Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà è óñòðîéñòâà ÏÊ |
|
Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà è óñòðîéñòâà ÏÊ
Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà è óñòðîéñòâà ÏÊ
Îñíîâíûì óñòðîéñòâîì ÏÊ ÿâëÿåòñÿ ìàòåðèíñêàÿ ïëàòà, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåò åãî êîíôèãóðàöèþ. Âñå óñòðîéñòâà ÏÊ ïîäêëþ÷àþòñÿ ê ýòîé ïëàòå ñ ïîìîùüþ ðàçúåìîâ ðàñïîëîæåííûõ íà ýòîé ïëàòå. Ñîåäèíåíèå âñåõ óñòðîéñòâ â åäèíóþ ñèñòåìó îáåñïå÷èâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ ñèñòåìíîé ìàãèñòðàëè (øèíû), ïðåäñòàâëÿþùåé ñîáîé ëèíèè ïåðåäà÷è äàííûõ, àäðåñîâ è óïðàâëåíèÿ.
ßäðî ÏÊ îáðàçóþò ïðîöåññîð (öåíòðàëüíûé ìèêðîïðîöåññîð) è îñíîâíàÿ ïàìÿòü, ñîñòîÿùàÿ èç îïåðàòèâíîé ïàìÿòè è ïîñòîÿííîãî çàïîìèíàþùåãî óñòðîéñòâà (ÏÇÓ) èëè ïåðåïðîãðàììèðóåìîãî ïîñòîÿííîãî çàïîìèíàþùåãî óñòðîéñòâà ÏÏÇÓ. ÏÇÓ ïðåäíàçíà÷àåòñÿ äëÿ çàïèñè è ïîñòîÿííîãî õðàíåíèÿ äàííûõ.
Ïîäêëþ÷åíèå âñåõ âíåøíèõ óñòðîéñòâ: êëàâèàòóðû, ìîíèòîðà, âíåøíèõ ÇÓ, ìûøè, ïðèíòåðà è ò.ä. îáåñïå÷èâàåòñÿ ÷åðåç êîíòðîëëåðû, àäàïòåðû, êàðòû.
Êîíòðîëëåðû, àäàïòåðû èëè êàðòû èìåþò ñâîé ïðîöåññîð è ñâîþ ïàìÿòü, ò.å. ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñïåöèàëèçèðîâàííûé ïðîöåññîð.
Ìèêðîïðîöåññîð
Öåíòðàëüíûé ìèêðîïðîöåññîð (íåáîëüøàÿ ìèêðîñõåìà, âûïîëíÿþùàÿ âñå âû÷èñëåíèÿ è îáðàáîòêó èíôîðìàöèè) – ýòî ÿäðî ÏÊ.  êîìïüþòåðàõ òèïà IBM PC èñïîëüçóþòñÿ ìèêðîïðîöåññîðû ôèðìû Intel è ñîâìåñòèìûå ñ íèìè ìèêðîïðîöåññîðû äðóãèõ ôèðì.
Êîìïîíåíòû ìèêðîïðîöåññîðà:
ÀËÓ âûïîëíÿåò ëîãè÷åñêèå è àðèôìåòè÷åñêèå îïåðàöèè
Óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ óïðàâëÿåò âñåìè óñòðîéñòâàìè ÏÊ
Ðåãèñòðû èñïîëüçóþòñÿ äëÿ õðàíåíèÿ äàííûõ è àäðåñîâ
Ñõåìà óïðàâëåíèÿ øèíîé è ïîðòàìè – îñóùåñòâëÿåò ïîäãîòîâêó óñòðîéñòâ ê îáìåíó äàííûìè ìåæäó ìèêðîïðîöåññîðîì è ïîðòîì ââîäà – âûâîäà, à òàêæå óïðàâëÿåò øèíîé àäðåñà è óïðàâëåíèÿ.
Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ïðîöåññîðà:
Ðàçðÿäíîñòü – ÷èñëî äâîè÷íûõ ðàçðÿäîâ, îäíîâðåìåííî îáðàáàòûâàåìûõ ïðè âûïîëíåíèè îäíîé êîìàíäû. Áîëüøèíñòâî ñîâðåìåííûõ ïðîöåññîðîâ – ýòî 32 – ðàçðÿäíûå ïðîöåññîðû, íî âûïóñêàþòñÿ è 64 - ðàçðÿäíûå ïðîöåññîðû.
Òàêòîâàÿ ÷àñòîòà – êîëè÷åñòâî öèêëîâ ðàáîòû óñòðîéñòâà çà åäèíèöó âðåìåíè. ×åì âûøå òàêòîâàÿ ÷àñòîòà, òåì âûøå ïðîèçâîäèòåëüíîñòü.
Íàëè÷èå âñòðîåííîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî ñîïðîöåññîðà
Íàëè÷èå è ðàçìåð Êýø- ïàìÿòè.
Îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü
Îïåðàòèâíîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî (ÎÇÓ èëè RAM) - îáëàñòü ïàìÿòè, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ õðàíåíèÿ èíôîðìàöèè â òå÷åíèå îäíîãî ñåàíñà ðàáîòû ñ êîìïüþòåðîì. Êîíñòðóêòèâíî ÎÇÓ âûïîëíåíî â âèäå èíòåãðàëüíûõ ìèêðîñõåì.
Èç íåå ïðîöåññîð ñ÷èòûâàåò ïðîãðàììû è èñõîäíûå äàííûå äëÿ îáðàáîòêè â ñâîè ðåãèñòðû, â íåå çàïèñûâàåò ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû. Íàçâàíèå “îïåðàòèâíàÿ” ýòà ïàìÿòü ïîëó÷èëà ïîòîìó, ÷òî îíà ðàáîòàåò î÷åíü áûñòðî, â ðåçóëüòàòå ïðîöåññîðó íå ïðèõîäèòñÿ æäàòü ïðè ÷òåíèè èëè çàïèñè äàííûõ â ïàìÿòü.
Îäíàêî áûñòðîäåéñòâèå ÎÇÓ íèæå áûñòðîäåéñòâèÿ ðåãèñòðîâ ïðîöåññîðà, ïîýòîìó ïåðåä âûïîëíåíèåì êîìàíä ïðîöåññîð ïåðåïèñûâàåò äàííûå èç ÎÇÓ â ðåãèñòðû. Ïî ïðèíöèïó äåéñòâèÿ ðàçëè÷àþò äèíàìè÷åñêóþ ïàìÿòü è ñòàòè÷åñêóþ.
ß÷åéêè äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìèêðîêîíäåíñàòîðû, êîòîðûå íàêàïëèâàþò çàðÿä íà ñâîèõ îáêëàäêàõ. ß÷åéêè ñòàòè÷åñêîé ïàìÿòè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé òðèããåðû, êîòîðûå ìîãóò íàõîäèòüñÿ â äâóõ óñòîé÷èâûõ ñîñòîÿíèÿõ.
Îñíîâíûå ïàðàìåòðû, êîòîðûå õàðàêòåðèçóþò ÎÇÓ – ýòî åìêîñòü è âðåìÿ îáðàùåíèÿ ê ïàìÿòè. ÎÇÓ òèïà DDR SDRAM (ñèíõðîííàÿ ïàìÿòü ñ äâîéíîé ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ) ñ÷èòàåòñÿ íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíîé äëÿ ÏÊ.
Êýø-ïàìÿòü
Êîìïüþòåðó íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü áûñòðûé äîñòóï ê îïåðàòèâíîé ïàìÿòè, èíà÷å ìèêðîïðîöåññîð áóäåò ïðîñòàèâàòü, è áûñòðîäåéñòâèå êîìïüþòåðà óìåíüøèòñÿ. Ïîýòîìó ñîâðåìåííûå êîìïüþòåðû îñíàùàþòñÿ Êýø-ïàìÿòüþ èëè ñâåðõîïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ.
Ïðè íàëè÷èè Êýø-ïàìÿòè äàííûå èç ÎÇÓ ñíà÷àëà ïåðåïèñûâàþòñÿ â íåå, à çàòåì â ðåãèñòðû ïðîöåññîðà. Ïðè ïîâòîðíîì îáðàùåíèè ê ïàìÿòè ñíà÷àëà ïðîèçâîäèòñÿ ïîèñê íóæíûõ äàííûõ â Êýø-ïàìÿòè è íåîáõîäèìûå äàííûå èç Êýø-ïàìÿòè ïåðåíîñÿòñÿ â ðåãèñòðû, ïîýòîìó ïîâûøàåòñÿ áûñòðîäåéñòâèå.
Êîíòðîëëåðû
Òîëüêî òà èíôîðìàöèÿ, êîòîðàÿ õðàíèòñÿ â ÎÇÓ, äîñòóïíà ïðîöåññîðó äëÿ îáðàáîòêè. Ïîýòîìó íåîáõîäèìî, ÷òîáû â åãî îïåðàòèâíîé ïàìÿòè íàõîäèëèñü ïðîãðàììà è äàííûå.
 ÏÊ èíôîðìàöèÿ ñ âíåøíèõ óñòðîéñòâ (êëàâèàòóðû, æåñòêîãî äèñêà è ò.ä.) ïåðåñûëàåòñÿ â ÎÇÓ, à èíôîðìàöèÿ (ðåçóëüòàòû âûïîëíåíèÿ ïðîãðàìì) ñ ÎÇÓ òàêæå âûâîäèòñÿ íà âíåøíèå óñòðîéñòâà (ìîíèòîð, æåñòêèé äèñê, ïðèíòåð è ò.ä.).
Òàêèì îáðàçîì, â êîìïüþòåðå äîëæåí îñóùåñòâëÿòüñÿ îáìåí èíôîðìàöèåé (ââîä-âûâîä) ìåæäó îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ è âíåøíèìè óñòðîéñòâàìè. Óñòðîéñòâà, êîòîðûå îñóùåñòâëÿþò îáìåí èíôîðìàöèåé ìåæäó îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ è âíåøíèìè óñòðîéñòâàìè íàçûâàþòñÿ êîíòðîëëåðàìè èëè àäàïòåðàìè, èíîãäà êàðòàìè. Êîíòðîëëåðû, àäàïòåðû èëè êàðòû èìåþò ñâîé ïðîöåññîð è ñâîþ ïàìÿòü, ò.å. ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñïåöèàëèçèðîâàííûé ïðîöåññîð.
Êîíòðîëëåðû èëè àäàïòåðû (ñõåìû, óïðàâëÿþùèå âíåøíèìè óñòðîéñòâàìè êîìïüþòåðà) íàõîäÿòñÿ íà îòäåëüíûõ ïëàòàõ, êîòîðûå âñòàâëÿþòñÿ â óíèôèöèðîâàííûå ðàçúåìû (ñëîòû) íà ìàòåðèíñêîé ïëàòå
Ñèñòåìíàÿ ìàãèñòðàëü
Ñèñòåìíàÿ ìàãèñòðàëü (øèíà) - ýòî ñîâîêóïíîñòü ïðîâîäîâ è ðàçúåìîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ îáúåäèíåíèå âñåõ óñòðîéñòâ ÏÊ â åäèíóþ ñèñòåìó è èõ âçàèìîäåéñòâèå.
Äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ êîíòðîëëåðîâ èëè àäàïòåðîâ ñîâðåìåííûå ÏÊ ñíàáæåíû òàêèìè ñëîòàìè êàê PCI. Ñëîòû PCI – E Express äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ íîâûõ óñòðîéñòâ ê áîëåå ñêîðîñòíîé øèíå äàííûõ. Ñëîòû AGP ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ âèäåîàäàïòåðà
Äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ íàêîïèòåëåé (æåñòêèõ äèñêîâ è êîìïàêò-äèñêîâ) èñïîëüçóþòñÿ èíòåðôåéñû IDE è SCSI. Èíòåðôåéñ – ýòî ñîâîêóïíîñòü ñðåäñòâ ñîåäèíåíèÿ è ñâÿçè óñòðîéñòâ êîìïüþòåðà.
Ïîäêëþ÷åíèå ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ (ïðèíòåðû, ìûøü, ñêàíåðû è ò.ä.) îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç ñïåöèàëüíûå èíòåðôåéñû, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ ïîðòàìè. Ïîðòû óñòàíàâëèâàþòñÿ íà çàäíåé ñòåíêå ñèñòåìíîãî áëîêà.
Ñëîòû (ðàçúåìû) ðàñøèðåíèÿ êîíôèãóðàöèè ÏÊ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ ê îñíîâíîé øèíå äàííûõ êîìïüþòåðà. Ê îñíîâíûì ïëàòàì ðàñøèðåíèÿ, ïðåäíàçíà÷åííûì äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê øèíå äîïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ, îòíîñÿòñÿ:
Âèäåîàäàïòåðû (âèäåîêàðòû)
Çâóêîâûå ïëàòû
Âíóòðåííèå ìîäåìû
Ñåòåâûå àäàïòåðû (äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê ëîêàëüíîé ñåòè)
SCSI - àäàïòåðû
Âíåøíÿÿ ïàìÿòü. Êëàññèôèêàöèÿ íàêîïèòåëåé
Äëÿ õðàíåíèÿ ïðîãðàìì è äàííûõ â ÏÊ èñïîëüçóþòñÿ íàêîïèòåëè ðàçëè÷íûõ òèïîâ. Íàêîïèòåëè - ýòî óñòðîéñòâà äëÿ çàïèñè è ñ÷èòûâàíèÿ èíôîðìàöèè ñ ðàçëè÷íûõ íîñèòåëåé èíôîðìàöèè. Ðàçëè÷àþò íàêîïèòåëè ñî ñìåííûì è âñòðîåííûì íîñèòåëåì.
Ïî òèïó íîñèòåëÿ èíôîðìàöèè íàêîïèòåëè ðàçäåëÿþòñÿ íà íàêîïèòåëè íà ìàãíèòíûõ ëåíòàõ è äèñêîâûå íàêîïèòåëè. Ê íàêîïèòåëÿì íà ìàãíèòíûõ ëåíòàõ îòíîñÿòñÿ ñòðèìåðû è äð. Áîëåå øèðîêèé êëàññ íàêîïèòåëåé ñîñòàâëÿþò äèñêîâûå íàêîïèòåëè.
Ïî ñïîñîáó çàïèñè è ÷òåíèÿ èíôîðìàöèè íà íîñèòåëü äèñêîâûå íàêîïèòåëè ðàçäåëÿþòñÿ íà ìàãíèòíûå, îïòè÷åñêèå è ìàãíèòîîïòè÷åñêèå.
Ê äèñêîâûì íàêîïèòåëÿì îòíîñÿòñÿ:
íàêîïèòåëè íà ôëîïïè-äèñêàõ;
íàêîïèòåëè íà íåñìåííûõ æåñòêèõ äèñêàõ (âèí÷åñòåðû);
íàêîïèòåëè íà ñìåííûõ æåñòêèõ äèñêàõ;
íàêîïèòåëè íà ìàãíèòîîïòè÷åñêèõ äèñêàõ;
íàêîïèòåëè íà îïòè÷åñêèõ äèñêàõ (CD-R CD-RW CD-ROM) ñ îäíîêðàòíîé çàïèñüþ è
íàêîïèòåëè íà îïòè÷åñêèõ DVD – äèñêàõ (DVD-R DVD-RW DVD-ROM è äð.)
Äîïîëíèòåëüíûå óñòðîéñòâà
Ïåðèôåðèéíûå óñòðîéñòâà - ýòî óñòðîéñòâà, êîòîðûå ïîäêëþ÷àþòñÿ ê êîíòðîëëåðàì ÏÊ è ðàñøèðÿþò åãî ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè
Ïî íàçíà÷åíèþ äîïîëíèòåëüíûå óñòðîéñòâà ðàçäåëÿþòñÿ íà:
óñòðîéñòâà ââîäà (òðýêáîëëû, äæîéñòèêè, ñâåòîâûå ïåðüÿ, ñêàíåðû, öèôðîâûå êàìåðû, äèäæèòàéçåðû)
óñòðîéñòâà âûâîäà (ïëîòòåðû èëè ãðàôîïîñòðîèòåëè)
óñòðîéñòâà õðàíåíèÿ (ñòðèìåðû, zip - íàêîïèòåëè, ìàãíèòîîïòè÷åñêèå íàêîïèòåëè, íàêîïèòåëè HiFD è äð.)
óñòðîéñòâà îáìåíà (ìîäåìû)
|
Êëàññèôèêàöèÿ ÝÂÌ Àðõèòåêòóðà ÝÂÌ Óñòðîéñòâà ÏÊ è èõ õàðàêòåðèñòèêè Ïðåäñòàâëåíèå èíôîðìàöèè â êîìïüþòåðå, åäèíèöû èçìåðåíèÿ èíôîðìàöèè Ñòðóêòóðà ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ÏÊ Ôàéëîâûå ñèñòåìû
{LTS} |
|
|