Структура на компютъра

1. Устройството на компютъра и принципа на неговото действие 4

2. Физически характеристики на компютърните компоненти. ПРОЦЕСОР. Памет, количество памет. 13

Препратки 21

Персонален компютър (PC) или персонален компютър (PC) е електронен компютър, който може да се управлява от потребител, който не е професионален програмист.

Характеризира се с развит (приятелски) интерфейс човек-машина, малки размери, тегло, относително ниска цена и мултифункционалност (универсалност) на приложение.

Едно от основните предимства на персоналните компютри, което осигури техния огромен успех, беше принципът на отворена архитектура, който се състои в това, че при проектирането на компютър се регулират и стандартизират само принципът на работа на компютъра и неговата конфигурация (определен набор от хардуер и връзки между тях). Изграждането на компютър не като единично устройство от една част, а на базата на принципа на отворената архитектура (модулна конструкция) осигурява възможност за сглобяването им от отделни компоненти и части, проектирани и произведени от независими производители. В допълнение, такъв компютър може лесно да се разширява и надстройва, като има вътрешни слотове за разширение, които позволяват на потребителя да добавя различни устройства, които отговарят на даден стандарт, и по този начин да конфигурира компютъра си според личните си предпочитания. Специалистите често наричат такива операции надграждане (разширяване, актуализиране).

Целта на тази работа е да се разгледа функционалната и структурна организация на компютрите.

- Помислете за състава и предназначението на основните блокове на компютъра.

- Помислете за основните характеристики на компютърните компоненти (централен процесор ипамет).

Исторически компютърът се появява като машина за изчисления и се нарича електронен компютър - компютър. Структурата на такова устройство е описана от известния математик Джон фон Нойман през 1945 г.

Структурата на компютъра е определен модел, който установява състава, реда и принципите на взаимодействие на неговите компоненти.[1]

Структурата на модерен персонален компютър е показана на фигурата по-долу. [2]

Обмислете принципа на взаимодействие на основните устройства.

Платката на дънната платка (системата) е най-важният елемент на компютъра, в нея се помещават устройства, които директно обработват информация (изчисления), като правило това е микропроцесор, вътрешна памет, системна шина, контролер на клавиатурата, генератор на тактова честота, контролер на прекъсване, таймер и др. Схеми, които управляват други външни компютърни устройства, като правило, са разположени на отделни платки, поставени в унифицирани конектори (слотове) на дънната платка. Тези конектори свързват контролерите на устройството директно към системната шина за данни в компютърната шина. Понякога тези контролери могат да бъдат разположени на системната платка. Чипсетите, на които работят дънните платки, се наричат чипсети. Дънните платки се различават по вида на процесорите, които могат да бъдат инсталирани на тях, и имената на компаниите, които ги произвеждат. На дънните платки има специални джъмпери - джъмпери,, които ви позволяват да го настроите според типа процесор и други устройства, инсталирани на него.

Хардуерно-логическите устройства, отговорни за съвместното функциониране на различни компоненти, се наричат интерфейси.Съвременният компютър е пълен с различни интерфейси, които осигуряват универсаленвзаимодействие. Има стандарти за интерфейси.

Наборът от интерфейси, реализирани в компютър, образува това, което се нарича компютърна архитектура.

За добавяне на ново допълнително устройство към компютъра е необходим контролер - устройство, което хардуерно координира работата на системата и допълнителното устройство. Освен това се нуждаете от драйвер за това устройство - програма, която ви позволява програмно да свържете това устройство със системата като цяло.

Контролерът трябва да вземе предвид хардуерните характеристики на свързаното устройство, а драйверът трябва да позволи на операционната система да управлява нестандартно устройство, използвайки стандартен набор от командни заявки.

Драйверът действа като "преводач" от езика на операционната система към езика на конкретно устройство, контролерът действа като хардуерен "мост" между системата като цяло и допълнително устройство.

Централната част на компютъра е системният блок, към който са прикрепени клавиатурата, мониторът и мишката. Системният блок и мониторът са независимо свързани към източник на захранване - AC. В съвременните компютри дисплеят и системният блок понякога са монтирани в един корпус.

Системният блок съдържа всички основни устройства на компютъра:

- микропроцесор - мозъкът на компютър, който изпълнява команди, получени на неговия вход: извършва изчисления и контролира работата на други устройства на компютъра;

- памет с произволен достъп, предназначена за временно съхранение на програми и данни;

- контролери, предназначени за независимо от процесора управление на отделни процеси в работата на компютър;

- флопи дискови устройства, използвани за четене и запис на флопи дискове;

- твърд дискпредназначени за четене и запис на твърд магнитен диск (твърд диск);

- CD-ROM устройства, които предоставят възможност за четене на данни от компютърни компактдискове и възпроизвеждане на аудио компактдискове, както и запис на информация върху компактдиск;

- захранване, което преобразува захранването на мрежата в постоянен ток, подаван към електронните схеми на компютъра;

- брояч на време, който работи независимо дали компютърът е включен или не;

Всички компоненти на компютъра според тяхната функционална връзка с работата с информация могат да бъдат разделени на:

- устройства за обработка на информация (централен процесор, специализирани процесори);

- устройства за съхранение на информация (твърд диск, CD-ROM, RAM и др.);

- устройства за въвеждане на информация (клавиатура, мишка, микрофон, скенер и др.);

- устройства за извеждане на информация (монитор, принтер, акустична система и др.).

Генератор на тактови импулси. Той генерира поредица от електрически импулси; честотата на генерираните импулси определя тактовата честота на машината.

Интервалът от време между съседни импулси определя времето на един цикъл на машината или само на цикъла на машината.

Честотата на генератора на тактови импулси е една от основните характеристики на персоналния компютър и до голяма степен определя скоростта на неговата работа, тъй като всяка операция в машината се извършва за определен брой цикли.

Системна шина. Това е основната интерфейсна система на компютър, която осигурява сдвояване и комуникация на всички негови устройства помежду си.

Всички блокове, или по-скоро техните входно-изходни портове, са свързани към шината по същия начин чрез съответните унифицирани съединители (фуги): директно или чрез контролери (адаптери).Системната шина се управлява от микропроцесора директно или по-често чрез допълнителна микросхема - контролера на шината, който генерира основните управляващи сигнали. Обменът на информация между външни устройства и системната шина се извършва с помощта на ASCII кодове.

Памет (вътрешна - системна, включително RAM и ROM и външен диск). ROM (от англ. ROM, ReadOnlyMemory - памет само за четене) се използва за съхраняване на неизменна (постоянна) програмна и справочна информация. RAM (от английски RAM, RandomAccessMemory - памет с произволен достъп) е предназначена за онлайн запис, съхранение и четене на информация (програми и данни), която е пряко включена в информационно-изчислителния процес, извършван от компютъра в текущия период от време. Дисковата памет се отнася до външни компютърни устройства и се използва за дългосрочно съхранение на всяка информация, която някога може да е необходима за решаване на проблеми, по-специално целият компютърен софтуер се съхранява в нея. Като устройства за външна памет, разположени в системния блок, се използват твърди дискове (HDD) и флопи устройства (NGMD), магнитни дискове, оптични дискови устройства (NOD) и др.;

Таймер. Това е вграден електронен часовник, който при необходимост осигурява автоматично премахване на текущия момент от времето (година, месец, часове, минути, секунди и части от секунди). Таймерът е свързан към автономен източник на захранване - батерията и продължава да работи, когато машината е изключена от електрическата мрежа.