A személyi számítógép funkcionálisan szerkezeti szervezése. Számítógépes funkcionális szerkezet. Az algoritmus úgy van kialakítva, hogy teljesítse személyét vagy automatikus eszközét.

A PC fő blokkjai és célja

Az építészet és a szerkezet fogalma

A számítógép architektúráját a felhasználó számára elengedhetetlen tulajdonságai határozzák meg. A fő hangsúly a számítógép szerkezetére és funkcionalitására vonatkozik, amelyek alapra és továbbiakra oszthatók.

A fő funkciók meghatározzák a számítógép célját: az információk feldolgozása és tárolása, az információcsere külső tárgyakkal. További funkciók növelik a fő funkciók hatékonyságát: hatékony működési módokat, felhasználói párbeszédet, nagy megbízhatóságot stb. Ezek a számítógépek a komponensek: hardver és szoftver segítségével valósulnak meg.

A számítógép szerkezete olyan modell, amely meghatározza az informatikai komponensek összetételét, sorrendjét és elveit.

A személyi számítógép asztali vagy hordozható számítógép, valamint az egyetemesség. A PC előnyei:

1. kis érték az egyéni vevő számára hozzáférhetőségen belül;
2. Autonómia művelet a környezeti feltételek különleges követelményei nélkül;
3. Az architektúra rugalmassága, amely biztosítja a különböző alkalmazásokhoz való alkalmazkodóképességét az irányítás, a tudomány, az oktatás területén a mindennapi életben;
4. Az operációs rendszer "barátnője" és más szoftverek, amelyek képesek arra, hogy speciális képzés nélkül dolgozzanak vele;
5. A munka nagy megbízhatósága (több mint 5 ezer óra megtagadás esetén)

Személyi számítógépes szerkezet

Tekintsük a fő PC-blokkok összetételét és célját az IBM PC-szerű számítógépekhez képest, amelyek megfelelnek az általános hozzáférhetőség követelményeinek.

Mikroprocesszor (MP). Ez a központi PC-egység, amelynek célja a gép összes blokkjának munkájának kezelésére, valamint az adatokra vonatkozó aritmetikai és logikai információk végrehajtása.

Az MP tartalmazza:

1. Vezérlőberendezés (UU) - generálja és benyújtja a gép minden blokkját a megfelelő időpontok jobb pontjaira Bizonyos jelek "- W vezérlés (vezérlőimpulzusok), az elvégzett művelet sajátosságai és az előző műveletek eredményei miatt; Az elvégzett művelet által használt memóriacellák címét generálja, és ezeket a címeket a megfelelő számítógépekhez továbbítja. Az UU impulzusok referencia szekvenciáját az óraimpulzusok generátorából kapjuk;
2. Az aritmetikai és logikai eszköz (Allu) minden aritmetikai és logikai műveletet végeznek a numerikus és szimbolikus információkon keresztül (egyes PC-modellekben, hogy felgyorsítsa a műveletek végrehajtását. Allu további matematikai koprocesszort kaptunk;
3. Mikroprocesszoros memória (MPP) - rövid távú tárolási, felvételi és kiadási információkat szolgál fel közvetlenül a gép legközelebbi gépeiben a számításokban. Az MPP a regisztereken alapul, és a gép nagy sebességének biztosítására szolgál, mivel a fő memória (OP) nem biztosítja a rögzítési, keresési és olvasási sebességet a nagysebességű MP hatékony működéséhez szükséges információkért. Regisztrálók - különböző hosszúságú nagysebességű memóriatű sejtek (ellentétben az OP sejtjeivel, amelynek szabványa 1 bájtos és alacsonyabb sebességgel rendelkezik);
4. A mikroprocesszor interfészrendszere - konjugáció és csatlakozás más PC-eszközökkel; Tartalmaz belső MP interfészt, puffer tároló regisztereket és I / O portkezelő (PVV) és a rendszerbuszot. Az interfész (interfész) olyan összeállítási és kommunikációs eszközök készlete, amelyek biztosítják a hatékony kölcsönhatást. I / O port (I / O - bemeneti / kimeneti port) az a párosítási eszköz, amely lehetővé teszi egy másik PC-eszköz csatlakoztatását a mikroprocesszorhoz.

Tartomány impulzusgenerátor. Elektromos impulzusok sorozata; A generált impulzusok frekvenciája határozza meg a gép órafrekvenciáját.

A szomszédos impulzusok közötti időintervallum határozza meg a munka egy órájának idejét, vagy csak a gép munkájának óráját. Az óraimpulzus generátor gyakorisága a személyi számítógép egyik fő jellemzője, és nagymértékben meghatározza a működésének sebességét, a gép minden egyes működéséhez egy bizonyos számú órára történik.

Rendszerbusz. Ez a fő interfész PC rendszer, amely biztosítja az összes eszköz konjugációját és csatlakoztatását maguk között.

A rendszer gumiabroncs:

1. Adatbusz (CSF), amely vezetékeket és párosítási sémákat tartalmaz a numerikus kód (gép szó) operandusának összes számjegyének párhuzamos átvitelére;
2. A Cím busz (CSH) Kód-gumiabroncs, beleértve a vezetékek és a párosítási rendszerek párhuzamos átvitelét a fő memóriacella vagy a külső eszköz I / O portjának párhuzamos továbbításához;
3. Kódextípus (KSH) (KSH), amely az utasítások továbbítására szolgáló vezetékek és párosítási rendszerek (kontrolljelek, impulzusok) a gép összes blokkjában; Power busz, vezetékek és párosítási rendszerek a PC-blokkok csatlakoztatásához az áramellátó rendszerhez.

A rendszer busz három információátviteli irányt tartalmaz:

- a mikroprocesszor és a fő memória között;
- külső eszközök mikroprocesszora és I / O portjai között;
- a külső eszközök fő memóriája és I / O portjai között (közvetlen memória hozzáférési módban).

Minden blokk, vagy inkább az I / O portjai a megfelelő egységes csatlakozókon keresztül (ízületek) a buszhoz egyenletesen vannak csatlakoztatva: közvetlenül vagy vezérlők (adapterek) keresztül. A rendszerbusz rendszerét mikroprocesszor végzi, vagy közvetlenül, vagy gyakrabban egy további chipen keresztül - egy buszvezérlővel, amely a fő vezérlőjeleket képezi. A külső eszközök és a rendszerbusz közötti információcsere ASCII kódok segítségével történik.

Alapvető memória (OP). Ez más gépi blokkokkal történő tárolására és azonnal cserélhető. Az OP kétféle eszközt tartalmaz: állandó tárolóeszköz (ROM) és operatív tárolóeszköz (RAM).

A ROM az impozáns (állandó) szoftverek tárolására és segítségnyújtásra szolgál, lehetővé teszi, hogy gyorsan csak olvassa el a benne tárolt információkat (módosítsa az információt a romra nem módosítható).

A RAM az információ (programok és adatok) operatív felvételére, tárolására és olvasására szolgál, amelyek közvetlenül részt vesznek a PC által a jelenlegi időszakban végrehajtott információs és számítási folyamatban. A RAM fő előnyei nagysebességűek és az egyes memóriacellák külön-külön történő elérésének lehetősége (közvetlen címhez való hozzáférés a cellához). A RAM hiánya miatt meg kell jegyezni, hogy a gép erejének kikapcsolása után (energiafüggőség) el kellett állnia.

Külső memória. Külső PC-eszközökre utal, és olyan információk hosszú távú tárolására szolgál, amelyek valaha is megoldaniuk kell a problémákat. Különösen az összes számítógépes szoftver a külső memóriában tárolódik. A külső memória számos típusú tárolóeszközt tartalmaz, de a leggyakoribb meglévőek bármely számítógépen merevek (NGMD) és rugalmas (NGMD) mágneses lemezek.

Ezeknek a meghajtóknak a célja nagy mennyiségű információ tárolása, rögzítése és tárolt információ kérésére egy operatív tárolóeszközre. Az NGMD és az NGMD csak konstruktív módon különbözik, a tárolt információk mennyisége és a keresési idő, rekord és olvasási információk.

A tárolóeszközöket tárolóeszközként használják tárolóeszközként egy kazettás mágneses szalagon (Streamers), az optikai lemezeken (CD-ROM - kompakt lemez csak memória - CD-t olvasnak, csak olvashatóak, stb.

Tápegység. Ez egy blokk, amely autonóm és hálózati tápegységeket tartalmaz.

Időzítő. Ezek intramaneshine elektronikus órák, amelyek az aktuális idő automatikus elolvasását adják (év, hónap, óra, percek, másodpercek és másodpercek töredéke), ha szükséges. Az időzítő az autonóm áramforráshoz csatlakozik - az akkumulátor, és ha a gép le van kapcsolva a hálózatról, továbbra is működik.

Külső eszközök (WU). Ez a számítástechnikai komplexum legfontosabb eleme. Elég azt mondani, hogy a WU költsége néha 50-80% -át teszi ki a teljes PC-nek. A WU összetételétől és jellemzőitől, a PC-k használatának lehetősége és hatékonysága az irányítási rendszerekben és a nemzetgazdaság egészében nagymértékben függ.

A WU PC-k biztosítják a gép kölcsönhatását a környezettel: felhasználók, vezérlő tárgyak és más számítógépek. A Wu nagyon változatos, és számos jelre besorolható. Tehát célszerűen a következő típusok megkülönböztethetők:

- külső tárolóeszközök (viasz) vagy PC külső memória;
- Felhasználói párbeszédek;
- információs belépő eszközök;
- információs kimeneti eszközök;
- kommunikációs és távközlés.

A felhasználó dialógusok közé tartozik a video monitor (kijelzők), kevésbé, impulzusos írógépek (billentyűzetnyomtatók) és hang-in-up-to-to-out-to-out-to-out-to-out-to-out-to-out-to-outpround eszközök.

Video Monitor (kijelző) - egy eszköz a beírt adatok megjelenítéséhez és a számítógépről.

A beszéd I / O eszközök a multimédia gyors fejlődő szerekre vonatkoznak. A beszédbeviteli eszközök különböző mikrofon-akusztikus rendszerek, "hang egerek", például komplex szoftverekkel, lehetővé téve, hogy felismerjék a betűket, és a szavak azonosítják őket és kódolják őket.

A beszédkimeneti eszközök különböző hangszintetizátorok, amelyek digitális kód konverzióját betűkre és a hangszórók (hangsugárzók) vagy a számítógéphez csatlakoztatott hangsugárzókra játszott szavakkal végzik.

Az információs belépő eszközök a következők:

· Billentyűzet - a készülék kézi bevitellel numerikus, szöveges és vezérlő információ a számítógép;
· Grafikus tabletták (dijitizátorok) - A grafikus információk kézi bemenetéhez, a képeken a táblagép (toll) közötti speciális mutató mentén mozognak; Amikor a toll mozog, a helyének koordinátái és ezeknek a koordináták bemenetei automatikusan végrehajtásra kerülnek;
· Szkennerek (olvasógépek) - az automatikus leolvasásra papírhordozókból és bemenetek a PC írógépek, grafikonok, rajzok, rajzok; A szkenner-kódoló eszköz szöveges módban olvassa el a karakterek összehasonlítását a referencia kontúrokkal, a speciális programokat ASCII kódokká alakítják át, grafikus grafikonokba, az olvasási grafikonok és a rajzok kétdimenziós koordináták szekvenciájává alakulnak át;
· Manipulátorok (utasítások utasításai): Joystick - kar, egér, trackball - labda keretben, könnyű toll és egyéb - a grafikus információk beírása a kijelző képernyőjén a kurzor átkelésének ellenőrzésével, majd a koordináták kódolásával a kurzor, és írja be őket a számítógépbe;
· Érintse meg a képernyőket - a képek, programok vagy parancsok egyedi elemeinek megadásához Polext kijelzőn PC-ben.

Az információs kimeneti eszközök a következők:

· Nyomtatók - Nyomtatási eszközök a papírhordozóra vonatkozó információk regisztrálásához;
· Graft-rezisztencia (plotterek) - a grafikus információk megjelenítéséhez (grafikonok, rajzok, rajzok) PC-k papírhordozón; A plotterek vektor rajzolva egy képet tollal és raszterrel: termográfiai, elektrosztatikus, tintasugaras és lézer. A tervezés szerint a plotterek tablettákra és dobokra vannak osztva. Az összes plotterek fő jellemzői megközelítőleg ugyanaz: a rajzsebesség - 100 - 1000 mm / s, a legjobb modellek lehetséges színes kép és féltónusú átvitel; A kép legnagyobb felbontása és egyértelműsége lézer plotterekben, de ezek a legdrágábbak.

A kommunikációs és távközlési eszközöket az eszközökkel és más automatizálási eszközökkel (interfész koordináták, adapterek, digitális-analóg és analóg-digitális átalakítók stb.) Kommunikálják, és csatlakoznak a számítógép kommunikációs csatornákhoz, más számítógépes és számítástechnikai hálózatokhoz (hálózati interfész) Táblák, "ízületek", adatátviteli multiplexerek, modemek).

Különösen a hálózati adapter egy külső PC interfész, és a kommunikációs csatornához csatlakoztatja, hogy információt cseréljen más számítógépekkel, a számítógépes hálózat részeként dolgozni. A globális hálózatokban a hálózati adapter funkció egy demodulátor modulátort (modemet) végez.

A fent említett eszközök közül sok a feltételesen dedikált csoport - média média.

Medimedia termékek (Multimédia - "Multi-Stage") egy komplex hardver és szoftver, így egy személy kommunikálhat számítógéppel számos különböző környezetben: hang, videó, grafika, szövegek, animáció stb.

A multimédiás eszközök közé tartozik a hangbeviteli és információs kijelző eszközök: széles körben elosztott szkennerek most (mivel lehetővé teszik, hogy automatikusan beírja a nyomtatási szövegeket és rajzokat a számítógéphez); Kiváló minőségű video - (Video-) és hang (Sound-) kártyák, Video Capture Board (Videoograbber), eltávolítva a képet egy videofelvevőből vagy videokameráról, és adja meg egy PC-be; Kiváló minőségű akusztikus és videó reprodukciós rendszerek erősítőkkel, hangoszlopokkal, nagy videóképernyővel. De talán nagyszerű alapon a média médiához, az optikai lemezekre nagy kapacitású külső tárolóeszközök gyakran használják a hang- és videoinformációk rögzítésére.

A tömeges replikációval rendelkező kompakt lemezek (CD) költsége alacsony, és nagy kapacitásuk (650 MB és új típusok - 1 GB és újabb), nagy megbízhatóság és tartósság, a felhasználók CD-jére vonatkozó információk tárolásának költsége kiderül, hogy összehasonlíthatatlanul kisebb, mint a mágneses lemezeken. Már vezetett arra a tényre, hogy a különböző célok többségét a külföldi CD-kre vonatkozó CD-kre szállítják, kiterjedt adatbázisokat szerveznek, egész könyvtárak; A CD bemutatja szótárakat, referenciakönyveket, enciklopédiákat; Képzési és oktatási programok az általános oktatásról és különleges tantárgyakról.

A CD-t széles körben használják, például idegen nyelvek, közúti szabályok, számvitel, jogszabályok és különösen az adózási jogszabályok tanulása során. Mindezeket szövegek és rajzok, beszédinformációk és animáció, zene és videó kíséri. Egy tisztán háztartási szempontból a CD-t használhatja az audio- és videofelvételek tárolására, azaz A játékos audio kazetták és videokazetták helyett. Természetesen meg kell említeni a CD-n tárolt számos számítógépes játékról.

Így a CD-ROM megnyitja a hatalmas mennyiségű változatos és funkcionális célokhoz való hozzáférést, az információ lejátszásának megfelelően, a CD-ken rögzítve.

További sémák. A rendszerbuszhoz és a PC MP-hez, valamint a típusú külső eszközökkel együtt néhány további töltés integrált chipekkel csatlakoztatható, bővíteni és javítani a mikroprocesszor működését: matematikai koprocesszor, közvetlen hozzáférésvezérlő, egy I / O Coprocessor, megszakításvezérlő, stb.

A matematikai kopprocesszort széles körben használják a bináris lebegőpontos számok feletti műveletek felgyorsítására, a bináris kódolt decimális számok felett, néhány transzcendentális, beleértve a trigonometrikus funkciót is. A matematikai koprocesszornak saját parancsnoki rendszere van, és párhuzamosan működik (idővel az idővel) a fő MP-vel, de az utóbbi irányítása alatt. A műveletek gyorsulása tíz alkalommal történik. MP modellek, MP 80486 DX-vel kezdődően a kopprocesszor a szerkezetében.

A közvetlen hozzáférés-vezérlő a mágneses lemezeken lévő tárolóeszközök közvetlen vezérlését jelzi, ami jelentősen növeli a számítógép hatékony sebességét. E vezérlő nélkül a PSU és a RAM közötti adatcserét az MP-regiszteren keresztül végzik, és ha bemutatják, az adatokat közvetlenül a kiadvány és a RAM között továbbítják, megkerülve az MP-t

Az I / O koprocesszor az MP-vel való párhuzamos működés miatt jelentősen felgyorsítja az I / O eljárások végrehajtását több külső eszköz kiszolgálásakor (kijelző, nyomtató, ngmd ngmd stb.): Az I / O eljárások kezeléséből felszabadítja az I / O eljárások kezelését, beleértve a közvetlen üzemmódot is Hozzáférés a memóriához.

A legfontosabb szerepet játssza le a PC megszakításvezérlőjében.

Megszakít - Egy program végrehajtásának ideiglenes leállítása a másik, jelenleg fontosabb (prioritás) program gyors végrehajtása céljából.

Megszakítások fordulnak elő, ha a számítógép folyamatosan működik. Elég azt mondani, hogy az I / O információra vonatkozó összes eljárást megszakítja, például az időzítőből származó megszakításokat, és a megszakításvezérlő 8 másodpercenként (természetesen a felhasználó nem veszi észre).

A megszakítási vezérlő a megszakítási eljárásokat a külső eszközökről való megszakításra kéri, meghatározza a kérelem elsőbbségi szintjét, és megszakítási jelet ad az MP-hez. MP, miután megkapta ezt a jelet, felfüggeszti a jelenlegi program végrehajtását, és folytatja a külső eszközt igénylő megszakítás különleges karbantartását. A szolgáltatásprogram befejezése után a megszakított program befejezése helyreáll. A megszakításvezérlő programozható.

Bármely biológiai tárgy (ember, állat, rovar) megélhetési folyamatában megfelelő módon reagálnia kell a világ tárgyaira gyakorolt \u200b\u200bhatására. Ez csak akkor lehetséges, ha olyan biológiai objektumokban vannak szervek, amelyek végrehajtják a szükséges funkciókat az információval (adatok) (18.1 ábra).

Az adatfeldolgozást végrehajtó objektum funkciói

Ábra. 18.1.

Az adatok beírása (recepció) (információ0 másik objektumból;
Adat tárolása (információ);
Adatfeldolgozás (információ);
Az adatok kimenete (információ) egy másik objektumhoz.

A személy hasonló eszközöket hoz létre, de nem a megjelenés értelmében, hanem az információval való munkavégzéshez szükséges funkciók végrehajtásához szükséges mértékben.

18.1. Számítógépes funkciók, mint az adatfeldolgozó rendszerek

Ábra. 18.1.1.

18.1.1. Ábra. Az anti-lock fékrendszer (AST) ábráját bemutatjuk. Nyilvánvaló, hogy bármely objektum kezelése a vezérlő objektum működésének jellemzőin alapul. A vezérlés az, hogy a vezérlő objektumot különböző állapotokra fordítják a számítógépen telepített vezérlési program segítségével. Az AST jelentése az, hogy az autó kerék mindig forog. A kerék blokkolásánál az autó ellenőrizetlen járműmozgása lesz.

Illesztőprogram, amikor a fékpedál fékezési nyomja meg. Az AST feladata: megakadályozza a kerékzár.

Az első funkció (bemenet) az, hogy a kerék rotációs érzékelő analóg jeleit digitális jelekké alakítják (kódok), és beírják a számítógép memóriájába. A második funkció (tárolás) az, hogy a kerékállapot kódjait a vezérlési program érzékeli. Ha a kód megfelel a kerék forgásának, a "csendes" vezérlőrendszer. Ha a kód megfelel a "Fixability" kerekek állapotának, akkor a program létrehoz egy vezérlő kódot, amelyet a DAC-on ad ki (kimeneti funkció). Ezt a kódot a DAC-ba konvertálja a feszültségbe, és az AST érzékeli, mint az ellenőrzési hatás "gyengíti a fékezési erőt". AST gyengíti a fékező erőt, és a kerék elforgatja.

Ennek a rendszernek az elemzése azt jelzi, hogy a számítógép adatfeldolgozó eszközként tekinthető, mivel Mind a 4 funkciót ebben a készülékben hajtják végre. Meg kell azonban jegyezni, hogy ezeket a funkciókat hardver és szoftver segítségével hajtják végre. Nyilvánvaló, hogy az elektronmikroszkóp ellenőrzésének tényleges feladata a program végrehajtja. A berendezés kiegészítő szerepet játszik. Ezért a hardver-szoftvervezetőkről beszélnek.

18.1.2. Ábra. Bonyolultabb hardvert és szoftvert mutatott be.

Ábra. 18.1.2.

Ebben az elektronmikroszkóp vezérlési sémában van egy személy a vezérlő áramkörben. A vizsgálati objektumról szóló jelek kódokká alakulnak át, és megjelennek a kijelzőn (kijelző). Az ember, amely egy objektum képét vizsgálja, ellenőrizheti az elektronmikroszkópot, adja meg a parancsokat: A kép növelése (közelebb a mikroszkóp objektívhez az objektumhoz), csökkentse a képet, mozgassa a lencsét jobbra, stb. Az emberi parancsokat a vezérlőkódokban lévő program konvertálja, amelyek viszont különböző feszültségek jelzései a DAC-ba alakulnak át. A jeleket az elektronmikroszkóp vezérlők érzékelik, és végrehajtja a felhasználó által definiált parancsot.

A két rajz elemzése azt mutatja, hogy a számítógép olyan eszköz nélkül működhet, mint egy kijelző. A kijelző megjelenítő eszközként, valamint eszközkimeneti eszközként tekinthető meg. Az információ beírása az ember által a billentyűzet segítségével történik.

Számítógépes funkcionális eszköz: Egy olyan hardver, amely végrehajtja a számítógép sajátos funkcióját.

A szervezet főmoduláris elve számítógép: A számítógép összes funkcionális eleme egymáshoz kapcsolódik egy közös (rendszer) autópálya (gumiabroncsok) segítségével, és egymáshoz képezi az adatokat a funkcionális eszközön keresztül (18.1.3. Ábra).

A rendszer autópálya összetétele:

adatbusz;
Gumiabroncs cím;
Ellenőrző busz.

Ábra. 18.1.3.

Már figyelembe vettük a program program végrehajtását. A processzor kell vonatkoznia az OP a következő parancsot, majd a processzor kell vonatkoznia az OP kiválasztásához operandusok és végül, a processzor kell vonatkoznia az OD rögzíti a művelet eredménye az operandusok. Ha a program végrehajtási folyamata során végrehajtania kell a műveleteket vagy a kimenetet, csak a programfejlesztő ismeri a műveletek megkezdésének pillanatát. Ez azt jelenti, hogy a rendszerrendszer részeként nem csak aritmetikai és logikai parancsok lehetnek, hanem az eszközök vezérlési parancsokat is. Következtetés: A két eszköz elsődleges forrása egymással a processzor, amely végrehajtja a program parancsot. A processzor kiadja az eszköz címét (előfizetők) az eszközök címét (előfizetők) címét, amelyek között adatokat kell előfordulni. A vezérlő gumiabroncs-vezérlési jelek használatával előfizetőknek meg kell állapodniuk a cselekedeteikről. Az adatokat természetesen az adatbuszon keresztül kell továbbítani. 18.1.4. Ábra. A számítógép általánosított formában szereplő funkcionális szerkezetében jelenik meg.

Ábra. 18.1.4.

PROCESSZOR:funkcionális eszköz végrehajtása programparancsok.

Számítógépes memória: Az elektronikus formában bemutatott adatok tárolására szolgáló funkcionális eszköz.

A processzornak nincs tárolási funkciója. Emiatt, amint azt korábban felülvizsgálták, a processzornak folyamatosan hozzáférnie kell a memóriához. A processzor és a memória közötti minden egyes ciklusban 1 szót cserélnek. Nyilvánvaló, hogy a memórianek ugyanolyan sebességgel kell rendelkeznie (sebességgel), valamint a processzort. A technikai elemeket találták, amelyek a processzor sebességéhez közel vannak. Ezek az elemek azonban 2 hátrányt jelentenek. Az első hátrány: A memóriában tárolt adatok eltűnnek, ha a készülék ki van kapcsolva. A második hátránya a közgazdaságtan területére vonatkozik: ezek az eszközök meglehetősen drágák. Ezért a modern számítógépeknél 2 szintem van. Első szint - RAM (OP). Ez csak az, hogy a processzor adatokat cserélje ki a program végrehajtása során.

A második szintű memória kemény mágneses lemez (ZDD). Ez lassú eszköz. Az adatokat a számítógép op és más funkcionális elemeiből cseréli. Ha nyomon követi a személyi számítógépek fejlesztését, láthatja a RAM térfogatának állandó növekedését. Ez egy gazdasági tényezővel is összefüggésben van: mivel a kérdés növekszik, a RAM elemi alapmoduljainak előállítására szolgáló technológiák fejlesztése egyre olcsóbb. OP: 128 KB, 256 KB, 512 kb, 1 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, stb.

Az OP-csere minden ciklusában az 1-es processzorral. Az OP minden ciklusában a ZDD-vel cserél egy több szóból álló blokkral (18.1.5. Ábra).

Számítógépes kernel:a tárolási és feldolgozási funkciókat végrehajtó funkcionális eszközök készlete. A számítógép rendszermagja tartalmazza: processzor, RAM, ZDD.

Ábra. 18.1.5.

Jegyzet. Kérjük, vegye figyelembe a "Számítógép mag" fogalmát funkcionális, nem technikai (formális). A formális megközelítés példája a memória szétválasztása a belső és külső. A belső RAM, külső - hosszú távú. Az ilyen szétválasztás kritériuma a memóriaeszközök formális képessége az áramellátás utáni információk tárolására. Ugyanakkor ezzel a besorolással a "belső" és "külső" fogalmai nem magyarázhatók. Mi az objektum, amelyhez ezeket a fogalmakat használják?

Tanács. Bármely osztályozás bevezetésével világosan meg kell határozni az osztályozási kritériumot és az osztályozás leírásában használt összes fogalmat.

A fennmaradó eszközök az I / O eszközök rendszermagjával kapcsolatban állnak.

Billentyűzet Ez a legegyszerűbb bemeneti eszköz egy személyi számítógépen.

Nyomtató: Adatkimeneti eszköz a papír médián.

A felhasználó kényelme érdekében grafikus manipulátor és kijelző a személyi számítógépbe kerül.

Grafikus manipulátor: Olyan funkcionális eszköz, amely a grafikai mutatót a kijelzőn áthelyezi, és jelzi a megadott grafikus mutató végrehajtásához a parancsot.

A grafikus manipulátor konstruktív megvalósítása: egér (egér), trackball (trackball), felső pad (touch pad).

Grafikus mutató: Az a ikon, amellyel a felhasználó meghatározza az objektumot olyan programok számára, amelyekre a felhasználó által megadott felhasználót kell végrehajtani.

Kijelző: A számítógépes funkcionális eszköz, amely vizuális megjelenítést nyújt az információs képernyőn, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy hatékonyan használja a számítógépes képességeket.

Amint láthatja, a grafikus mutató és a kijelző nem hajtja végre a 4 adatfeldolgozó készülék bármelyikét.

Floppy meghajtó: I / O eszköz az adatcseréhez egy külső adathordozóval egy floppy lemezen (floppy lemez) alapján.

HajtóműCD-Lemez: I / O eszköz az adatcseréhez egy CD-n alapuló külső adathordozóval.

Egy személyi számítógép alapkonfigurációja: A vevő által szolgáltatott funkcionális eszközök minimális készlete.

Az alapkészlet a gyártók technológiai képességeivel összhangban változik. Jelenleg az alapkonfiguráció magában foglalja: kernel, kijelző, CD meghajtó (DVD) - lemez. A hajlékonylemez-meghajtót már nem mindig szállítják a számítógép részeként értékesítéskor.

Modem: I / O eszköz a számítógépes adatok analóg jelcsatornákkal történő cseréjére (analóg jelek konvertálása, hogy diszkrét és fordítva).

Mascinalally - A számítógép szervezésének moduláris elve ötvözi a számítógép szervezésének funkcionális és konstruktív szempontjait.

Modul: A számítógép funkcionális eleme, amelyet bizonyos formatervezésként hajtottak végre.

Például a processzort egy chipre hajtják végre, amely szerkezetileg díszítve van egy párhuzampipált formájában, amelynek több érintkezője van az elektromos csatlakozáshoz más funkcionális elemekkel, és be van helyezve a csatlakozóba. CD-meghajtó, DVD, kemény mágneses lemez párhuzamos dobozok formájában készült.

A számítógép, mint technikai rendszer, a kompozíciós modulokban, amelyek segédfunkciókat hajtanak végre: a különböző eszközök hűtése (kényszerített), az emberi védelem a besugárzásból, az összes modulok csatlakoztatása a megfelelő telepítéshez és átviteléhez (szerelési elemek) ).

Minden funkcionális eszköz különböző fizikai elveken valósítható meg, és más konstruktív kialakítású. A számítógép szerelvényét az összeszerelő elemek moduljainak telepítésével és rögzítésével végzik. A számítógép javítását a modul helyettesítési szintjén végzik.

Egy személyi számítógép összeszerelő elemei: rendszeregység, alaplap, kijelző tok, modem ház.

18.2. A funkcionális vezérlő célja

A modern személyi számítógépeken minden számítógépes funkcionális eszköz csatlakozik a rendszer autópályához (18.2.1. Ábra).

Ábra. 18.2.1.

A funkcionális eszköz kezeléséhez, hogy parancsokat adjon neki, fogadjon információt a parancsok végrehajtásának eredményeiről, ha szükséges, hogy adja meg az adatokat, vagy adatokat kapjon róla, akkor kell a jelek cseréjét az informatikai és a rendszer között és tájékoztató. Természetesen a jelek cseréje egy meghatározott szabályok szerint kell előfordulni.

Felület: A műszaki vagy szoftver közötti kölcsönhatás szabályai.

A számítógépek iránti kereslet növekedésével kapcsolatban az új fejlesztők megjelentek. Munkájuk eredménye a számítógépes platformok és a számítógépes számítógépes családok megjelenése volt a rendszer autópályákról. Ugyanakkor a funkcionális eszközök gyártói nehéz helyzetben voltak. Különböző funkciókkal rendelkező ipari termékeket kellett előállítaniuk. A termelési költségek csökkentése a következő megoldás. A funkcionális eszköz 2 részre oszlik (18.2.2. Ábra). Az első rész minden szükséges funkcióval rendelkezik, és alapvető állandó kezelőfelülettel rendelkezik. Ez a rész a legnehezebb, és általában meghatározza az egész funkcionális eszköz költségeit. A második rész hívják vezérlőEz csak a funkcionális eszköz alapvető hardver interfészének jóváhagyását teszi lehetővé egy adott számítógépes platform rendszer autópálya interfészével.

Így a gyártó egy komplex terméket és néhány egyszerű, amely biztosítja az egyik komplex eszköz használatát különböző rendszer autópálya interfészekkel.

Ábra. 18.2.2.

A megjelenítések tekintetében ez az ötlet kidolgozása (18.2.3. Ábra). A vezérlő egy videoadapter (videó vezérlő) olyan összetett termék, amelyet harmadik gyártók gyártanak, de a kijelzőkkel rendelkező felület szabványosított. Ezért a kijelzők gyártói nem szabadulnak fel a videó vezérlők.

1. A személyi számítógép fő blokkjai és céljuk.

2. A külső személyi számítógépes eszközök jellemzői.

1. A személyi számítógép alapblokkjai és azok kinevezése az építészet és a PC-struktúra koncepciója

Személyi számítógép(Személyi számítógép, PC, PEVM)))- Ez egy asztali vagy hordozható számítógép, amely megfelel az alkalmazás nyilvánosan elérhető és egyetemességének követelményeinek.

A PC-képességeket a funkcionális blokkok összetétele és jellemzői határozzák meg (1. ábra).

Építészeti PCa felhasználó számára elengedhetetlen tulajdonságainak sorozata. A fókusz a gép szerkezetére és funkcionalitására vonatkozik, alapra és opcionálisra osztva.

Fő funkciókhatározza meg a PC-megbízást: az információ feldolgozása és tárolása, információcsere külső tárgyakkal.

További funkciókaz alapfunkciók végrehajtásának hatékonyságának növelése: hatékony működési módok, felhasználói párbeszéd, megbízhatóság, stb. Ezek a számítógép funkciói a hardver és a szoftver segítségével valósulnak meg.

A PC előnyeivannak:

viszonylag alacsony költsége az egyes felhasználók számára;

a működés autonómiája a környezeti feltételek különleges követelményei nélkül;

sokféle technikai termékek, amelyek a tudomány legújabb eredményeit használják; Építészeti rugalmasság, amely alkalmazkodóképességét nyújtja a különböző alkalmazásokhoz a menedzsment, a tudomány, az oktatás, a mindennapi élet területén;

moduláris eszköz és az alkatrészek integrálása, az egyszerű korgácsolás lehetősége, beleértve a felhasználók felhasználóit;

az emberi tevékenység szinte összes gömbjára kiterjedő hatalmas számú program jelenléte; "Barátságos" az operációs rendszer és más szoftverek, amelyek képesek a felhasználó speciális képzés nélkül dolgozni;

viszonylag magas lehetőségek a különböző munka nagy megbízhatóságú információ feldolgozására.

Számítógépszerkezet- Ez egy olyan modell, amely meghatározza a PC-ben szereplő komponensek kölcsönhatásának összetételét, megrendelését és elveit.

A PC részeként két fő alkotóelem van elosztva:

hardver (műszaki) rész ( hardver.);

szoftver ( szoftver.).

A számítógép hardver része tipikus konfigurációban tartalmazza (lásd az 1. ábrát):

rendszer egysége: Központi processzor, RAM blokkok, tápegység, merevlemez, lemezmeghajtók, CD-ROM meghajtó (CD, DVD), eszközvezérlők, hang- és grafikus kártya stb.;

bemeneti és vezérlő eszközök: billentyűzet, egér, szkenner stb.;

kimeneti eszközök: monitor, nyomtató, plotter stb.;

további eszközök: modem, hálózati eszközök, hangoszlopok stb.

A rendszeregység a legnagyobb elektronikus táblát tartalmazza - szisztémás(vagy anyai) A tábla, melyen a következők: a központi processzor, a működési és a gyorsítótár, gumik, BIOS (alap I / O rendszer) és néhány vezérlők.

TÓL TŐL a PC trruchális sémáját az 1. ábrán mutatjuk be. 2.

Tekintsük a számítógép összetételét, a fő blokkok célját és jellemzőit.

Mikroprocesszor (MP)- Az alaplapon található központi PC egység, és az adatokra vonatkozó aritmetikai és logikai műveletek elvégzésére szolgál, valamint a gép minden blokkjának munkáját. Magába foglalja:

vezérlő eszköz(U u), amely a kívánt időpontokban minden PC-blokkra generál és terjeszt, a vezérlőjelek az elvégzett művelet sajátosságainak és az előző műveletek eredményeinek köszönhetően. Az impulzusvezérlő eszköz támogatási sorrendje az óraimpulzus generátorból kap;

aritmetikai logikai eszköz(Al.), a numerikus és szimbolikus információkra vonatkozó összes aritmetikai és logikai művelet elvégzésére;

mikroprocesszoros memória(MPP) és belső gyorsítótár-memóriaSzolgáltatások rövid távú tárolásra, felvételre és információkra közvetlenül a számításokhoz a gép legközelebbi óráiban. Az MPP a regisztereken alapul, és a gép nagy sebességének biztosítására szolgál. A belső gyorsítótár-memória a fő memóriával kötődő és adatcsere sebességét koordinálja;

interfész rendszer MP.egy konjugációt és kapcsolatot valósít meg más PC-eszközökkel, és tartalmaz egy belső interfészt * MP, puffer tároló regisztereket és I / O port vezérlési sémákat * * (PVV) és rendszerbusz.

Chipsetaz alaplap a processzor, a RAM és a ROM, a készpénzmemória, a rendszer gumiabroncsok és adatátviteli interfészek, valamint számos perifériás eszközt vezérlő mikrokirumok készlete. Általában több speciális integrált áramkörből áll ( Ázsiai-alkalmazás-specifikus integrációs áramkörök), Rendszerként egy-négyet, amelyet egy gyártó ad ki. A chipkészletek konstruktívan kötődnek a használt MP típushoz.

Tapintat impulzus generátor (GTI)az elektromos impulzusok szekvenciáját eredményezi, amelynek ismétlődő frekvenciája meghatározza a gép órafrekvenciáját. A frekvencia az órajel-generátor egyik fő jellemzője a PC és nagymértékben meghatározza a sebesség a művelet, hiszen minden műveletet a gép végez egy bizonyos számú órát.

Rendszer gumiabroncs- Alapvető PC interfészrendszer, amely biztosítja az összes eszköz konjugációját és csatlakoztatását maguk között. Magába foglalja:

kód típusú adatok(CSD), az operandum számkódjának (gépszavának) összes számjegyének párhuzamos átvitelét;

kód típusú cím(Ksha), az alapvető memóriacella kódjának vagy a külső eszköz I / O portjának párhuzamos átvitelét;

kódok gumiabroncs utasításai(Kshi), az utasítások átvitelének biztosítása (vezérlőjelek, impulzusok) minden PC blokkhoz;

táplálásHuzalok és párosítási sémák a PC-blokkok csatlakoztatásához az áramellátó rendszerhez.

A rendszer busz három információátviteli irányt tartalmaz:

1) az MP és a fő memória között;

2) a külső eszközök MP és I / O portjai között;

3) A külső eszközök fő memóriája és I / O portjai között (közvetlen memória hozzáférési módban).

Minden blokk az I / O portokon keresztül, a megfelelő egységes csatlakozókon keresztül (ízületek) a buszhoz egyenletesen csatlakozik: közvetlenül vagy vezérlők (adapterek) keresztül. A rendszerbusz kezelését MP-vel vagy közvetlenül vagy egy további chipen keresztül végzik - gumiabroncs-vezérlőA fő vezérlőjelek kialakítása. A külső eszközök és a rendszerbusz közötti információcsere ASCII kódok segítségével történik.

Alapvető memória (OP)ajánlott: tárolási és működési információcsere más PC-blokkokkal. Tartalmaz:

Állandó memória(Róm) Változhatatlan (állandó) szoftverek és referenciainformációk tárolására szolgál. Lehetővé teszi, hogy gyorsan csak olvassa el a benne tárolt információkat. A ROM tartalmaz egy mikrocirkot BIOS.(Alapvető. Bemenet- Kimenet. Rendszer.- Alapvető I / O rendszer), amelyben a PC-berendezések ellenőrzése tárolódnak, számítógépes konfigurációs beállítások, egyes eszközjellemzők beállítása, az operációs rendszer működésének kezdeményezése és a PC-eszközök karbantartásához szükséges alapfunkciókat, valamint egy mikrocirkot CMOS.Tárolt PC konfigurációs paraméterek és rendszeróra vezérlők;

működési tárolóeszközvagy ram(Oz,Hadművelet), az információk (programok és adatok) operatív felvételére, tárolására és olvasására, közvetlenül részt vehetnek a PC által a jelenlegi időszakban végrehajtott információk és számítási folyamat során. Ez a memória elektromos függő, vagyis A teljesítmény kikapcsolása után a RAM-ban található információk törlődnek. Az OP fő előnyei a nagy sebesség, és a memória minden egyes cellájának külön hozzáférése (közvetlen címhez való hozzáférés a cellához);

külső gyorsítótár- Nagysebességű memória, amely az OP és az MP közötti puffer, és lehetővé teszi a műveletek sebességének növelését. A készpénz memória regiszterek nem állnak rendelkezésre a felhasználó számára. A gyorsítótár tartalmazza a kapott adatokat, és a munkájuk legközelebbi óráiban fogja használni, valamint a program gyakran használt töredékeit.

Külső memóriaaz olyan információk hosszú távú tárolására használják, amelyek valaha is megoldaniuk kell a problémákat. Általános szabályként minden szoftver szoftvert tárolnak a külső memóriában. A külső memória számos tárolóeszközt tartalmaz, amelyek közül a leggyakoribb a meghajtókat tartalmazza kemény(Njmd) I. rugalmas(Ngmd) Mágneses lemezek.

Ezeknek a meghajtóknak a célja nagy mennyiségű információ, felvétel és tárolt információ tárolása az OP-ban. Az NGMD és az NGMD csak konstruktív módon különbözik, a tárolt információk mennyisége és a keresési idő, rekord és olvasási információk.

A kazettás mágnesszalagra vonatkozó tárolóeszközöket külső memóriaként is használják ( szalagok), Optikai lemezeken ( CD–Hordozható lemez.- CD, DVD–Digitális Sokoldalú Lemez.- digitális többcélú lemez), stb.

Tápegység- Az autonóm és hálózati erőberendezések PC-ket tartalmazó blokk.

Időzítő- intramaneshine elektronikus órák, az aktuális idő automatikus olvasása (év, hónap, óra, perc, másodpercek és másodpercek töredéke). Az időzítő az autonóm áramforráshoz csatlakozik - az akkumulátor, és ha a gép le van kapcsolva a hálózatról, továbbra is működik.

Külső eszközök (WU)adjon meg egy PC-felhasználói interakciót a környezethez. Ezek tartalmazzák:

felhasználói dialógók:

video monitor(megjelenít) - Az eszközök bemeneti és megjelenített információk megjelenítése;
beszéd I / O információ eszközök- mikrofon akusztikai rendszerek; "Hang egerek", amely lehetővé teszi, hogy felismerje a személy által kifejtett leveleket és szavakat, és azonosítja őket és kódolja; Hangszintetizátorok, amelyek digitális kódokat végeznek a hangszórók (hangszórók) vagy audió oszlopok által játszott betűkkel és szavakkal;

információs belépő eszközök:

billentyűzet- A számítógépen lévő numerikus, szöveges és vezérlési információk kézi belépésére szolgáló eszköz;
manipulátorok(utasítások jelzése): joystick- emelőkar; egér,trekball- labda a peremben, könnyű tollet al. - grafikus információkat adni a kijelzőn a képernyőn a képernyőn a kurzor mozgásának vezérlésével, majd a kurzor koordinátáinak kódolásával, és írja be őket a számítógépbe;
grafikus lemezek(digitizátorok) - A grafikus információk kézi bemeneténél, a képek egy speciális mutató tabletta (toll) mentén (toll) mentén mozognak (a toll mozgatásakor, a helyének koordinátái és ezeknek a koordinátáknak a számítógép bemenete) automatikusan végrehajtásra kerülnek);
szkennerek- A papírhordozók automatikus leolvasásához és a gépírás-szövegek, grafikonok, rajzok, rajzok számítógépéhez történő automatikus olvasásához;
Érintse meg a képernyőket- A kép, programok vagy parancsok egyedi elemeinek beillesztése a PC-ben a Polext kijelzővel.

információs kimeneti eszközök:

nyomtatók- nyomtatási eszközök a papírhordozóra vonatkozó információk regisztrálásához;
grafopostroiters(Ábrándítók) - A grafikus információk (grafikonok, rajzok, rajzok) visszavonására PC-ről papírhordozóra;
hangoszlopok- A hanginformációkat a számítógépről.

kommunikációs eszközök és távközlésaz eszközökkel és más automatizálási eszközökkel (interfész koordináták, adapterek, digitális-analóg és analóg-to-digitális átalakítók stb.) Interfész táblák, "ízületek", adatátviteli multiplexerek, modemek).

A rendszerbuszhoz, a külső eszközökkel együtt, további díjak csatlakoztathatók az integrált áramkörökkel, bővítve és javítva a mikroprocesszor működését: egy közvetlen hozzáférési vezérlő, megszakítási vezérlő, videoadapter, hangkártya stb.

Bevezetés
3

1. Egy személyi számítógép általános szerkezete
4

1.1. Építészet alapjai EMM 4

1.2. PC szerkezet
6

2. A fő PC modulok jellemzői
8

2.1. Alaplap 8.

2.2. Processzor 9.

2.3. Memória 11.

2.4. Winchester 12.

2.6. Ellenőrzés 14.

2.7. Manipulátorok 14.

Következtetés 15.

Referenciák listája 16

Bevezetés

A modern számítógépek tömeges alkalmazás - Személyi számítógépek meglehetősen bonyolult szerkezet, amely meghatározza a kapcsolatát a hardver a műszaki rendszer hívott számítógép. A folyamat az evolúció hardver és szoftver, a szerkezet egy személyi számítógép változott, de változatlan maradt az alapelvek szerkezeti szervezet által megfogalmazott kiváló matematikus professzor, Princeton University, USA, John von Neumanan (1903-1957 ) és kollégái 1946-ban

Ezeknek az elveknek a lényege a következőkre csökken:

Az információ megjelenik (kódolt), a feldolgozáshoz (számítási és logikai műveletek) végezzük bináris rendszerben, az információs osztva külön gép szó, amelyek mindegyike feldolgozásakor a számítógép egészének;

A gépi szavak (számok) és parancsok (meghatározzák a megadott műveletek nevét), különböznek a felhasználási móddal, de nem a kódolási módszer szerint;

A gépi szavakat a számok alatt számítógépes memóriacellákban tárolják, a szavak címét;

A parancsok sorrendje (algoritmus) meghatározza a műveletek és a szavak (operandusok) nevét, amelyen ezeket a műveleteket elvégzik, míg a gépparancsok üzemeltetői formájában bemutatott algoritmust programnak nevezik;

A parancsok végrehajtására vonatkozó eljárást a program egyedileg állítja be.

1. Egy személyi számítógép általános szerkezete

1.1. Az építészet alapjai Emm.

Összetett alkatrészek, amelyekből a számítógép áll, úgynevezett modulok. Az összes modulok között az alapmodulok elosztása nélkül, amelyek nélkül a számítógép nem lehetséges, és a különböző feladatok megoldására használt fennmaradó modulok: bemeneti és kimeneti grafikai információk, számítógépes hálózathoz való csatlakozás, stb.

A legtöbb számítógép építésének alapja a 1945 John Háttér Neuman:

1 . Programmenedzsment elve (A program olyan parancsokból áll, amelyeket egy adott sorrendben automatikusan automatikusan végrehajtanak).

2 . A memória egységességének elve (A programok és az adatok ugyanazon a memóriában vannak tárolva; a parancsok az adatok fölötti parancsoknál hajthatók végre).

3 . Célzott (A fő memória strukturálisan számozott sejtekből áll).

Az e-alapelvekre építették klasszikus építészet (1. ábra).

Ábra. 1. Klasszikus számítógépszerkezet

ahol az Alu (aritmetikai-logikai eszköz) - aritmetikai és logikai műveleteket hajt végre a bináris kódban bemutatott információkon, azaz biztosítja az adatfeldolgozási eljárások végrehajtását;

UU (vezérlőeszköz) - szervezi a programok végrehajtásának folyamatát;

Memória (tárolóeszköz) - a parancssorozatok (programok) és az adatok elhelyezésére és tárolására;

UVV (I / O eszközök) - Adja meg az adatok bevitelét és adatait a számítógépről, hogy hozzon létre közvetlen és visszajelzést a felhasználó és a számítógép között;

Bármely bemeneti eszköz segítségével a program be van írva. Az UU elolvassa a memória cellájának tartalmát, ahol az első parancs található, és megszervezi a végrehajtását. Ez a parancs az Aritmetikai és logikai műveletek végrehajtását az Alu használatával, az adatmemóriából olvashatja el, hogy elvégezze ezeket a műveleteket, a kimeneti adatokat a kimeneti eszközre stb., Akkor a második parancs, a harmadik parancs, a harmadik parancs végrehajtja a program utasításait automatikusan.

1.2. PC szerkezet

Ábra. 2. Teljes PC szerkezet

A személyi számítógépek általában a 3. ábrán látható legfontosabb modulokból állnak.

Rendszerblokk monitor billentyűzet egér
Ábra. 3. Alapvető PC modulok

Ábra. 4. Számítógép kompakt teljesítményben (notebook)
A rendszeregység tartalmazza a számítógép összes fő összetevőjét:

alaplap;

elektronikus áramkörök (processzor, eszközök vezérlők stb.);

tápegység;

meghajtók (meghajtók).

2. A fő PC modulok jellemzői

2.1. Alaplap

Anyai (rendszer, otthon) díj Ez a számítógép központi része. Az alaplapon egy központi processzor, koprocesszor, vezérlők, amelyek a központi processzor csatlakoztatását biztosítják perifériás eszközökkel, RAM (RAM), gyorsítótár-memória, ROM-BIOS elem (Basic I / O rendszer), újratölthető akkumulátor , Óra generátor frekvencia I. rés (csatlakozók) más eszközök csatlakoztatásához.

Ábra. 6. Alaplap

Az alaplap általános termelékenységét nemcsak határozza meg órafrekvenciahanem mennyiséget is ( foltos) adata központi processzor egységnyi időnként is feldolgozott gumiabroncs Adatcsere a különböző alaplapok között.

A gumiabroncsok funkcionális célja szerint:

adatbusz;

cím abroncs;

ellenőrző busz.

Által gumiabroncs adatok Adatcsere a központi processzor, a bővítés és a memóriakártyák között. Az adatbusz-bit 8 bitből (nem használt), 64 bitre változik a modern PC alaplapokban.

Által címbusz A memóriakejtek címzése, amelyekben az adatokat rögzítik.

Által gumiabroncs-ellenőrzés Vagy a rendszer gumiabroncs továbbítja a vezérlőjelek ellenőrzését a központi processzor és a periféria között. Az alaplapon a busz gumiabroncs nyílik a más eszközök telepítésére. A gumiabroncsok és az adatok a gumiabroncsok néha ugyanazokat a fizikai vezetőket foglalják el.

Jelenleg több gumiabroncs szabványok: ISA (Industry Sland Art Architecture), MCA (Mikrocsatornás Architecture), EISA (Extended ISA), VESA, PCI (Peripheral Component Interconnect), USB (Universal Serial Bus).

Az alaplap építészet folyamatosan javul: funkcionális telítettségük növekszik, a termelékenység növekszik. A beágyazott eszközök alaplapjává vált, mint kétcsatornás E-IDE vezérlő HDD (merevlemezek), az FDD vezérlő (rugalmas (floppy), javított párhuzamos (LPT) és szekvenciális (COM) portok, valamint soros infravörös port.

Kikötő - Többjegyű bemenet vagy kilépés a készülékben.

2.2. processzor

Általában a processzor alatt egy olyan eszköz, amely a digitális formában bemutatott adatok (bináris kód) által megadott adatokból származó műveleteket eredményezi. A feldolgozó által a számítástechnikai technológiával kapcsolatban megértse központi processzor eszköz (PROCESSZOR.), amely képes választani, dekódolni és végrehajtani a parancsokat, valamint továbbítja az információkat más eszközökről. Egyszerűen tegye, a processzor egy elektronikus áramkör, amely az információ feldolgozását végzi.

A modern személyi számítógépek gyártása akkor kezdődött, amikor a processzort külön chipként végeztük.

Az IBM-kompatibilis számítógépek fejlesztési és gyártási processzorai száma kicsi. Jelenleg ismert: Intel, Cyrix, AMD, NEXGEN, TEXAS eszköz.

Az IBM-kompatibilis személyi számítógépek alapjául szolgáló processzorok mellett van egy teljes olyan processzorok osztálya, amelyek párhuzamos platformot alkotnak. A leghíresebb: az American Company Apple személyi számítógépei, amelyekre a POWER PC processzorokat használják, alapvetően különböző architektúrák; Motorola és munkatársai által gyártott PC-k. A Power PC-feldolgozókon alapuló személyi számítógépek teljesítménye jelentősen magasabb, mint az IBM-kompatibilisé, ezért az ár jelentős különbsége ellenére a súlyos szakmai alkalmazásokhoz.

A CPU teljesítményét a következő alapvető paraméterek jellemzik:

órafrekvencia;

integráció mértéke;

a feldolgozott adatok belső és külső díja;

memória, amelyhez a CPU hozzáadhat.

A multimédiás alkalmazások gyors fejlődésével a processzorfejlesztők előtt problémák merülnek fel a grafikus, hang- vagy videóinformációkat tartalmazó hatalmas adathordozók feldolgozásának sebességét. Ennek eredményeként további DSP speciális processzorok merültek fel.

2.3. memória

A központi processzor hozzáférést biztosít a RAM-ban (a fizikai memóriaeszközt a RAM-operációs tárolóeszköznek vagy a RAM-véletlen hozzáférési memórianak). A felhasználói programokkal rendelkező számítógépes munka az adatok elolvasása után kezdődik a külső memóriából a RAM-ban.

A RAM szinkronban működik a központi processzorral, és kis hozzáférési idővel rendelkezik. A RAM csak akkor, ha be van kapcsolva az adatokat. A kikapcsolás egy visszafordíthatatlan adatveszteséghez vezet, ezért a nagy adathordozóval működő felhasználó hosszú ideig ajánlott, hogy rendszeresen mentse a közbenső eredményeket a külső hordozóra.

A végrehajtási módszerrel a RAM dinamikus és statikus.

A RAM fő jellemzői Ezek a következők: a memóriacellák száma (címek) és az információhoz való hozzáférés időtartama az időintervallumon, amely alatt az információ memóriába íródott vagy olvassa el.

A RAM alapja a memória chipek ( hasábburgonya.), amelyeket különböző konfigurációk blokkjai (bankjai) kombinálnak. Ha a különböző zsetonokkal rendelkező bankokat felszereli, biztosítani kell, hogy a hozzáférési idő ne különbözhessen meg több mint 10 Ns-nál.

A rendszer normál működéséhez a központi processzor és a RAM sebességének teljesítménye nagy jelentőséggel bír.

7. ábra. Ram

Cache memóriaÚgy tervezték, hogy megfeleljen a viszonylag lassú eszközök működésének sebességének, például a gyors mikroprocesszor dinamikus memóriájának. A gyorsítótár memória használata lehetővé teszi, hogy elkerülje a várakozási ciklusokat a munkájában, ami csökkenti az egész rendszer teljesítményét.

A gyorsítótár segítségével rendszerint egy kísérletet készítenek a külső eszközök, például a különböző meghajtók és a mikroprocesszorok koordinálására. A megfelelő gyorsítótárvezérlőnek gondoskodnia kell arról, hogy a mikroprocesszorot, hogy szükség van egy bizonyos időpontra, pontosan ebben az időben a gyorsítótárban.

2.4. Winchester

Winchestervagy Merevlemez-meghajtók - Ez a külső memória egy nagy mennyiségű, hosszú távú információ tárolására, amely egyesíti az információs közeget és a felvételi / olvasóeszközt egy esetben. A meghajtókhoz képest a hindítóknak számos nagyon értékes előnye van: A tárolt adatok mennyisége mérhetetlenül nagyobb, a merevlemezen lévő hozzáférési idő nagyságrendje kisebb. Az egyetlen hátránya: az információcsere célja (ez a helyhez kötött, azaz a számítógép számítógépére beépített, jelenleg cserélhető merevlemezek vannak).

A merevlemezek fizikai dimenzióit az űrlap tényező (forma faktor) nevű paraméter szabványosítja.

A 8. ábra különböző merevlemezeket mutat:

Ábra. 8. Winchester
2.5. Billentyűzet

Ábra. 9. Billentyűzet

Ez a fő bemeneti eszköz a PC-ben, annak ellenére, hogy erős verseny az egér. A billentyűzet mechanikus billentyűleütést konvertál az úgynevezett SKEN kódhoz, amelyet az alaplapon lévő billentyűzetvezérlőre továbbít.

A vezérlő viszont inicializálja a hardver megszakítását, amelyet egy ROM-BIOS részét képező különleges program szolgál. Ha a szkennelési kód érkezik a Shift gombról (/), vagy kapcsoló (,), a billentyűzet állapotának változása RAM-ba van írva. Minden más esetben a szkennelési kódot ASCII kódokká vagy kiterjesztett kódokká alakítják át, amelyeket az alkalmazásprogram már feldolgozott.

A konstruktív végrehajtás szerint a következő típusú billentyűzetek megkülönböztetve: billentyűzetek műanyag csapokkal, billentyűzet kattintással, billentyűzet mikrokapcsolókon vagy csírákkal, érintőképernyősökkel. A billentyűzetek a kulcsok mennyiségét és helyét is változtatják. A SG, az MFII típusú billentyűzet megkülönböztethető.

Jelenleg vannak más típusú billentyűzetek: ergonómiai billentyűzetek, ipari, vonalkódolvasóval, vak, infravörös (vezeték nélküli) és hasonlók számára.

2.6. Monitor

A monitorok alapvető információs eszközök. Jelenleg számos monitor létezik: digitális monitorok (TTL), analóg monitorok, folyadékkristályos kijelzők (LCD) (10. ábra).

Ábra. 10. Monitorok

2.7. Manipulátorok

Ezek az eszközök közé tartozik az egér, a joystick, a trackball. Ezek az eszközök szabályozzák a kurzort, és bemutatjuk a 11. ábrán.

Ábra. 11. A kurzorvezérlő eszközök

Következtetés

Így egy álló személyi számítógép rendszeregységében olyan alapvető összetevők vannak, amelyek biztosítják a számítógépes programok végrehajtását a hardver szinten.

Külső eszközök (a rendszeregység tekintetében) a funkcionális célra több csoportként jeleníthetők meg: információs bemeneti és kimeneti eszközök, eszközök, amelyek egyidejűleg végrehajtják a bemeneti és kimeneti funkciókat, külső tárolóeszközöket.

Az információ beléptető eszközök közé tartozik a billentyűzet, a bemeneti koordináta eszközök (egér típus manipulátorok, trackball, kontakt vagy érintőpanel, joystick), scanner, digitális fényképezőgépek (kamerák és fényképezőgépek), mikrofon.

Az információs kimeneti eszközök közé tartozik a monitor, nyomtatóeszközök (PU, nyomtató és egy telek), hangszórók és fejhallgatók.

A belépési és kimeneti információk funkciókat végrehajtó eszközök közé tartozik a hálózati adapter, modem (modulátor - demodulátor), hangkártya.

Külső tárolóeszközök: Külső meghajtók rugalmas és kemény mágneses lemezeken, külső meghajtók optikai és magneto-optikai lemezeken, flash memória tárolóeszközökön stb.

A használt irodalom listája

1. GUBAREV V.G. PC szoftver és operációs rendszerek. M.: Phoenix, 2012. 382 p.

2. Ábra V. E. IBM PC a felhasználó számára, 6. kiadás, újrahasznosított és kiegészítve. M.: Infra-M, 2006. 432c.

3. Winn L. Roche. Biblia a személyi számítógép korszerűsítésére. M.: TRANCED-STYLE, 2005. 378 p.

4. Leontyev v.p. A személyes számítógép legújabb enciklopédia 2003. M.: Olma-Press, 2009. 957 p.

5. Ibrahim K.f. Eszköz és Tuning PC: fordítás angol nyelvről. M.: Binin, 2010. 368 p.

6. Collengs W. A számítógépes rendszerek strukturális szervezete és architektúrája. M.: Williams, 2012. 896 p.

7. Leontiev B.k. Frissítés: kézikönyv a személyi számítógép komponenseinek frissítéséhez. M.: Major, 2013. 624 p.

8. Shumilin v.k. Útmutató a személyi számítógépeken történő biztonságos munkához. M.: NC Enas, 2011. 28 p.

9. EREMIN E.A. Népszerű előadások a számítógépes eszközön. BHV-PETERSBURG, 2013. 272 \u200b\u200bp.

Alapvető oktatási program

Oroszország gazdaságai. Ágazati szerkezet, funkcionális és területi struktúrák Az ország gazdasága, ... személyes számítógépekés projektorok. A rendező és a helyettes igazgatóhelyettes laptopok. Tábornok Szám személyes számítógépek, ...

A programkezelési elvnek megfelelő számítógépes séma logikailag az egyes algoritmus (program) szerinti átalakítások következetes természetétől származik. Az első generációk általánosított strukturális rendszerét a 2.1. Ábrán mutatjuk be.

2. ábra Az első generáció szerkezeti rendszere

Bármely számítógépen vannak információbeviteli eszközök (UVV), amellyel a felhasználókat a megoldott feladatok és adatok számítógépének számítógépére vezetik be. A bevitt információk teljes mértékben vagy részben emlékeznek az operatív tárolóeszközre (RAM), majd átkerülnek a külső tárolóeszközre (WA), amelyet hosszú távú információk tárolására terveztek, ahol egy speciális információs objektumra alakítják át - a fájlt .

Fájl - azonosított adatok azonosítása, amelyeket teljes mértékben leírtak egy adott típusú adatokon, amelyek a külső memóriában kívüli programon kívül esnek, és speciális műveletek révén a program rendelkezésére állnak.

Ha a fájlt a számítástechnikai folyamatban használja, tartalmát a RAM-ba továbbítják. Ezután a parancs információs parancsát a vezérlőeszközbe olvassa.

A vezérlőberendezés (UU) automatikusan végrehajtja a programokat az összes többi számítógép eszköz koordinációjának érvényesítésével. A vezérlőköröket a 2.1. Ábrán a Dash Lines. A RAM által okozott parancsok a vezérlőberendezés által dekódolhatóak: Határozza meg a műveleti kódot, amelyet a következőket kell végrehajtani, és az ebben a műveletben részt vevő operandusok címét.

Az aritmetikai és logikai eszköz (ALU) aritmetikai és logikai műveleteket végez az adatokon. Az Allu fő része a működtetőgép, amely magában foglalja az adtistákat, számlálókat, nyilvántartást, logikai átalakítót stb. A következő művelet mindenkor újjáépít. Az egyéni műveletek végrehajtásának eredményeit az Alu-nyilvántartásban vagy a memóriában rögzítve későbbi felhasználásra mentették.

Kimeneti eszközként (mentő), a kijelzőn, a nyomtató, a grafikon ellenálló stb.

A modern számítógépek kellően kifejlesztett gépi műveletek.

Például egy IBM PC típusú számítógép több száz különböző műveletekkel rendelkezik (a számuk a mikroprocesszor típusától függ). A számítógép bármely műveletét az Alu-rendszerekben végrehajtott egyes firmware szerint hajtják végre, amelynek megfelelő vezérlési jele (mikrokomand) van végrehajtva. Minden egyes mikrokomál az algebrai hozzáadás, a váltás, átírási információk stb. A legegyszerűbb elemi átalakítása stb.

Már az első számítógépen a műveletek kombinációját széles körben alkalmazták teljesítményük növelésére. Ebben az esetben az egyes parancsparancsok végrehajtásának szekvenciális fázisai (az operandusok kialakulása, az operandminta, az operáció végrehajtása, az eredmény küldése) elvégeztük külön funkcionális blokkokkal. Munkájuk során egyfajta szállítószalagot alakítottak ki, és a párhuzamos munkájuk lehetővé tette a különböző parancsok különböző szakaszainak különböző fázisait.

Ezt az elvet továbbfejlesztették a következő generációkban. De mindazonáltal az első számítógépek nagyon erős irányítási központosítással, egységes irányítási szabványokkal és adatformátumokkal rendelkeznek, "az egyes műveletek" merev "konstrukciós ciklusai, amelyek nagyrészt megmagyarázzák az általuk használt elembázis korlátozott képességeit. A központi UU nemcsak a számítástechnikai műveleteket, hanem egy I / O működést, az adatok továbbítását, a memóriát stb. Által továbbítva. Mindez bizonyos mértékig megengedte, hogy egyszerűsítse a számítógép felszerelését, de erősen visszatartotta teljesítményük növekedését.

A harmadik generációs komplikáció bonyolította a struktúrát az I / O információ és a feldolgozási folyamat folyamatainak elválasztásával.

Szorosan kapcsolódó eszközök Allu és Uu kapott nevét processzor.

További eszközök jelentek meg a számítógépes sémában, amely ilyen nevekkel rendelkezett: I / O processzorok, információcsere-vezérlő eszköz, I / O csatorna. Az utóbbi a nagy számítógéphez képest a legnagyobb elosztást kapta. Az egyes eszközök irányításának és párhuzamos működésének decentralizálása, amely lehetővé tette, hogy élesen növeljék a számítógép teljes sebességét.

Az I / O csatornák közül a multiplex csatornákat izolálták, képesek nagyszámú lassabb I / O eszközt szerezni, és a nagysebességű külső tárolóeszközök többcsatornás módjait szolgálják fel.

A negyedik generációs számítógéphez tartozó személyi számítógépeken további változás történt a szerkezetben (2.2. Ábra). Az összes eszköz egyetlen géphez való csatlakoztatása egy közös busz, amely adatvonal, címek, vezérlési és teljesítményjelek. A egységes rendszer hardver vegyületek jelentősen egyszerűsített szerkezetét azáltal, hogy azt még inkább decentralizált.

A buszon lévő összes átviteli adat a szolgáltatási programok ellenőrzése alatt történik.

2. ábra Strukturális PC-rendszer

A PC mag létrehoz egy processzort, a fő memóriát (OP), amely a RAM és az állandó tárolóeszköz (ROM) és a video memória.

A ROM célja, hogy rögzítse és folyamatosan tárolja a leggyakrabban használt ellenőrzési programokat.

Az összes külső eszköz csatlakoztatása (belül), kijelző, billentyűzet, külső memória stb., A megfelelő adaptereken keresztül - a párhuzamos eszközök vagy vezérlők tárgyalási sebessége speciális perifériás vezérlőeszközök. A PC-ben lévő vezérlők az I / O csatornák szerepét játszják. Az időzítő az időzítő-időmérő eszköz kiválasztása és a közvetlen hozzáférésvezérlő (hatékonyság) olyan eszköz, amely hozzáférést biztosít az OP-hez, megkerülve a processzort.

A PC-szerkezet kialakításának módja meglehetősen logikus és természetes szabvány a számítógépes osztályhoz.

A PC szerkezetének központi helye gumiabroncsot foglal el. A gumiabroncs egy közös kommunikációs csatorna, amely a számítógépes eszközök közötti információcserére szolgál. Az első PC-ben egyszerűen az adatátvitelre, a címekre, a hatalomra és a vezérlési jelekre szánt vezetőkészleteket mutatták be. Mivel a számítástechnikai technológia fejleszti, bonyolítja a számítógépek szerkezetét, növelve az eszközök és a küldött adatok mennyiségét, a perifériák telítettségét különböző eszközökkel, beleértve a multimédiát is, az egyetlen gumiabroncs többé nem nyújt hatékony munkát.

A Modern PC-ben a számítógépes eszközök számítógépes interakciós csatornáját nagyszámú gumiabroncsok mutatják be a régi és az új szabványoknak megfelelően. A régi szabványok megmentése kompatibilitást biztosít, vagyis a COM és az LPT porthoz csatlakoztatott hagyományos eszközökkel való együttműködés képessége.

A gumiabroncsok és eszközök összehangolt működésének megszervezése rendszer logikai zsetonokat végez, úgynevezett chipset (chipset).

A rendszer logikai chipkészletének többsége kiemelkedő hierarchikus struktúrával rendelkezik, amely megfelel a nagysebességű és alacsony sebességű adatbeviteli eszközök szintjének. A legfrissebb Pentium mikroprocesszorok esetében a chipkészlet úgynevezett hub szerkezetét használják. Ebben az esetben a "hub" szó ugyanolyan érthető, mint egy kapcsoló (eszköz az egyes bemenetek bizonyos kimenetekkel való csatlakoztatására) vagy egy hub (eszköz, amely a nagysebességű csatornák kevesebb sebességgel illeszkedik).

A nagysebességű kernel eszközök működtetésére szolgáló chipkészlet szerkezetében az NORTH híd, az NB az északi híd (egyes készletekben, például az Intel 820-ban, memóriavezérlő hubnak, MCH - egy memóriavezérlőnek nevezik A videokendszer gyorsított grafikus gyorsított grafikus porton keresztül történő vezérlésére szolgáló grafikus vezérlőt is vezérelve. Adatátviteli csatornák a processzor vagy két processzor, a video memória és a véletlen memória között több mint 1 GB / s sávszélességgel rendelkeznek.

Alacsony sebességű adatbeviteli eszközök Control South Bridge, SB (Southern Bridge). Az Intel 820 készletben az I / O vezérlő hub - a vezérlő alacsony sebességű I / O eszközöket szolgál fel. Ez a kikötő, amely koordinálja a különböző gumiabroncsok adatcsere-szabványait.

A számítástechnika fejlődésének története kimutatta, hogy a "processzor-memória" kapcsolat a legkesekebb hely. A memória sebessége nagymértékben meghatározza az egymást követő számítások általános sebességét. Ezért a legújabb mikroprocesszorok teljesítményét csak 25-30% -kal használják.

A felhasználó szempontjából kívánatos, hogy nagy kapacitású RAM és nagy sebességű számítógép legyen. Azonban az egyszintes memóriaépítés nem teszi lehetővé, hogy egyidejűleg kielégítse ezt a két ellentmondásos követelményt.

Ezért a modern számítógépek memóriája többszintű, piramisi elven alapul.

A rendelkezésre álló processzorok részeként szuperoperatív tárolóeszköz Egy kis kapacitás, amelyet több tucat regiszter alkot, gyors hozzáférési idővel, amely egy processzorciklust (nanosekundumokat, ns) alkot. Itt az adatok közvetlenül részt vesznek a feldolgozásban általában tárolva.

A következő szint kialakul cache memória, vagy jegyzettömb memória. Ez egy puffertároló eszköz, amely aktív tíz és több száz krib-ot tárol. A készpénzes memória gyorsabban, a programparancsok és a feldolgozott adatok minta felgyorsítása. Itt lehetséges az asszociatív adatminta.

A felhasználói programok és adatok fő összege működési tárolóeszköz (Kapacitás - több millió gép szó, mintavételi idő - akár 20 processzor óra).

A gépprogramok egy része és a leggyakrabban használt állandók, amelyek automatikus számítási ellenőrzést biztosítanak állandó memória (ROM).

A hierarchia alacsonyabb szintjén található külső tárolóeszközök Mágneses médiumokon: merev és rugalmas mágneses lemezeken, mágneses szalagok, magneto-optikai lemezek stb. Az alacsonyabb sebesség és nagyon nagy kapacitás megkülönböztethető.

A szervezet az előleg információáramlás között a memória különböző szinteken a decentralizált irányítás ezek segítségével úgy a memória hierarchiát, mint egy absztrakt egyetlen virtuális (látszólagos) memóriát. Az összes szint elfogadott munkája az operációs rendszerprogramok futtatása. A felhasználó képes dolgozni a memóriával, amely messze meghaladja a RAM kapacitását.

Hasonló információk.