Organisation structurelle fonctionnelle de l'ordinateur personnel. Structure fonctionnelle de l'ordinateur. L'algorithme peut être conçu pour effectuer sa personne ou son appareil automatique.

Les blocs principaux du PC et leur but

Le concept d'architecture et de structure

L'architecture de l'ordinateur est déterminée par l'ensemble de ses propriétés essentielles à l'utilisateur. L'accent est mis sur la structure et la fonctionnalité du PC, qui sont divisés en basiques et supplémentaires.

Les principales fonctions déterminent le but de l'ordinateur: traitement et stockage des informations, échange d'informations avec des objets externes. Des fonctionnalités supplémentaires augmentent l'efficacité des fonctions principales: fournir des modes efficaces de son fonctionnement, de son dialogue utilisateur, une fiabilité élevée, etc. Ces ordinateurs sont implémentés à l'aide de ses composants: matériel et logiciel.

La structure de l'ordinateur est un modèle qui définit la composition, la commande et les principes de l'interaction incluse dans les composants informatiques.

L'ordinateur personnel est un ordinateur de bureau ou un ordinateur portable et une universalité d'utilisation. Les avantages du PC sont:

• 1. Petite valeur située dans l'accessibilité pour un acheteur individuel;
• 2. opération autonomile sans exigences particulières pour les conditions environnementales;
• 3. La flexibilité de l'architecture qui assure sa capacité d'adaptation à une variété d'applications dans le domaine de la gestion, de la science, de l'éducation, dans la vie quotidienne;
• 4. "Amitié" du système d'exploitation et d'autres logiciels qui causent la capacité de travailler avec elle sans formation spéciale;
• 5. Fiabilité élevée du travail (plus de 5 000 heures d'échec de refus)

Structure informatique personnelle

Considérez la composition et le but des blocs PC principaux par rapport aux ordinateurs IBM PC-comme des ordinateurs PC qui répondent aux exigences de l'accessibilité générale.

Microprocesseur (MP). Il s'agit de l'unité PC centrale conçue pour gérer le travail de tous les blocs de la machine et pour effectuer des informations arithmétiques et logiques sur les informations.

Le député comprend:

• 1. DISPOSITIF DE COMMANDE (UU) - Génère et soumet à tous les blocs de la machine aux points de droite de certains signaux «- W Control (impulsions de contrôle), en raison des spécificités de l'opération effectuée et des résultats des opérations précédentes; Génère des adresses de cellules de mémoire utilisées par l'opération effectuée et transmet ces adresses aux ordinateurs appropriés. La séquence de référence des impulsions UU est obtenue à partir du générateur d'impulsions d'horloge;
• 2. Le dispositif arithmétique et logique (AllU) est destiné à effectuer toutes les opérations arithmétiques et logiques sur des informations numériques et symboliques (dans certains modèles de PC pour accélérer l'exécution des opérations à. Allu connecta un coprocesseur mathématique supplémentaire;
• 3. Mécupérateur de microprocesseur (MPP) - sert à des informations de stockage à court terme, d'enregistrement et d'émission directement utilisées dans les calculs des machines les plus proches de la machine. Le MPP est basé sur des registres et est utilisé pour assurer une vitesse élevée de la machine, car la mémoire principale (OP) ne fournit pas toujours la vitesse d'enregistrement, de la recherche et de la lecture des informations nécessaires à l'utilisation effective du député à grande vitesse. Registres - cellules de mémoire à grande vitesse de différentes longueurs (contrairement aux cellules de l'OP, ayant une longueur standard de 1 octet et une vitesse inférieure);
• 4. Système d'interface du microprocesseur - implémente la conjugaison et la connexion avec d'autres périphériques PC; Inclut l'interface MP interne, les registres de stockage tampon et la gestion des ports d'E / S (PVV) et le bus système. Interface (interface) est un ensemble de dispositifs de compilation et de communication garantissant leur interaction efficace. Port d'E / S (I / O - Port d'entrée / sortie) est l'instrument de couplage qui vous permet de connecter un autre périphérique PC au microprocesseur.

Générateur d'impulsions de plage. Il génère une séquence d'impulsions électriques; La fréquence des impulsions générées détermine la fréquence d'horloge de la machine.

L'intervalle de temps entre les impulsions adjacentes détermine l'heure d'une horloge de travail ou juste l'horloge du travail de la machine. La fréquence du générateur d'impulsions d'horloge est l'une des principales caractéristiques de l'ordinateur personnel et détermine largement la vitesse de son fonctionnement, car chaque opération de la machine est effectuée pour un certain nombre d'horloges.

Bus système. Il s'agit du système PC principal d'interface, qui assure la conjugaison et la connexion de tous ses dispositifs entre eux.

Le pneu du système comprend:

• 1. Bus de données (CSF) contenant des câbles et des schémas d'appariement pour une transmission parallèle de tous les chiffres du code numérique (mot machine) opérande;
• 2. Le pneu de code de bus d'adresse (CSH), y compris les câbles et les schémas d'appariement pour une transmission parallèle de toutes les décharges du code de la cellule de mémoire principale ou du port d'E / S du périphérique externe;
• 3. Type de code des instructions (ksh), contenant des câbles et des schémas d'appariement pour les instructions de transmission (signaux de commande, impulsions) dans tous les blocs de la machine; Bus de puissance, ayant des câbles et des schémas d'appariement pour la connexion de blocs PC au système d'alimentation.

Le bus système fournit trois directions de transfert d'informations:

• - entre le microprocesseur et la mémoire principale;
• - entre, les ports de microprocesseur et d'E / S de dispositifs externes;
• - entre la mémoire principale et les ports d'E / S des périphériques externes (en mode d'accès à la mémoire directe).

Tous les blocs, ou plutôt leurs ports d'E / S, via les connecteurs unifiés appropriés (joints) sont connectés au bus uniformément: directement ou via des contrôleurs (adaptateurs). Le système du bus système est effectué par un microprocesseur ou directement, ou plus souvent, via une puce supplémentaire - un contrôleur de bus qui forment les principaux signaux de commande. L'échange d'informations entre les périphériques externes et le bus système est effectué à l'aide de codes ASCII.

Mémoire de base (OP). Il est destiné à stocker et à échanger rapidement des informations avec d'autres blocs de machines. OP contient deux types de périphériques: un périphérique de stockage constant (ROM) et un périphérique de stockage opérationnel (RAM).

La ROM sert à stocker des logiciels immuables (constants) et des informations d'aide, vous permettant de lire rapidement les informations stockées (modifier les informations à la ROM ne peut pas être modifiée).

La RAM est destinée à l'enregistrement opérationnel, au stockage et à la lecture des informations (programmes et données), directement impliquée dans le processus d'information et de calcul effectué par le PC au cours de la période actuelle. Les principaux avantages de la RAM sont sa vitesse élevée et la possibilité d'accéder à chaque cellule de mémoire séparément (accès à l'adresse directe à la cellule). En tant que manque de RAM, il convient de noter l'impossibilité de sauvegarder des informations après avoir éteint le pouvoir de la machine (dépendance énergétique).

Mémoire externe. Il fait référence aux périphériques PC externes et est utilisé pour le stockage à long terme de toutes les informations pouvant avoir besoin de résoudre des problèmes. En particulier, tous les logiciels sont stockés dans la mémoire externe. La mémoire externe contient une variété de types de périphériques de stockage, mais les plus courants existants sur n'importe quel ordinateur sont des disques magnétiques rigides (NGMD) et flexibles (NGMD).

Le but de ces entraînements est le stockage de grandes quantités d'informations, d'enregistrement et d'émission d'informations stockées sur demande à un périphérique de stockage opérationnel. NGMD et NGMD ne diffèrent que de manière constructive, les volumes des informations stockées et la durée de recherche, des informations d'enregistrement et de lecture.

Les périphériques de stockage sont également utilisés comme périphériques de stockage sur une cassette magnétique (Streamers), des lecteurs sur des disques optiques (CD-ROM - Disque compact Lecture seule - CD avec mémoire, uniquement lisible), etc.

Source de courant. Ceci est un bloc contenant des systèmes de systèmes d'alimentation autonomes et de réseau.

Minuteur. Ce sont des montres électroniques intramaneshine, fournissant une lecture automatique de l'heure actuelle (année, mois, heures, minutes, secondes et fraction de secondes) si nécessaire. La minuterie se connecte à la source d'alimentation autonome - la batterie et lorsque la machine est déconnectée du réseau continue de fonctionner.

Appareils externes (WU). C'est le composant le plus important de tout complexe informatique. Il suffit de dire que le coût de Wu représente parfois 50 à 80% du total du PC. De la composition et des caractéristiques de Wu, la possibilité et l'efficacité de l'utilisation des PC dans les systèmes de gestion et dans l'ensemble de l'économie nationale dépendent en grande partie.

Wu PCS Assurez-vous que l'interaction de la machine avec l'environnement: les utilisateurs, les objets de contrôle et d'autres ordinateurs. Wu est très diversifié et peut être classé pour plusieurs signes. Ainsi, exprès, les types suivants peuvent être distingués:

• - périphériques de stockage externes (cire) ou mémoire externe PC;
• - dialogues utilisateur;
• - Dispositifs d'entrée d'information;
• - des dispositifs de sortie d'informations;
• - Moyens de communication et de télécommunications.

Les dialogueurs de l'utilisateur incluent le moniteur vidéo (affichages), moins souvent, des machines à écrire pulsées (imprimantes à clavier) et des dispositifs vocaux à sortie.

Moniteur vidéo (Affichage) - Un périphérique d'affichage des informations saisies et affichées à partir du PC.

Les périphériques d'E / S de la parole font référence à des agents multimédias rapides en développement. Les périphériques d'entrée de la parole sont différents systèmes acoustiques de microphone, des «souris sonores», par exemple avec un logiciel complexe, permettant de reconnaître les lettres de lettres prononcées et des mots les identifient et les coder.

Les périphériques de sortie de la parole sont différents synthétiseurs de son qui effectuent la conversion de code numérique en lettres et mots joués via des haut-parleurs (haut-parleurs) ou des haut-parleurs de son connectés à un ordinateur.

Les dispositifs d'entrée d'informations incluent:

• · Clavier - Un périphérique d'entrée manuelle d'informations numériques, textuelles et de contrôle sur un PC;
• · Comprimés graphiques (dijitites) - Pour une entrée manuelle d'informations graphiques, des images en déplaçant le long d'un pointeur spécial sur la tablette (stylo); Lorsque le stylo bouge, les coordonnées de son emplacement et l'entrée de ces coordonnées sur le PC sont automatiquement effectuées;
• · Scanners (machines de lecture) - pour la lecture automatique des transporteurs de papier et des entrées dans les textes, graphiques, dessins, dessins, dessins, dessins; Dans le périphérique de codage du scanner en mode texte, lire des caractères après comparaison avec les contours de référence, les programmes spéciaux sont convertis en codes ASCII et dans des graphiques graphiques, des graphiques de lecture et des dessins sont convertis en une séquence de coordonnées bidimensionnelles;
• · Manipulateurs (instructions d'instructions): Joystick - levier, souris, pylvie-boule dans le cadre, stylo léger et autres - Pour entrer des informations graphiques sur l'écran d'affichage en contrôlant le passage du curseur à l'écran, suivi du codage des coordonnées de le curseur et les entrez dans le PC;
• · Écrans tactiles - Pour entrer des éléments individuels d'images, de programmes ou de commandes de Polyext Affichage dans PC.

Les périphériques de sortie d'informations incluent:

• · Imprimantes - Dispositifs d'impression pour enregistrer des informations sur le transporteur de papier;
• · Résistance à la greffe (traceurs) - Pour afficher des informations graphiques (graphiques, dessins, dessins) à partir de PCS sur support papier; Les traceurs sont vectoriels avec une image avec un stylo et un raster: thermographique, électrostatique, jet d'encre et laser. Par design, les traceurs sont divisés en tablette et tambours. Les principales caractéristiques de tous les traceurs sont approximativement identiques: vitesse de dessin - 100 - 1000 mm / s, les meilleurs modèles sont une éventuelle image couleur et une transmission de demi-teintes; La plus grande résolution et la plus clarté de l'image dans les traceurs laser, mais elles sont les plus chères.

Les dispositifs de communication et de télécommunication sont utilisés pour communiquer avec des périphériques et d'autres outils d'automatisation (coordonnées d'interface, adaptateurs, convertisseurs numériques analogiques et analogiques, etc.) et pour connecter un PC aux canaux de communication, à d'autres réseaux informatiques et informatiques (interface réseau Planches, "articulations", multiplexeurs de transfert de données, modems).

En particulier, l'adaptateur réseau est une interface PC externe et sert à le connecter au canal de communication pour échanger des informations avec d'autres ordinateurs, pour fonctionner dans le cadre du réseau informatique. Dans les réseaux mondiaux, la fonction Adapter de réseau effectue un modulateur de démodulateur (modem).

Beaucoup d'appareils mentionnés ci-dessus appartiennent aux médias multimédias dédiés de manière conditionnelle.

Produits MEDIMEDIA (Multimédia - "Multi-Stage") est un complexe de matériel et de logiciels, permettant à une personne de communiquer avec un ordinateur à l'aide d'une variété d'environnements différents: son, vidéo, graphismes, textes, animation, etc.

Les outils multimédia comprennent des périphériques d'entrée vocale et des informations: les scanners largement distribués sont maintenant (car ils vous permettent d'entrer automatiquement des textes et des dessins à imprimer à l'ordinateur); Vidéo de haute qualité - (VIDEO-) et Sound (Sound) Cartes, carte de capture vidéo (VIDEOGRABBBER), supprimant l'image à partir d'un enregistreur vidéo ou d'un caméscope et entrez-le dans un PC; Systèmes de reproduction acoustique et vidéo de haute qualité avec amplificateurs, colonnes sonores, écran vidéo grand. Mais, peut-être, avec une base de grande base pour les médias, les dispositifs de stockage externes de haute capacité sur les disques optiques sont souvent utilisés pour enregistrer des informations sonores et vidéo.

Le coût des disques compacts (CD) avec leur réplication de masse est faible et compte tenu de leur grande capacité (650 Mo et de nouveaux types - 1 Go et plus), une fiabilité élevée et une durabilité, le coût de stockage des informations sur le CD pour l'utilisateur s'avère être incomparablement plus petit que sur des disques magnétiques. Il a déjà conduit au fait que la plupart des outils logiciels d'objectifs différents sont fournis à CDS sur CDS à l'étranger, de nombreuses bases de données sont organisées, des bibliothèques entières; Le CD présente des dictionnaires, des livres de référence, des encyclopédies; Programmes de formation et d'éducation sur l'enseignement général et les sujets spéciaux.

Le CD est largement utilisé, par exemple, lors de l'apprentissage des langues étrangères, des règles routières, de la comptabilité, de la législation en général et de la législation fiscale en particulier. Et tout cela est accompagné de textes et de dessins, d'informations de parole et d'animation, de musique et de vidéo. Dans un aspect purement ménager, le CD peut être utilisé pour stocker des enregistrements audio et vidéo, c'est-à-dire Utilisez au lieu des cassettes audio et des cassettes vidéo audio du joueur. Bien sûr, vous devriez mentionner un grand nombre de jeux informatiques stockés sur CD.

Ainsi, le CD-ROM ouvre un accès à d'énormes quantités d'objectifs variés et fonctionnels, et en fonction de la lecture d'informations, enregistrée sur CDS.

Schémas supplémentaires. Pour le bus système et le PC MP, ainsi que des périphériques externes de type, des charges supplémentaires avec des puces intégrées peuvent être connectées, en expansinant et améliorant la fonctionnalité du microprocesseur: un coprocesseur mathématique, un contrôleur d'accès direct, un coprocesseur d'E / S, contrôleur d'interruption, etc.

Le coprocesseur mathématique est largement utilisé pour accélérer les opérations sur des nombres de points flottants binaires, sur des nombres décimaux codés binaires, afin de calculer certaines transcendantales, y compris des fonctions trigonométriques. Le coprocesseur mathématique a son propre système de commandes et fonctionne parallèlement (alignement au fil du temps) avec le député principal, mais sous le contrôle de ce dernier. L'accélération des opérations se produit dans des dizaines de fois. MODÈLES MP, commençant par MP 80486 DX, comprend Coprocesseur dans sa structure.

Le contrôleur d'accès direct affiche le député de la commande directe des périphériques de stockage sur les disques magnétiques, ce qui augmente considérablement la vitesse efficace du PC. Sans ce contrôleur, l'échange de données entre la PSU et la RAM est effectué via le registre MP, et s'il est présenté, les données sont directement transmises entre la publication et la RAM, contournant le député

Le coprocesseur d'E / S due à un fonctionnement parallèle avec le député accélère de manière significative l'exécution des procédures d'E / S lors de l'entretien de plusieurs périphériques externes (affichage, imprimante, NGMD NGMD, etc.): Free MP de la manipulation des procédures d'E / S, y compris le mode direct. Accès à la mémoire.

Le rôle le plus important est joué dans le contrôleur d'interruption de PC.

Interrompre - arrêter temporairement la mise en œuvre d'un programme à des fins d'exécution rapide d'une autre, à l'heure actuelle du programme (prioritaire) plus important.

Les interruptions se produisent lorsque l'ordinateur fonctionne constamment. Il suffit de dire que toutes les procédures d'information d'E / S sont effectuées sur des interruptions, par exemple, des interruptions de la minuterie surgissent et sont desservies par le contrôleur d'interruption 18 fois par seconde (naturellement, l'utilisateur ne les remarque pas).

Le contrôleur d'interruption sert les procédures d'interruption prend une demande d'interruption des périphériques externes, détermine le niveau de priorité de cette demande et donne un signal d'interruption au député. MP, ayant reçu ce signal, suspend l'exécution du programme en cours et procède à un programme spécial de maintenance de cette interruption demandée par un périphérique externe. Une fois le programme de service terminé, l'achèvement du programme interrompu est restauré. Le contrôleur d'interruption est programmable.

Tout objet biologique (homme, animal, insecte) au processus de ses moyens de subsistance devrait répondre de manière adéquate à l'impact de la part des objets de son monde. Ceci est possible uniquement s'il existe des organes dans des objets biologiques qui mettent en œuvre les fonctions nécessaires de travailler avec des informations (données) (Fig. 18.1.).

Fonctions d'un objet qui implémente le traitement des données

Figure. 18.1.

1. 
   Entrer (réception) des données (informations0 à partir d'un autre objet;
2. 
   Stockage de données (informations);
3. 
   Traitement des données (informations);
4. 
   Sortie (transmission) des données (informations) à un autre objet.

La personne a créé des appareils similaires, mais pas dans le sens de l'apparition, mais dans le sens de la mise en œuvre des mêmes fonctions nécessaires à la collaboration avec des informations.

18.1. Caractéristiques de l'ordinateur tels que les systèmes de traitement de données

Figure. 18.1.1.

Figure 18.1.1. Le diagramme du système de freinage antiblocage (AST) est présenté. De toute évidence, la gestion de tout objet est basée sur les fonctionnalités du fonctionnement de cet objet de contrôle. Le contrôle est que l'objet de contrôle est traduit en différents états à l'aide du programme de contrôle installé sur l'ordinateur. La signification de Ast est que la roue de la voiture tourne toujours. Lors du blocage de la roue, il y aura un mouvement de véhicule incontrôlé de la voiture.

Pilote lorsque le freinage presse sur la pédale de frein. La tâche d'AST: empêcher la serrure de la roue.

La première fonction (entrée) est que les signaux analogiques du capteur de rotation de la roue sont convertis en signaux numériques (codes) et sont entrés dans la mémoire de l'ordinateur. La deuxième fonction (stockage) est que les codes d'état de la roue sont perçus par le programme de contrôle. Si le code correspond à la rotation de la roue, le système de contrôle "silencieux". Si le code correspond à l'état des roues "Fixabilité", le programme génère un code de contrôle émis (fonction de sortie) sur le CAD. Ce code est converti au CAD dans la tension et est perçu par Ast que l'effet de contrôle "affaiblir la force de freinage". Ast affaiblit la force de freinage et la roue commence à faire pivoter.

L'analyse de ce schéma indique que l'ordinateur peut être considéré comme un dispositif de traitement de données, car Les 4 fonctions sont implémentées dans cet appareil. Cependant, il convient de noter que ces fonctions sont implémentées à l'aide de matériel et de logiciels. De toute évidence, la tâche réelle de contrôler un microscope électronique est mise en œuvre par le programme. L'équipement joue un rôle auxiliaire. C'est pour cette raison qu'ils parlent de gestionnaires de logiciels matériels.

Figure 18.1.2. Présenté un matériel et un logiciel plus complexes.

Figure. 18.1.2.

Dans ce schéma de contrôle du microscope électronique, il y a une personne dans le circuit de commande. Les signaux sur l'objet de test sont convertis en codes et sont affichés sur le périphérique d'affichage (affichage). Homme, examinant une image d'un objet, peut contrôler le microscope électronique, lui donnant des commandes: augmenter l'image (plus près de la lentille du microscope à l'objet), réduisez l'image, déplacez la lentille à droite, etc. Les commandes humaines sont converties par le programme dans les codes de contrôle, qui, à son tour, sont convertis au CAD dans des signaux de différentes tensions. Les signaux sont perçus par les commandes du microscope électronique et exécute la commande définie par l'utilisateur.

L'analyse de deux dessins montre que l'ordinateur peut fonctionner sans un tel appareil comme affichage. L'affichage peut être considéré comme un dispositif d'affichage, ainsi qu'un dispositif de sortie de périphérique. L'entrée d'informations par l'homme est effectuée à l'aide du clavier.

Dispositif fonctionnel de l'ordinateur: Un matériel qui implémente la fonction spécifique de l'ordinateur.

Principe de l'organisation principale principale l'ordinateur: Tous les éléments fonctionnels de l'ordinateur sont connectés les uns aux autres à l'aide d'une autoroute (pneus) courante (pneus) et échangent mutuellement par des données via ce périphérique fonctionnel (Fig. 18.1.3.).

La composition de l'autoroute système:

• 
  bus de données;
• 
  Adresse de pneu;
• 
  Bus de contrôle.

Figure. 18.1.3.

Nous avons déjà examiné l'exécution du programme du programme. Le processeur doit faire référence à l'OP pour la commande suivante, puis le processeur doit faire référence à l'OP pour sélectionner les opérandes et, enfin, le processeur doit faire référence à l'OD pour enregistrer le résultat de l'opération sur les opérandes. Si au cours du processus d'exécution du programme, vous devez effectuer des opérations dans ou une sortie, seul le développeur de programme connaît le moment de démarrer ces opérations. Cela signifie que dans le cadre du système système peut être non seulement des commandes arithmétiques et logiques, mais également des commandes de contrôle des périphériques. CONCLUSION: La principale source de deux appareils les uns avec les autres est le processeur qui exécute la commande de programme. Le processeur émet l'adresse de l'appareil (abonnés) à l'adresse de l'adresse des périphériques (abonnés), entre lesquelles des données devraient survenir. Les abonnés à l'aide de signaux de contrôle des pneus de contrôle doivent être d'accord sur leurs actions. Les données doivent naturellement être transmises sur le bus de données. Figure 18.1.4. Présenté dans une structure fonctionnelle généralisée de l'ordinateur.

Figure. 18.1.4.

CPU:dispositif fonctionnel exécutant des commandes de programme.

Mémoire d'ordinateur: Dispositif fonctionnel qui permet de stocker des données présentées sous forme électronique.

Le processeur n'a pas de fonction de stockage. Pour cette raison, comme évalué précédemment, le processeur doit constamment accéder à la mémoire. Dans chaque cycle entre le processeur et la mémoire, 1 mot est échangé. De toute évidence, la mémoire devrait avoir la même vitesse de travail (vitesse), ainsi que le processeur. Des éléments techniques ont été trouvés qui ont une vitesse proche de la vitesse du processeur. Cependant, ces éléments ont 2 inconvénients. Le premier inconvénient: les données stockées dans cette mémoire disparaissent lorsque la puissance est éteinte. Le deuxième inconvénient concerne le domaine de l'économie: ces appareils sont assez chers. Par conséquent, dans les ordinateurs modernes, il y a 2 niveaux de mémoire. Premier niveau - RAM (OP). C'est juste qu'il échange les données du processeur lors de l'exécution du programme.

La mémoire de deuxième niveau est un disque magnétique dure (ZDD). Ceci est un périphérique lent. Il échange des données de l'OP et d'autres éléments fonctionnels de l'ordinateur. Si vous retrouvez le développement d'ordinateurs personnels, vous pouvez voir l'augmentation permanente du volume de RAM. Ceci est également associé à un facteur économique: au fur et à mesure que la question augmente, le développement de technologies pour la production des modules de base d'éléments de RAM devient moins cher. Evolution de l'OP: 128 KB, 256 Ko, 512 KB, 1 MB, 128 Mo, 256 Mo, 512 Mo, 1 Go, 2 Go, etc.

Dans chaque cycle des échanges OP avec le processeur 1 mot. Dans chaque cycle de l'OP, échange avec le ZDD par un bloc constitué de plusieurs mots (fig. 18.1.5.).

Noyau d'ordinateur:un ensemble de périphériques fonctionnels qui mettent en œuvre des fonctionnalités de stockage et de traitement. Le noyau de l'ordinateur comprend: processeur, RAM, ZDD.

Figure. 18.1.5.

Noter. Veuillez noter que le concept de «noyau d'ordinateur» est fonctionnel et non technique (formel). Un exemple d'approche formelle est la séparation de la mémoire à l'intérieur et à l'extérieur. L'interne est considéré comme une bélier, externe - à long terme. Le critère de cette séparation est la capacité formelle des dispositifs de mémoire à stocker des informations après des pannes de courant. Dans le même temps, avec cette classification, les concepts de "internes" et "externes" ne sont pas expliqués. Quel est l'objet, par rapport à quels concepts sont utilisés?

Conseil. Avec l'introduction de toute classification, il est nécessaire de définir clairement le critère de classification et tous les concepts utilisés dans la description de la classification.

Les dispositifs restants sont par rapport au noyau des périphériques d'E / S.

Clavier C'est le dispositif d'entrée le plus simple dans un ordinateur personnel.

Imprimante: Dispositif de sortie de données sur le support papier.

Pour une commodité de l'utilisateur, un manipulateur graphique et une affichage sont entrés dans l'ordinateur personnel.

Manipulateur graphique: Dispositif fonctionnel qui déplace le pointeur graphique par l'écran d'affichage et émettant un signal à l'exécution du pointeur graphique spécifié à la commande.

Mise en œuvre constructive du manipulateur graphique: souris (souris), trackball (trackball), coussinet supérieur (tactile tactile).

Pointeur graphique: L'icône avec laquelle l'utilisateur détermine l'objet pour les programmes auxquels l'utilisateur spécifié par l'utilisateur doit être exécuté.

Affichage: Le périphérique fonctionnel de l'ordinateur fournissant un affichage visuel sur l'écran d'informations permettant à l'utilisateur d'utiliser efficacement les capacités informatiques.

Comme vous pouvez le constater, le pointeur graphique et l'affichage n'effectuent aucun des 4 périphériques de traitement de données.

Lecteur de disquette: Dispositif d'E / S pour l'échange de données avec un support de données externe basé sur une disquette (disquette).

Unité d'entraînementCD-Disque: Dispositif d'E / S pour l'échange de données avec un opérateur de données externe basé sur un CD.

Configuration de base d'un ordinateur personnel: L'ensemble minimum de dispositifs fonctionnels fournis par l'acheteur.

L'ensemble de base change en fonction des capacités technologiques des fabricants. Actuellement, la configuration de base comprend: le noyau, l'affichage, le lecteur de CD (DVD) - disque. Le lecteur de disquette n'est plus toujours fourni dans le cadre d'un ordinateur lors de la vente.

Modem: Dispositif d'E / S pour échanger des données informatiques avec des canaux de signal analogiques (convertir des signaux analogiques en discrets et inversement).

Mascinally - Le principe modulaire de l'organisation de l'ordinateur combine les aspects fonctionnels et constructifs de l'organisation de l'ordinateur.

Module: L'élément fonctionnel de l'ordinateur mis en œuvre comme une conception donnée.

Par exemple, le processeur est implémenté sur une puce, qui est structurellement décoré sous la forme d'un parallélépipède avec une pluralité de contacts pour une connexion électrique avec d'autres éléments fonctionnels et est inséré dans le connecteur. Lecteur de CD, DVD, disque magnétique dure sont fabriqués sous la forme de boîtiers parallelpiped.

Un ordinateur, en tant que système technique, devrait avoir dans ses modules de composition qui implémentent des fonctions auxiliaires: refroidissement de divers appareils (forcés), protection humaine de l'irradiation, connexion de tous les modules sous la forme d'une conception commode et de transfert (éléments d'assemblage ).

Chaque appareil fonctionnel peut être mis en œuvre sur divers principes physiques et avoir une conception constructive différente. L'ensemble de l'ordinateur est effectué en installant et en fixant des modules dans des éléments d'assemblage. La réparation de l'ordinateur est effectuée au niveau de remplacement du module.

Éléments d'assemblage d'un ordinateur personnel: une unité système, une carte mère, un boîtier d'affichage, un boîtier de modem.

18.2. But du contrôleur fonctionnel

Dans les ordinateurs personnels modernes, chaque appareil fonctionnel de chaque ordinateur est connecté à l'autoroute système (Fig. 18.2.1.).

Figure. 18.2.1.

Pour gérer le périphérique fonctionnel, pour émettre des commandes à lui, recevez des informations sur les résultats de l'exécution des commandes, si nécessaire, pour lui donner des données de son ou recevoir des données, il doit y avoir un échange de signaux entre celui-ci et le système. et informatif. Naturellement, l'échange de ces signaux devrait se produire selon une règle spécifique.

Interface: Règles pour l'interaction entre technique ou logiciel.

Dans le cadre de l'augmentation de la demande d'ordinateurs, de nouveaux développeurs sont apparus. Le résultat de leur travail était l'émergence de plates-formes informatiques et de familles d'ordinateurs avec différentes interfaces à partir des autoroutes du système. Dans le même temps, les fabricants de dispositifs fonctionnels étaient dans une situation difficile. Ils ont dû produire différents produits industriels avec des fonctions identiques. La solution suivante a été constatée pour réduire les coûts de production. Le dispositif fonctionnel est divisé en 2 parties (Fig. 18.2.2.). La première partie a toutes les fonctionnalités nécessaires et dispose d'une interface permanente de base. Cette partie est la plus difficile et, en règle générale, détermine le coût de l'ensemble du périphérique fonctionnel. Deuxième partie appelée manetteIl ne fournit que l'approbation de l'interface matérielle de base du périphérique fonctionnel avec l'interface de l'autoroute système d'une plate-forme informatique particulière.

Ainsi, le fabricant peut produire un produit complexe et quelques simples, ce qui garantit l'utilisation d'un périphérique complexe dans des ordinateurs avec diverses interfaces d'autoroute système.

Figure. 18.2.2.

En ce qui concerne les affichages, cette idée a été développée (Fig. 18.2.3.). Le contrôleur est un adaptateur vidéo (contrôleur vidéo) est un produit si complexe fabriqué par troisième fabricants, mais son interface avec des affichages est normalisée. Pour cette raison, les fabricants d'affichages ne sont pas des contrôleurs vidéo libérés.

1. Les principaux blocs de l'ordinateur personnel et de leur objectif.

2. Caractéristiques des appareils informatiques personnels externes.

1. Blocs de base de l'ordinateur personnel et leur rendez-vous Le concept d'architecture et de structure PC

Ordinateur personnel(Ordinateur personnel, PC, PEVM))- Il s'agit d'un ordinateur de bureau ou d'un ordinateur portable qui répond aux exigences de l'universalité accessible au public.

Les capacités de PC sont déterminées par la composition et les caractéristiques de ses blocs fonctionnels (Fig. 1).

Architecture PCdéterminé par l'ensemble de ses propriétés essentielles à l'utilisateur. L'accent est mis sur la structure et la fonctionnalité de la machine, divisée en basique et en option.

Fonctions principalesdéfinir l'affectation PC: traitement et stockage d'informations, échange d'informations avec des objets externes.

Fonctions supplémentairesaméliorer l'efficacité de la mise en œuvre des fonctions de base: fournir des modes de fonctionnement efficaces, un dialogue utilisateur, une fiabilité, etc. Ces fonctions du PC sont implémentées à l'aide de matériel et de logiciels.

Avantages de PCsont:

coût relativement faible pour un utilisateur individuel;

autonomie de fonctionnement sans exigences particulières pour les conditions environnementales;

une grande variété de produits techniques utilisant les dernières réalisations de la science; Flexibilité de l'architecture, fournissant sa capacité d'adaptation à une variété d'applications dans le domaine de la gestion, de la science, de l'éducation, dans la vie quotidienne;

dispositif modulaire et intégration des composants, possibilité de modernisation facile, y compris les utilisateurs des utilisateurs;

la présence d'un grand nombre de programmes couvrant presque toutes les sphères de l'activité humaine; "Sympathique" du système d'exploitation et d'autres logiciels qui permet de travailler l'utilisateur sans formation spéciale;

des opportunités relativement élevées de traitement d'une variété d'informations avec une fiabilité élevée du travail.

Structure informatique- Il s'agit d'un modèle qui établit la composition, la commande et les principes de l'interaction des composants inclus dans le PC.

Deux composants principaux sont alloués dans le cadre du PC:

partie matérielle (technique) ( matériel.);

logiciel ( logiciel.).

La partie matérielle du PC dans une configuration typique comprend (voir Fig. 1):

unité système: Processeur central, blocs de RAM, alimentation électrique, disque dur, lecteurs de disquette, lecteur de CD-ROM (CD, DVD), contrôleurs de périphérique, carte son et graphique, etc.

dispositifs d'entrée et de contrôle: clavier, souris, scanner, etc.

des dispositifs de sortie: moniteur, imprimante, traceur, etc.

appareils supplémentaires: modem, périphériques réseau, colonnes sonores, etc.

L'unité système abrite le plus grand tableau électronique - systémique(ou alors maternel) Le tableau sur lequel sont: un processeur central, un fonctionnement et un cache, des pneus, des BIOS (système d'E / S de base) et des contrôleurs.

DE le schéma tructural du PC est illustré à la Fig. 2.

Considérez la composition du PC, le but et les caractéristiques de ses blocs principaux.

Microprocesseur (MP)- L'unité centrale PC située sur la carte mère et destinée à effectuer des opérations arithmétiques et logiques sur des informations, ainsi que la gestion du travail de tous les blocs de la machine. Il comprend:

appareil de contrôle(Uu), qui génère et soumettant à tous les blocs PC au moment souhaité, les signaux de contrôle en raison des spécificités de l'opération effectuée et des résultats des opérations précédentes. La séquence de support du dispositif de contrôle des impulsions reçoit du générateur d'impulsions d'horloge;

dispositif logique arithmétique(Al.), conçu pour effectuer toutes les opérations arithmétiques et logiques sur des informations numériques et symboliques;

mémoire à microprocesseur(MPP) et mémoire de cache interneServices de stockage à court terme, d'enregistrement et d'émission d'informations directement utilisés dans des calculs dans les horloges les plus proches de la machine. Le MPP est basé sur des registres et est utilisé pour assurer une vitesse élevée de la machine. La mémoire de cache interne fournit la coordination de la vitesse de l'échange UNLA et de données avec la mémoire principale;

système d'interface député.il implémente une conjugaison et une connexion avec d'autres périphériques PC et comprend une interface interne * MP, des registres de stockage tampon et des schémas de contrôle de port d'E / S * * (PVV) et autobus système.

Chipsetla carte système est un ensemble de microcirculits contrôlant le processeur, la RAM et la ROM, la mémoire de caisse, les pneus système et les interfaces de transmission de données, ainsi qu'un certain nombre de périphériques. Il consiste généralement en plusieurs circuits intégrés spécialisés ( Asic-circuits d'intégration spécifiques à l'application), en règle générale, de un à quatre émis par un fabricant. Les chipsets sont liés de manière constructive au type de député utilisé.

Générateur d'impulsion tactile (GTI)il produit la séquence d'impulsions électriques, dont la fréquence de répétition détermine la fréquence d'horloge de la machine. La fréquence du générateur d'impulsions d'horloge est l'une des caractéristiques principales du PC et détermine largement la vitesse de son fonctionnement, car chaque opération de la machine est effectuée pour un certain nombre d'horloges.

Pneu du système- Système d'interface PC de base, assurant la conjugaison et la connexion de tous les appareils entre eux. Il comprend:

type de code Data(CSD), fournissant une transmission parallèle de tous les chiffres du code numérique (mot machine) de l'opérande;

adresse de type de code(Ksha), fournissant une transmission parallèle de tous les décharges du code de la cellule de base de base ou du port d'E / S du périphérique externe;

instructions de pneu de code(Kshi), assurant le transfert des instructions (signaux de contrôle, impulsions) à tous les blocs de PC;

nutritionavoir des câbles et des systèmes d'appariement pour connecter des blocs de PC au système d'alimentation.

Le bus système fournit trois directions de transfert d'informations:

1) entre le député et la mémoire principale;

2) entre les ports MP et I / O de périphériques externes;

3) Entre la mémoire principale et les ports d'E / S des périphériques externes (en mode d'accès à la mémoire directe).

Tous les blocs à travers les ports d'E / S, via les connecteurs unifiés appropriés (joints) sont connectés au bus uniformément: directement ou via des contrôleurs (adaptateurs). La gestion du bus système est effectuée par MP ou directement ou via une puce supplémentaire - contrôleur de pneuFormer les principaux signaux de commande. L'échange d'informations entre les périphériques externes et le bus système est effectué à l'aide de codes ASCII.

Mémoire de base (OP)conçu pour le stockage et l'échange opérationnel d'informations avec d'autres blocs PC. Il contient:

mémoire permanente(ROM) servant à stocker des logiciels et des informations de référence non modifiables (constants). Vous permet de lire rapidement les informations stockées. La ROM comprend un microcircuit BIOS.(De base. Contribution- Production. Système.- Système d'E / S de base) Dans quelles vérifications d'équipement PC sont stockées, paramètres de configuration de l'ordinateur, définissant certaines caractéristiques du périphérique, initiant le fonctionnement du système d'exploitation et effectuer les fonctions de base pour la maintenance des périphériques PC, ainsi qu'un microcircuit Cmos.Paramètres de configuration de PC stockés et commandes d'horloge système;

dispositif de stockage opérationnelou alors rAM(Oz,Op), destiné à l'enregistrement opérationnel, au stockage et à la lecture des informations (programmes et données), directement impliqués dans le processus d'information et de calcul effectué par le PC au cours de la période actuelle. Cette mémoire est dépendante électrique, c'est-à-dire Après avoir éteint la puissance, les informations dans la RAM sont effacées. Les principaux avantages de l'OP sont sa vitesse élevée et la capacité d'accéder à chaque cellule de la mémoire séparément (accès à l'adresse directe à la cellule).;

cache externe- Mémoire à grande vitesse, qui est un tampon entre OP et MP et permettant d'augmenter la vitesse des opérations. Les registres de la mémoire de caisse ne sont pas disponibles pour l'utilisateur. Le cache contient les données que MP reçues et utilisera dans les horloges les plus proches de leur travail, ainsi que des fragments fréquemment utilisés du programme.

Mémoire externeutilisé pour le stockage à long terme de toutes les informations pouvant avoir besoin de résoudre des problèmes. En règle générale, tous les logiciels de logiciel sont stockés dans la mémoire externe. La mémoire externe contient une variété de types de dispositifs de stockage, dont le plus souvent comprend des lecteurs sur difficile(Njmd) JE. souple(Ngmd) Disques magnétiques.

Le but de ces entraînements est le stockage de grandes quantités d'informations, d'enregistrement et d'émission d'informations stockées sur demande en op. NGMD et NGMD ne diffèrent que de manière constructive, les volumes des informations stockées et la durée de recherche, des informations d'enregistrement et de lecture.

De plus, les périphériques de stockage sur la cassette magnétique de cassette sont également utilisés comme dispositifs de mémoire externes ( banderoles), conduit sur des disques optiques ( CD–Disque compact.- CD, DVD.–Disque numérique polyvalent.- Disque polyvalent numérique), etc.

Source de courant- Un bloc contenant des systèmes de systèmes d'alimentation autonomes et réseau.

Minuteur- Montres électroniques intramaneshine, fournissant une lecture automatique de l'heure actuelle (année, mois, heures, minutes, secondes et fraction de secondes). La minuterie se connecte à la source d'alimentation autonome - la batterie et lorsque la machine est déconnectée du réseau continue de fonctionner.

Dispositifs externes (WU)fournissez une interaction utilisateur PC avec l'environnement. Ceux-ci inclus:

dialogueurs de l'utilisateur:

• moniteur vidéo(affiche) - Afficher les périphériques entrées et affichées des informations;

  dispositifs d'information d'E / S- systèmes acoustiques microphone; "Souris sonore", permettant de reconnaître les lettres et les mots prononcés par une personne et les identifier et encoder; Synthétiseurs de son qui effectuent des codes numériques dans les lettres et les mots joués par des haut-parleurs (haut-parleurs) ou des colonnes audio;

dispositifs d'entrée d'information:

• clavier- un dispositif d'entrée manuelle d'informations numériques, textuelles et de contrôle sur un PC;

  manipulateurs(Indications d'instructions): manette- bras de levier; souris,trekball- balle dans la jante, plume légèreet al. - Pour entrer des informations graphiques sur l'écran d'affichage en contrôlant le mouvement du curseur à l'écran, puis codez les coordonnées du curseur et entrez-les dans le PC;

  plaques graphiques(digitales) - Pour une entrée manuelle d'informations graphiques, des images en déplaçant le long d'une tablette spéciale de pointeur (stylo) (lorsque le stylo est déplacé, les coordonnées de son emplacement et l'entrée de ces coordonnées dans le PC) sont automatiquement effectuées);

  scanneurs- pour la lecture automatique des porteurs de papier et une entrée sur le PC des textes, des graphiques, des dessins, des dessins;

  Écrans tactiles- Pour entrer des éléments individuels de l'image, des programmes ou des commandes avec un écran de polyext sur le PC.

dispositifs de sortie d'informations:

• imprimantes- des dispositifs d'impression pour enregistrer des informations sur le transporteur de papier;

  grafopostroiteurs(traceurs) - Pour le retrait des informations graphiques (graphiques, dessins, dessins) à partir d'un PC au porteur de papier;

  colonnes sonores- Pour générer des informations sonores du PC.

dispositifs de communication et télécommunicationsUtilisé pour organiser l'interaction avec les périphériques et les autres outils d'automatisation (coordonnées d'interface, adaptateurs, convertisseurs numériques-analogiques et analogiques-numériques, etc.), ainsi que pour connecter un PC aux canaux de communication, à d'autres réseaux informatiques et informatiques (réseau Boards d'interface, "joints", multiplexeurs de transfert de données, modems).

Pour le bus système, ainsi que des périphériques externes de type, des frais supplémentaires peuvent être connectés à des circuits intégrés, en expansion et à l'amélioration de la fonctionnalité du microprocesseur: un contrôleur d'accès direct, un contrôleur d'interruption, un adaptateur vidéo, une carte son, etc.

introduction
3

1. Structure générale d'un ordinateur personnel
4

1.1. Principes fondamentaux de l'architecture EMM 4

1.2. Structure de PC
6

2. Caractéristiques des modules PC principaux
8

2.1. Carte mère 8.

2.2. Processeur 9.

2.3. Mémoire 11.

2.4. Winchester 12.

2.6. Moniteur 14.

2.7. Manipulateurs 14.

Conclusion 15.

Liste des références 16

introduction

Les ordinateurs modernes d'applications de masse - Les ordinateurs personnels ont une structure assez compliquée qui détermine la relation entre le matériel dans un système technique appelé ordinateur. Dans le processus de l'évolution du matériel et des logiciels, la structure d'un ordinateur personnel a changé, mais inchangée restait les principes de base de son organisation structurelle, formulé par un mathématicien exceptionnel, professeur de Princeton University of USA, John Von Neumanan (1903-1957 et ses collègues en 1946

L'essence de ces principes est réduite aux éléments suivants:

Les informations apparaissent (codées) et traitées (opérations informatiques et logiques) sont effectuées dans un système de numéros binaires, les informations sont divisées en mots de machine distincts, chacun étant traité dans l'ordinateur dans son ensemble;

Mots de la machine représentant des données (chiffres) et des commandes (définir le nom des opérations spécifiées), diffèrent par la méthode d'utilisation, mais non en fonction de la méthode de codage;

Les mots de la machine sont logés et stockés dans des cellules de mémoire informatique sous leur nombre, appelées adresses de mots;

La séquence de commandes (algorithme) détermine le nom des opérations et des mots (opérandes), sur lesquels ces opérations sont effectuées, tandis que l'algorithme présenté sous la forme d'opérateurs de commandes de la machine s'appelle le programme;

La procédure de exécution des commandes est définie de manière unique par le programme.

1. Structure générale d'un ordinateur personnel

1.1. Principes de base de l'architecture EMM.

Pièces composites à partir de laquelle l'ordinateur est appelé modules. Parmi tous les modules allouez des modules de base, sans lequel l'ordinateur n'est pas possible et que les modules restants utilisés pour résoudre diverses tâches: Informations graphiques d'entrée et de sortie, connectées à un réseau informatique, etc.

La base de la construction de la plupart des ordinateurs est les principes formulés dans 1945 par John Background Neuman:

1 . Principe de gestion du programme (Le programme consiste en un ensemble de commandes effectuées automatiquement dans une séquence donnée).

2 . Le principe d'uniformité de la mémoire (Les programmes et les données sont stockés dans la même mémoire; les commandes peuvent être effectuées sur les commandes ci-dessus les données).

3 . Principe de ciblé (La mémoire principale consiste structurellement à des cellules numérotées).

EUM, construit sur ces principes, ont architecture classique (Fig. 1).

Figure. 1. Structure informatique classique

où, alu (appareil arithmétique-logique) - effectue des opérations arithmétiques et logiques sur les informations présentées dans le code binaire, c'est-à-dire assurer l'exécution des procédures de traitement des données;

UU (dispositif de contrôle) - organise le processus d'exécution de programmes;

Mémoire (périphérique de stockage) - destiné à être placé et stockage des séquences de commandes (programmes) et des données;

UVV (périphériques d'E / S) - Fournissez une entrée et une sortie de données de l'ordinateur pour établir directement et les commentaires entre l'utilisateur et l'ordinateur;

À l'aide d'un périphérique d'entrée, le programme est entré. UU lit le contenu de la cellule de mémoire de la mémoire où se trouve la première commande et organise son exécution. Cette commande peut définir l'exécution d'opérations arithmétiques et logiques sur les données à l'aide de ALU, lisez à partir de la mémoire de données pour effectuer ces opérations, sortie des données sur le périphérique de sortie, etc. Puis la deuxième commande, la troisième, etc., exécute les instructions de programme. automatiquement.

1.2. Structure de PC

Figure. 2. Structure totale de PC

Les ordinateurs personnels sont généralement constitués des modules principaux suivants illustrés à la figure 3.

Système Block Monitor Keyboard Souris
Figure. 3. Modules PC de base

Figure. 4. Ordinateur de performances compactes (ordinateur portable)
L'unité système contient tous les composants principaux de l'ordinateur:

carte mère;

circuits électroniques (processeur, contrôleurs de périphériques, etc.);

source de courant;

des lecteurs (lecteurs).

2. Caractéristiques des modules PC principaux

2.1. Carte mère

Frais de maternelle (système, maison) C'est la partie centrale de tout ordinateur. Sur la carte mère se trouvent dans le cas général, un processeur central, des coprocesseurs, des contrôleurs qui fournissent une connexion du processeur central avec des dispositifs périphériques, une mémoire RAM (RAM), une mémoire de cache, un élément ROM-BIOS (système d'E / S de base), une batterie rechargeable , fréquence de générateur d'horloge I. machines à sous (Connecteurs) Pour connecter d'autres périphériques.

Figure. 6. Carte mère

La productivité globale de la carte mère est déterminée non seulement fréquence d'horlogeMais aussi la quantité ( de bas) donnéestraité par unité de temps par le processeur central aussi bien barre de pneus Échange de données entre différents appareils de la carte mère.

Selon le but fonctionnel des pneus, sont divisés en:

bus de données;

tIRE D'ADRESSE;

bus de contrôle.

Par données sur les pneus Exchange de données entre le processeur central, l'expansion et les cartes mémoire. Le bit de bus de données varie de 8 bits (non utilisés) à 64 bits dans des cartes mères modernes.

Par autocar L'adressage des cellules de mémoire dans lesquelles les données sont enregistrées.

Par contrôle des pneus Ou le pneu du système est transmis le contrôle des signaux de contrôle entre le processeur central et la périphérie. Sur la carte mère, le pneu de bus se termine par des emplacements pour installer d'autres appareils. Adresse Les pneus et les pneus de données occupent parfois les mêmes conducteurs physiques.

Actuellement, il existe plusieurs normes de pneus: ISA (architecture d'art Slands de l'industrie), MCA (architecture de microcanal), Eisa (ESA étendue), VESA (interconnexion de composants périphériques), USB (bus série universel).

L'architecture de la carte mère s'améliore constamment: leur saturation fonctionnelle augmente, augmente la productivité. Il est devenu une norme pour la carte mère pour les dispositifs embarqués comme un disque dur de contrôleur E-IDE à deux canaux, un contrôleur FDD (flexible (floppy), des ports parallèles améliorés (LPT) et séquentiels (COM), ainsi que des séries. Port infrarouge.

Port - entrée multi-chiffres ou sortie dans l'appareil.

2.2. CPU

En général, sous le processeur, un dispositif qui produit un ensemble d'opérations sur les données présentées sous forme numérique (code binaire) est compris. En ce qui concerne la technologie informatique sous le processeur comprennent dispositif de processeur central (CPU.), qui a la possibilité de choisir, de décoder et d'exécuter des commandes ainsi que de transmettre et de recevoir des informations d'autres périphériques. Mettez simplement, le processeur est un circuit électronique qui effectue le traitement des informations.

La production d'ordinateurs personnels modernes a commencé lorsque le processeur a été effectué comme une puce distincte.

Le nombre de entreprises de développement et de fabrication de processeurs pour les ordinateurs compatibles IBM est faible. Actuellement connu: Intel, Cyrix, AMD, Nexgen, Texas Instrument.

Outre les processeurs qui constituent la base des ordinateurs personnels compatibles IBM, il existe toute une classe de processeurs qui composent une plate-forme parallèle. Parmi les plus célèbres: ordinateurs personnels de la société américaine Apple, pour lesquels des processeurs POWER PC sont utilisés, ayant une architecture fondamentalement différente; PCS fabriqués par Motorola et al. Les performances des ordinateurs personnels basées sur les processeurs POWER PC sont nettement supérieures à celles de la compatibilité IBM, alors malgré la différence de prix importante, pour les applications professionnelles graves, elles les préfèrent.

Les performances de la CPU sont caractérisées par les paramètres de base suivants:

fréquence d'horloge;

degré d'intégration;

la charge interne et externe des données traitées;

mémoire à laquelle la CPU peut ajouter.

Avec le développement rapide des applications multimédias avant les développeurs de processeurs, des problèmes surviennent à augmenter la vitesse de traitement d'énormes matrices de données contenant des informations graphiques, sonores ou vidéo. En conséquence, des processeurs spéciaux de DSP supplémentaires sont apparus.

2.3. Mémoire

Le processeur central a accès à des données en RAM (le dispositif de mémoire physique est appelé le périphérique de stockage de la RAM-opérationnel ou la mémoire d'accès RAM - aléatoire). Les travaux informatiques avec les programmes utilisateur commencent une fois que les données sont lues à partir de la mémoire externe en RAM.

RAM fonctionne de manière synchrone avec le processeur central et a un petit temps d'accès. La RAM enregistre des données uniquement lorsque le courant est activé. La mise hors tension entraîne une perte de données irréversible, par conséquent, un utilisateur fonctionnant avec de grandes matrices de données pendant une longue période est recommandée pour enregistrer périodiquement les résultats intermédiaires sur le support externe.

Par la méthode de mise en œuvre, la RAM est divisée en dynamique et en statique.

Les principales caractéristiques de la RAM Ce sont: le nombre de cellules de mémoire (adresses) et l'heure d'accès à l'information déterminée par l'intervalle de temps au cours de laquelle les informations sont écrites en mémoire ou de la lecture.

La base de la RAM est des copeaux de mémoire ( chips.), qui sont combinés en blocs (banques) de différentes configurations. Lorsque vous équipez des banques avec divers puces, il est nécessaire de s'assurer que la durée d'accès ne diffère pas de plus de 10 NS.

Pour le fonctionnement normal du système, la performance de la vitesse du processeur central et de la RAM revêt une grande importance.

Fig.7. RAM

Mémoire cacheconçu pour correspondre à la vitesse d'exploitation d'appareils relativement lents, tels que la mémoire dynamique avec un microprocesseur rapide. L'utilisation de la mémoire cache vous permet d'éviter les cycles d'attente dans son travail, ce qui réduit les performances de l'ensemble du système.

Avec l'aide du cache, une tentative est généralement faite pour coordonner le travail d'appareils externes, tels que divers lecteurs et microprocesseur. Le contrôleur de cache correspondant doit veiller à ce que les commandes et les données dont le microprocesseur doivent être nécessaires à un certain point à un moment quelconque est précisément par cache.

2.4. Winchester

Winchesterou alors Disque dur - Il s'agit de la mémoire externe d'une grande quantité destinée au stockage à long terme des informations combinant le support d'information lui-même et le périphérique d'enregistrement / lecture dans un cas. Par rapport aux entraînements, les treuils ont un certain nombre d'avantages très précieux: le volume de données stockées est incommensablement plus grand, l'heure d'accès sur le disque dur est moins d'ordre de grandeur. Le seul inconvénient est: ils ne sont pas destinés à échanger des informations (cela s'applique à la stationnaire, c'est-à-dire intégré à l'enceinte de l'ordinateur de l'ordinateur, actuellement des disques durs remplaçables).

Les dimensions physiques des disques durs sont normalisées par un paramètre appelé facteur de forme (facteur de forme).

La figure 8 montre divers disques durs:

Figure. 8. Winchester
2.5 Clavier

Figure. 9. Clavier

C'est le principal dispositif d'entrée du PC, malgré la forte concurrence de la souris. Le clavier convertit une touche mécanique sur le code sken, qui est transmis au contrôleur de clavier sur la carte mère.

Le contrôleur initialise à son tour l'interruption matérielle, qui est signifiée par un programme spécial faisant partie du BIOS ROM. Lorsque le code de numérisation arrive à partir de la touche Maj (/) ou du commutateur (,), la modification de l'état du clavier est écrite en RAM. Dans tous les autres cas, le code de numérisation est transformé en codes ASCII ou en codes étendus déjà traités par le programme d'application.

Selon l'exécution constructive, les types de claviers suivants sont distingués: claviers avec broches en plastique, clavier avec un clic, clavier sur des micro-interrupteurs ou des germes, touchez les claviers tactiles. Les claviers varient également de la quantité et de l'emplacement des clés. Les claviers Type SG, à, MFII sont distingués.

Actuellement, il existe d'autres types de claviers: claviers ergonomiques, industriels, avec un lecteur de code à barres, pour aveugles, infrarouge (sans fil), etc.

2.6. Surveiller

Les moniteurs sont des informations d'information essentielles. Actuellement, il existe une grande variété de moniteurs: moniteurs numériques (TTL), moniteurs analogiques, affichages à cristaux liquides (LCD) (Fig. 10).

Figure. 10. Moniteurs

2.7. Manipulateurs

Ces appareils comprennent la souris, le joystick, le trackball. Ces appareils contrôlent le curseur et sont présentés à la figure 11.

Figure. 11. Dispositifs de contrôle du curseur

Conclusion

Ainsi, dans l'unité système d'un ordinateur personnel stationnaire, il existe des composants de base assurant l'exécution de programmes informatiques au niveau matériel.

Les périphériques externes (par rapport à l'unité système) sur un objectif fonctionnel peuvent être représentés sous forme de groupes multiples: des périphériques d'entrée et de sortie, des périphériques qui effectuent simultanément les fonctions d'entrée et de sortie, des périphériques de stockage externes.

Les périphériques d'inscription incluent le clavier, les périphériques de coordonnées d'entrée (manipulateurs de type de souris, trackball, contact ou écran tactile, joystick), scanner, caméras numériques (caméscopes et caméras), microphone.

Les périphériques de sortie d'informations comprennent un moniteur, des dispositifs d'impression (PU, une imprimante et une parcelle), des haut-parleurs de son et des écouteurs.

Les appareils qui effectuent les fonctions d'entrées et d'informations de sortie incluent un adaptateur réseau, modem (modulateur - démodulateur), carte son.

Les périphériques de stockage externes comprennent: des lecteurs externes sur des disques magnétiques flexibles et durs, des lecteurs externes sur des disques optiques et magnéto-optiques, des dispositifs de stockage de la mémoire flash, etc.

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Programme éducatif de base

Fermes de la Russie. Sectoriel structure, fonctionnel et territorial structures Économie du pays, ... personnel des ordinateurset projecteurs. Ordinateurs portables acquis pour le directeur et le directeur adjoint. Général Nombre personnel des ordinateurs, ...

Un système informatique qui correspond au principe de gestion du programme provient de manière logique de la nature cohérente des transformations effectuées par une personne selon un algorithme (programme). Le schéma structurel généralisé pour les premières générations est présenté à la figure 2.1.

Figure 2.1 Schéma structurel des premières générations

Dans n'importe quel ordinateur, il existe des périphériques d'entrée d'informations (UVV), avec lesquels les utilisateurs sont introduits dans l'ordinateur des programmes de tâches et de données résolues. Les informations saisies sont entièrement ou partiellement mémorisées dans le périphérique de stockage opérationnel (RAM), puis transférées sur le périphérique de stockage externe (WA), destiné au stockage à long terme des informations, où il est converti en un objet d'information spécial - le fichier .

Déposer - Ensemble d'instances identifiées des données entièrement décrites dans un type spécifique de données en dehors du programme dans la mémoire externe et disponible pour le programme via des opérations spéciales.

Lorsque vous utilisez le fichier dans le processus informatique, son contenu est transféré à la RAM. Ensuite, la commande Informations sur le programme de la commande est lue sur le périphérique de contrôle.

Le dispositif de contrôle (UU) est destiné à exécuter automatiquement des programmes en appliquant la coordination de tous les autres appareils informatiques. Les circuits de commande sont illustrés à la figure 2.1 par des lignes de tableau de bord. Les commandes causées par la RAM sont déchiffrées par le dispositif de contrôle: définir le code de fonctionnement que les éléments suivants doivent être exécutés et l'adresse des opérandes participant à cette opération.

Le dispositif arithmétique et logique (Alu) effectue des opérations arithmétiques et logiques sur les données. La partie principale de Allu est la machine d'exploitation, qui comprend des admissieurs, des compteurs, des registres, des transducteurs logiques, etc. Il est reconstruit à chaque fois la prochaine opération. Les résultats de l'exécution d'opérations individuelles sont enregistrés pour une utilisation ultérieure sur l'un des registres alu ou enregistrés en mémoire.

En tant que périphérique de sortie (sauvetage), l'écran d'affichage, l'imprimante, une résistance au graphique, etc. peut être utilisé.

Les ordinateurs modernes ont des systèmes d'exploitation de machines suffisamment développés.

Par exemple, un ordinateur de type PC IBM comporte plusieurs centaines d'opérations différentes (leur nombre dépend du type de microprocesseur). Toute opération de l'ordinateur est effectuée selon un certain micrologiciel implémenté dans les schémas alu avec une séquence correspondante de signaux de commande (Microcomand). Chaque microcomande individuelle est la transformation élémentaire la plus simple de ces ajouts algébriques, décaltiquement, réécrire les informations, etc.

Déjà dans le premier ordinateur, la combinaison d'opérations a été largement appliquée pour augmenter leurs performances. Dans ce cas, les phases séquentielles de l'exécution de commandes de commande individuelles (la formation d'adresses d'opérande, l'échantillon d'opérande, l'exécution de l'opération, l'envoi du résultat) ont été effectuées par des blocs fonctionnels distincts. Dans leur travail, ils ont formé une sorte de convoyeur et leur travail parallèle a permis aux différentes phases de tout un bloc de commandes.

Ce principe a été développé dans les générations suivantes. Mais néanmoins, les premiers ordinateurs avaient une très forte centralisation de la gestion, des normes uniformes de formats de commande et de données, "rigides" de construction de cycles d'opérations individuelles, qui explique en grande partie les capacités limitées de la base d'éléments utilisés en eux. L'UU centrale a servi non seulement des opérations d'informatique, mais également une opération d'E / S, transférer des données entre la mémoire, etc. Tout cela a permis dans une certaine mesure de simplifier l'équipement de l'ordinateur, mais fortement restreint la croissance de leurs performances.

La complication de troisième génération a compliqué la structure en séparant les processus d'information d'E / S et le processus de traitement.

Appareils étroitement liés Allu et UU ont un nom cPU.

Des périphériques supplémentaires sont apparus dans le schéma informatique, qui disposaient de tels noms: des processeurs d'E / S, un dispositif de contrôle d'échange d'informations, un canal d'E / S. Ce dernier a obtenu la plus grande distribution par rapport à un grand ordinateur. Il y a eu tendance à décentraliser la gestion et le fonctionnement parallèle de dispositifs individuels, ce qui permettait de augmenter fortement la vitesse de l'ordinateur dans son ensemble.

Parmi les canaux d'E / S, les canaux multiplex ont été isolés, capables d'entretenir un grand nombre de périphériques d'E / S plus lents et de canaux de sélecteur servant dans des modes multicanaux de dispositifs de stockage externes à grande vitesse.

Dans des ordinateurs personnels appartenant à l'ordinateur de quatrième génération, la structure a suscité un changement supplémentaire (figure 2.2). La connexion de tous les périphériques dans une seule machine est fournie avec un bus commun qui est une ligne de données, des adresses, des signaux de contrôle et de puissance. Le système unifié de composés matériels a considérablement simplifié la structure en le rendant encore plus décentralisé.

Toutes les données de transmission sur le bus sont effectuées sous le contrôle des programmes de service.

Figure 2.2 Schéma PC Structural

Le noyau PC formule un processeur, la mémoire principale (OP) constituée de RAM et d'un périphérique de stockage permanent (ROM) et de la mémoire vidéo.

La ROM est destinée à enregistrer et à stocker en permanence les programmes de contrôle les plus fréquemment utilisés.

Connexion de tous les périphériques externes (à l'intérieur), d'affichage, de claviers, de mémoire externe, etc., à condition que les adaptateurs appropriés - les vitesses de négociation des dispositifs d'accouplement ou des contrôleurs sont des dispositifs de contrôle périphérique spéciaux. Les contrôleurs en PC jouent le rôle des canaux d'E / S. Une minuterie est de sélectionner le périphérique de mesure de la minuterie et un contrôleur d'accès direct (efficacité) est un périphérique qui donne accès à l'OP, en contournant le processeur.

La méthode de formation d'une structure PC est assez logique et naturelle pour cette classe informatique.

L'endroit central de la structure du PC occupe un pneu. Le pneu est un canal de communication commun utilisé pour échanger des informations entre les périphériques informatiques. Dans le premier PC, il a été présenté simplement un ensemble de conducteurs destinés à la transmission de données, aux adresses, aux signaux de puissance et de contrôle. En tant que technologie informatique développe, complique la structure des ordinateurs, augmentant la vitesse des dispositifs et des volumes de données envoyées, la saturation des périphériques avec divers appareils, y compris le multimédia, le seul pneu ne peut plus fournir de travail efficace.

Dans le PC moderne, le canal d'interaction informatique des périphériques informatiques est présenté avec un grand nombre de pneus fonctionnant conformément aux normes anciennes et nouvelles. Enregistrement d'anciennes normes fournit une compatibilité, c'est-à-dire la possibilité de travailler avec des périphériques traditionnels connectés aux ports COM et LPT.

L'organisation du fonctionnement coordonné des pneus et des dispositifs effectue des puces logiques système, appelées chipset (chipset).

La plupart des ensembles de puces logiques de logique système ont une structure hiérarchique prononcée de la construction qui répond aux niveaux de dispositifs d'entrée de données à grande vitesse et à faible vitesse. Pour les derniers microprocesseurs de Pentium, la structure de hub dite du chipset est utilisée. Dans ce cas, le mot "hub" peut être également compris comme un commutateur (dispositif permettant de connecter des entrées individuelles à certaines sorties) ou d'un concentrateur (dispositif, de canaux à haute vitesse correspondant à moins de vitesse).

Dans la structure du chipset pour le fonctionnement d'appareils de noyau à grande vitesse, le pont nord, NB est le pont nord (dans certains ensembles, tels que Intel 820, il s'appelle hub de contrôleur de mémoire, MCH - un contrôleur de mémoire, il est En outre, un contrôleur graphique permettant de contrôler le système vidéo via un port graphique graphique accéléré, AGP). Les canaux de transmission de données entre le processeur ou deux processeurs, la mémoire vidéo et la mémoire aléatoire ont une bande passante de plus de 1 Gb / s.

Dispositifs de saisie de données à basse vitesse Control Bridge South, SB (Bridge Southern). Dans l'ensemble Intel 820, il s'appelle le hub de contrôleur d'E / S - le contrôleur servant des périphériques d'E / S à basse vitesse. C'est ce port qui coordonne les normes d'échange de données sur divers pneus.

L'historique du développement de la technologie informatique a montré que la connexion "Processory-Memory" est l'endroit le plus étroit. La vitesse de la mémoire détermine largement la vitesse globale des calculs consécutifs. Par conséquent, la puissance des nouveaux microprocesseurs n'est utilisée que de 25 à 30%.

Du point de vue de l'utilisateur, il est souhaitable d'avoir une RAM haute capacité et une vitesse élevée en informatique. Cependant, la construction de la mémoire d'un niveau ne vous permet pas de satisfaire simultanément ces deux exigences contradictoires.

Par conséquent, la mémoire des ordinateurs modernes est basée sur un principe pyramidal multi-niveaux.

Dans le cadre des processeurs disponibles dispositif de stockage superopératif Une petite capacité formée par plusieurs dizaines de registres avec un temps d'accès rapide constituant un cycle de processeur (nanosecondes, NS). Ici, les données participent directement au traitement sont généralement stockées.

Le niveau suivant est formé mémoire cacheou mémoire de bloc-notes. Il s'agit d'un dispositif de stockage tampon conçu pour stocker des dizaines actifs et des centaines de kribs. La mémoire de caisse, en tant que plus rapide, est destinée à accélérer l'échantillon de commandes de programme et de données traitées. L'échantillon de données associatives est possible ici.

Le principal montant des programmes utilisateur et des données est placé dans dispositif de stockage opérationnel (Capacité - Millions de mots de la machine, temps d'échantillonnage - jusqu'à 20 horloges de processeur).

Une partie des programmes de la machine et des constantes les plus fréquemment utilisées qui fournissent une commande de calcul automatique peuvent être placées dans mémoire permanente (ROM).

À des niveaux inférieurs de la hiérarchie sont situés dispositifs de stockage externes Sur les supports magnétiques: sur des disques magnétiques rigides et flexibles, des bandes magnétiques, des disques magnéto-optiques, etc. Ils se distinguent par une vitesse inférieure et une très grande capacité.

L'organisation du paiement anticipé des flux d'informations entre la mémoire de différents niveaux dans la gestion décentralisée d'entre eux vous permet de considérer la hiérarchie de la mémoire comme une mémoire virtuelle simple abstraite (apparente). Le travail convenu de tous les niveaux est fourni sur les programmes du système d'exploitation. L'utilisateur a la capacité de travailler avec une mémoire dépassant de loin la capacité de la RAM.

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