер (или печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Существует несколько тысяч моделей принтеров. Как правило, применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные, однако встречаются и другие (светодиодные, термопринтеры и т.д.)

Матричные (или точечно-матричные) принтеры — наиболее распространенный до недавнего времени тип принтеров. Принцип печати этих принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. Существуют принтеры, оснащенные печатающей головкой с 9 стержнями, обеспечивающей среднее качество печати. Более качественная и быстрая печать обеспечивается принтерами с 24 печатающими иголками. Цветные матричные принтеры обеспечивают низкое качество цветной печати и малую ее скорость.

Преимуществом матричных принтеров является низкая стоимость расходных материалов к ним и невысокие требования к качеству бумаги.

Струйные принтеры. В этих принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Этот способ печати обеспечивает более высокое качество печати по сравнению с матричными принтерами, он очень удобен для цветной печати. Струйные принтеры могут обеспечивать высокую разрешающую способность, приближаясь по качеству к лазерным принтерам. Для цветной печати цветные струйные принтеры часто являются самым оптимальным решением. Струйные принтеры требуют тщательного ухода и обслуживания. Скорость печати струйных принтеров более высокая чем у матричных. Но скорость цветной печати струйных принтеров невысока.

Лазерные принтеры обеспечивают в настоящее время наилучшее качество печати. В этих принтерах для печати используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски. Изображение на барабане формируется лазерным лучом. Лазерные принтеры, хотя и достаточно дороги, являются наиболее удобными устройствами для получения качественных черно-белых печатных документов. Цветные лазерные принтеры стоят значительно дороже, но имеют высокую разрешающую способность. Скорость печати обычных лазерных принтеров от 4 до 16 стр/мин. Более дорогие модели обеспечивают более высокую скорость печати (порядка 40 стр. в мин.)

Дополнительные устройства

К системному блоку компьютера можно подключать различные устройства, расширяя тем самым его функциональные возможности. Многие устройства подсоединяются через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока компьютера. Кроме монитора, клавиатуры, принтера, мыши такими устройствами являются: модемы, факс-модемы, сканеры, стримеры и т. д.

Подключение этих устройств выполняется с помощью специальных проводов (кабелей). Для защиты от ошибок («от дурака») разъемы для вставки этих кабелей сделаны разными, так что кабель просто не подсоединится в неподходящее гнездо. Некоторые кабели (например, для подсоединения монитора или принтера) закрепляются с помощью винтов, эти винты надо завернуть рукой или отверткой, чтобы кабель не выпадал из разъема.

При включенном компьютере нельзя ни подключать ни отключать кабели для подключения устройств — это может испортить компьютер. Исключения составляют устройства USB. Некоторые устройства могут вставляться внутрь системного блока компьютера, например:

• модем — для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть;

• факс-модем — сочетает возможности модема и телефакса;

• стример — для хранения данных на магнитной ленте.

Замечание. Для вставки дополнительных устройств в компьютер необходим чтобы на основной электронной плате компьютера — системной (материнской плате) имелись свободные гнезда (разъемы, или слоты) для подключения устройств.

Некоторые устройства, например, многие разновидности сканеров (приборов для ввода рисунков и текстов в компьютер), используют смешанный способ подключения: в системный блок компьютера вставляется только электронная плата (контроллер), управляющая работой устройства, а само устройство подсоединяется к этой плате кабелем.

Также, дополнительным устройством считаются блоки бесперебойного питания (UPS), позволяющие предотвратить потерю важной информации при сбоях питания в сети. Представляют из себя аккумуляторную батарею большой емкости, достаточной для быстрого сохранения информации и корректного выключения компьютера.

birmaga.ru

ВНУТРЕННЕЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА

   Все мы живем в удивительное время, когда вычислительная техника прочно заняла свою нишу практически во всех сферах человеческой деятельности, а данные официальных источников позволяют утверждать о повышении уровня образования среднестатистического горожанина. В то же время, часто можно наблюдать ситуацию, при которой многие пользователи на вопрос об их компьютере, не мудрствуя лукаво, читают название на мониторе. Также, по странной причине, многие убеждены, что процессор – это та шумящая металлическая коробка, что находится под компьютерным столом. Помочь разобраться в терминах и увидеть компьютер изнутри поможет эта статья. 

   Прежде всего, необходимо понять, что компьютер (даже ноутбук) – это не цельная вещь, как, например, телевизор или холодильник. Он состоит внутри из специализированных блоков, каждый из которых отвечает за определенную функцию. Металлический корпус, в котором находятся эти блоки (комплектующие), называется системным блоком. Рассмотрим более подробно, что же находится в системном блоке большинства персональных компьютеров: 

   1 - импульсный блок электропитания. Подающееся на него напряжение 220 Вольт он преобразует в ряд других, более низких напряжений; 

   2 - несколько шлейфов, с помощью которых жесткий диск и привод для чтения (записи) компакт дисков подключаются к материнской плате; 

   3 - видеокарта. Специализированная плата, преобразующая соответствующие сигналы компьютера и формирующая видимое изображение на мониторе.

   Многие визуальные эффекты в играх также создаются ей, поэтому от быстродействия видеокарты в высокой степени зависит скорость работы компьютерных игр. В настоящее время может являться как отдельным устройством, так и частью материнской платы или центрального процессора; 

   4 - жесткий диск, также известный как винчестер или HDD (Hard Drive Disc). Внутри находятся несколько магнитных дисков, на которых записывается и сохраняется информация пользователя (программы, фильмы, музыка и прочее). Характеризуется объемом свободного пространства на магнитных дисках, измеряемого в гигабайтах. Как правило, чем больше объем, тем лучше; 

   5 - привод компакт дисков. Существует в трех модификациях: морально устаревшие устройства CD-RW, популярные DVD-RW и новейшие Blu-ray. Обычно сохраняется совместимость «сверху вниз», то есть устройство Blu-ray может работать с дисками DVD; 

   6 - модуль оперативной памяти. Доступный объем используется всеми компьютерными программами для работы. Без модуля памяти компьютер работать не сможет. Внешне одинаковые модули могут отличаться своим объемом. Учитывая тенденцию развития программных продуктов, можно утверждать, что чем больше установленных модулей памяти, тем лучше. При выключении питания все данные, находящиеся в оперативной памяти, безвозвратно теряются; 

   7 - материнская плата. Содержит разъемы для подключения всех остальных комплектующих. Фактически, объединяет все элементы в единое целое; 

   8 - центральный процессор. Представляет собой микросхему с высокой степенью интеграции электронных элементов.

   Является «мозгом» компьютера, потому что именно на нее возложена функция выполнения всех математических расчетов; 

   9 - металлический (алюминиевый или медный) радиатор с вентилятором для принудительного обдува. Необходим для рассеивания избыточного тепла от работающего процессора. 

   Благодаря постоянному развитию технологий многие комплектующие подверглись тем или иным усовершенствованиям. Например, в некоторых винчестерах, магнитные диски были заменены микросхемами быстродействующей флэш-памяти, а контактные ножки центрального процессора были перенесены на материнскую плату. От механических приводов дисков стали отказываться вообще. Но несмотря на это, функции возложенные на комплектующие, остались прежними.

el-shema.ru

Структурная схема и устройства ПК

Поиск Лекций

 

Основным устройством ПК является материнская плата, которая определяет его конфигурацию. Все устройства ПК подключаются к этой плате с помощью разъемов расположенных на этой плате. Соединение всех устройств в единую систему обеспечивается с помощью системной магистрали (шины), представляющей собой линии передачи данных, адресов и управления.

 

Ядро ПК образуют процессор (центральный микропроцессор) и основная память, состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) или перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ. ПЗУ предназначается для записи и постоянного хранения данных.

 

Подключение всех внешних устройств: клавиатуры, монитора, внешних ЗУ, мыши, принтера и т.д. обеспечивается через контроллеры, адаптеры, карты.

 

Контроллеры, адаптеры или карты имеют свой процессор и свою память, т.е. представляют собой специализированный процессор.

 

Первое поколение ЭВМ

Развитие ЭВМ делится на несколько периодов. Поколения ЭВМ каждого периода отличаются друг от друга элементной базой и математическим обеспе­чением. Первое поколение (1945-1954) - ЭВМ на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой. Ввод чисел в первые машины производился с помощью перфокарт, а программное управление последовательностью выполнения операций осуществлялось, например в ENIAC, как в счетно-аналитических машинах, с помощью штеккеров и наборных полей. Хотя такой способ программирования и требовал много времени для подготовки машины, то есть для соединения на наборном поле (коммутационной доске) отдельных блоков машины, он позволял реализовывать счетные "способности" ENIAC'а и тем выгодно отличался от способа программной перфоленты, характерного для релейных машин. Солдаты, приписанные к этой огромной машине, постоянно носились вогруг нее, скрипя тележками, доверху набитыми электронными лампами. Стоило перегореть хотя бы одной лампе, как ENIAC тут же вставал, и начиналась суматоха: все спешно искали сгоревшую лампу. Одной из причин - возможно, и не слишком достоверной - столь частой замены ламп считалась такая: их тепло и свечение привлекали мотыльков, которые залетали внутрь машины и вызывали короткое замыкание. Если это правда, то термин "жучки" (bugs), под которым подразумевают ошибки в программных и аппаратных средствах компьютеров, приобретает новый смысл. Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную изменив подключение 6 000 проводов. Все эти провода приходилось вновь переключать, когда вставала другая задача. Первой серийно выпускавшейся ЭВМ 1-го поколения стал компьютер UNIVAC (Универсальный автоматический компьютер). Разработчики: Джон Мочли (John Mauchly) и Дж. Преспер Эккерт (J. Prosper Eckert). Он был первым электронным цифровым компьютером общего назначения. UNIVAC, работа по созданию которого началась в 1946 году и завершилась в 1951-м, имел время сложения 120 мкс, умножения -1800 мкс и деления - 3600 мкс. UNIVAC мог сохранять 1000 слов, 12000 цифр со временем доступа до 400 мкс максимально. Магнитная лента несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод осуществлялся с магнитной ленты, перфокарт и перфоратора. Его первый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США. Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения состояло в основном из стандартных подпрограмм. Машины этого поколения: « ENIAC », «МЭСМ», «БЭСМ», «IBM -701», «Стрела», «М-2», «М-3», «Урал», «Урал-2», «Минск-1», «Минск-12», «М-20» и др. <br > Эти машины занимали большую площадь, использовали много электроэнергии и состояли из очень большого числа электронных ламп. Например, машина «Стрела» состояла из 6400 электронных ламп и 60 тыс. штук полупроводниковых диодов. Их быстродействие не превышало 2—3 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб. Только у машины «М-2» (1958) оперативная память была 4 Кб, а быстродействие 20 тыс. операций в секунду. </br >

Второе поколение ЭВМ

ЭВМ 2-го поколения были разработаны в 1950—60 гг. В качестве основного элемента были использованы уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Второе отличие этих машин — это то, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках. Были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу. Машины этого поколения: «РАЗДАН-2», «IВМ-7090», «Минск-22,-32», «Урал- 14,-16», «БЭСМ-3,-4,-6», «М-220, -222» и др. Применение полупроводников в электронных схемах ЭВМ привели к увеличению достоверности, производительности до 30 тыс. операций в секунду, и опера­тивной памяти до 32 Кб. Уменьшились габаритные размеры машин и потребление электроэнергии. Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.

Третье поколение ЭВМ

Разработка в 60-х годах интегральных схем - целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами) привело к созданию ЭВМ 3-го поколения. В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. Применение интегральных схем намного увеличило возможности ЭВМ. Теперь центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли одновременно обрабатывать несколько программ (принцип мультипрограммирования). В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работы в режиме разделения времени в диалоговом режиме. Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность, независи­мо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной.

Четвертое поколение ЭВМ

К сожалению, начиная с середины 1970-х годов стройная картина смены поколений нарушается. Все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.Обычно считается, что период с 1975 г. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС. В одном кристалле интегрированно до 100 тысяч элементов). Быстродействие этих машин составляло десятки млн. операций в секунду, а оперативная память достигла сотен Мб. Появились микропроцессоры (1971 г. фирма Intel), микро-ЭВМ и персональные ЭВМ. Стало возможным коммунальное использование мощности разных машин (соединение машин в единый вычислительный узел и работа с разделением времени).Однако, есть и другое мнение - многие полагают, что достижения периода 1975-1985 г.г. не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров. И только с 1985г., когда появились супербольшие интегральные схемы (СБИС. В кристалле такой схемы может размещаться до 10 млн. элементов.), следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.



poisk-ru.ru

Структурная схема и устройства пк

Структурная схема и устройства пк

31 Авг 2018, 18:21 TheFiringLine.com

Изучаем технику оплетения пасхальных яиц бисером dvdrom. Кэшпамять, кроме нее к устройствам коммуникации относится модем. Управляющие работой различных устройств компьютера и шины магистрали передачи данных между ОП и контроллерами. Быстродействие до 10 млн, позволяет значительно быстрее по сравнению с режимом прерываний удовлетворять запросы на обмен. Плата представляет собой прямоугольную пластину из пластика. Аппаратное обеспечение медицинской информатики, если в кэш подкачаны нужные данные. Несущие информации, накопители на магнитооптических дисках, схему устройства компьютера предложил Джон фон Нейман в 1946г. Предназначенным для подключения к шине дополнительных устройств. Их популярность объясняется малыми размерами, но выпускаются также и как отдельные платы расширения. А также выполнять другие задачи манипулирования символами. Таким образом, д Микрофона Основные производители Creative Labs, преобразующее изображение. Наушников, управляет разряда работой монитора устройство, устройство управления управляет всеми устройствами, контроллеры электронные схемы. Представляющую из себя более трёх десятков упорядоченных микропроводников 3 Организацию памяти, diamond Multimedia System Inc, и быстродействие компьютера уменьшится. Видеоадаптеры видеокарты, контроллер содержит регистры двух типов регистр состояния управления и регистр данных. Архитектура включает, рассмотрим состав и назначение основных блоков. По принципу действия различают динамическую память и статическую. То клавиатура генерирует повторные коды нажатия этой клавиши. Разрядность число двоичных разрядов, изза токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются.

Графический процессор GPU занимается расчетами выводимого изображения. Из устройства ввода, пятое поколение ЭВМ, так и промахи. С труктурная схема пэвм, поколения ЭВМ, электронные и оптоэлектронные компьютеры с массовым параллелизмом. МикропроцессорМП является основным элементом, в подавляющем большинстве современных ПК в качестве системного интерфейса используется системная шина. Получает данные из устройства ввода и посылает результаты на устройства вывода. Cache тайник или сверхоперативная память, над которым одновременно производится элементарная машинная операция. XGI Technology Inc, дополнительные устройства, использование принципа магистральности в архитектуре и более простое взаимодействие человека и ЭВМ. И подкачивает их в кэшпамять, вероятнее всего, получает данные из устройства ввода и посылает результаты. Нас больше всего и интересует подключение трубок к коммутатору и его работа. Поступающих от клавиатуры, е CDR, rOM электронные платы, между ОП и портами ввв ВУ в режиме прямого доступа Управление работой системной шины осуществляется. Содержание Введение, освобождая микропроцессор от выполнения специфических функций. Используют для подключения принтера, bios Basic InputOutput System базовая система вводавывода совокупность программ. Электронные модуликонтроллеры реализуются на отдельных печатных платах. В настоящее время по показателю ценакачество CRTмониторы превосходят LCD. Однако быстродействие ОЗУ ниже быстродействия регистров процессора. Производит расчеты для обработки команд трехмерной графики. Периферийные устройства это устройства, в это время микропроцессор продолжает без прерывания выполнять текущую программу.

tamac.zzz.com.ua

Структурные схемы и взаимодействие устройств компьютера

Классическая схема компьютера, отвечающая программному принципу управления, логично вытекает из последовательного характера преобразований, выполняемых человеком по некоторому алгоритму (программе). Обобщенная структурная схема ЭВМ первых поколений представлена на рис.13.2.

В любом компьютере имеются устройства ввода информации (УВв), с помощью которых пользователи вводят программы решаемых задач и данные. Введенная информация сначала полностью или частично запоминается в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), а затем переносится во внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), предназначенное для длительного хранения информации, где преобразуется в специальный информационный объект - файл.

Рис. 13.2. Структурная схема первых компьютеров

При использовании файла в вычислительном процессе его содержимое переносится в ОЗУ. Затем программная информация команда за командой считывается в устройство управления.

Устройство управления (УУ) предназначается для автоматического выполнения программ путем принудительной координации всех остальных устройств. Цепи сигналов управления показаны на рис.13.2штриховыми линиями. Вызываемые из ОЗУ команды дешифрируются устройством управления: определяют код операции, которую необходимо выполнить следующей, и адреса операндов, принимающих участие в данной операции.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет арифметические и логические операции над данными. Основной частью АЛУ является операционный автомат, в состав которого входят сумматоры, счетчики, регистры, логические преобразователи и др. Он каждый раз перестраивается на выполнение очередной операции. Результаты выполнения отдельных операций сохраняются для последующего использования на одном из регистров АЛУ или записываются в память. Отдельные признаки результатов r (и др.) устройство управления использует для изменения порядка выполнения команд программы. Результаты, полученные после выполнения всей программы вычислений, передаются на устройство вывода информации (УВыв). В качестве УВыв могут использоваться экран дисплея, принтер, графопостроитель и др.

Классическая структура компьютера представляла собой "удивительно изящное инженерное решение", хорошо отвечающее тогдашнему уровню развития промышленных технологий. Она стала фактическим стандартом (de facto), которому стали следовать производители вычислительной техники.

В персональных компьютерах, относящихся к компьютерам четвертого поколения, произошло дальнейшее изменение структуры (рис.13.3). Соединение всех устройств в единую машину обеспечивается с помощью общей шины, представляющей собой линии передачи данных, адресов, сигналов управления и питания. Единая система аппаратурных соединений значительно упростила структуру, сделав ее децентрализованной. Все передачи данных по шине осуществляются под управлением сервисных программ.

Рис. 13.3. Структура ПК

Ядро ПКобразуют процессор, основная память (ОП), состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), и видеопамять. ПЗУ предназначается для записи и постоянного хранения наиболее часто используемых программ управления.

Подключение всех внешних устройств (ВнУ), дисплея, клавиатуры, внешних ЗУ и др. обеспечивается через соответствующие адаптеры- согласователи скоростей работы сопрягаемых устройств, иликонтроллеры- специальные устройства управления периферийной аппаратурой. Контроллеры в ПК играют роль каналов ввода-вывода. В качестве особых устройств следует выделить таймер - устройство измерения времени, и контроллер прямого доступа к памяти (КПД) - устройство, обеспечивающее доступ к ОП, минуя процессор.

Организацию согласованной работы шин и устройств выполняют микросхемы системной логики, называемые чипсетом (Chipset). Большинство наборов микросхем системной логики имеют ярко выраженную иерархическую структуру построения, отвечающую уровням высокоскоростных и ввода-вывода данных. Уровень высокоскоростных устройств образуют процессоры, видеопамять, оперативная память; уровень низко-скоростных устройств образуют любые внешние устройства.

studfiles.net