Функциональная и структурная организация компьютера.

      Комментарии к записи Функциональная и структурная организация компьютера. отключены

Обобщенная структурная схема ЭВМ:

1) Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Разнотипные слова различаются по способу использования, но не по способу кодирования.

2) Устройство управления и арифметическое устройство обычно объединяются в одно, называемое центральным процессором. Они определяю действия, подлежащие выполнению, путем считывания команд из оперативной памяти.

Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

В состав микропроцессора входят:

  • Устройствоуправления (УУ) — формирует и подает во все блоки машины в нужные моментывремени определенные сигналы управления (управляющие импульсы); опорнуюпоследовательность импульсов устройство управления получает от генераторатактовых импульсов
  • Арифметико-логическоеустройство (АЛУ) — предназначено для выполнения всех арифметических илогических операций над числовой и символьной информацией (в некоторыхмоделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключаетсядополнительный математический сопроцессор);
  • Микропроцессорнаяпамять (МПП) — служит дня кратковременного хранения, записи и выдачиинформации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие тактыработы машины. (МПП строится на регистрах и используется для обеспечениявысокого быстродействия машины, ибо основная память (ОП) не всегдаобеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимуюдля эффективной работы быстродействующего микропроцессора.)
  • Интерфейснаясистема микропроцессора — реализует сопряжение и связь с другимиустройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс МП, буферныезапоминающие регистры и схемы управления портами ввода-вывода (ПВВ) исистемной шиной.

<p>Генератор тактовых импульсов. Генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины, которая является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определенное количество тактов.

Системная шина. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает в себя:

  • Кодовуюшину данных (КШД)
  • Кодовуюшину адреса (КША)
  • Кодовуюшину инструкций (КШИ)
  • Шинупитания

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:
1. между микропроцессором и основной памятью;
2. между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;
3. между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Основная память (ОП). Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной и формации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя).
ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени.

Внешняя память. Она относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, наиболее распространенными являются накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках.
Назначение этих накопителей — хранение больших объемов информации.

Источник питания. Это блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.

Таймер. Это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания — аккумулятору и при отключении машины от сети продолжает работать.

Внешние устройства (ВУ). По назначению можно выделить следующие виды ВУ:
1. внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;
2. диалоговые средства пользователя;
3. устройства ввода информации;
4. устройства вывода информации;
5. средства связи и телекоммуникации.

Диалоговые средства пользователя включают в свой состав видеомониторы (дисплеи), реже пультовые пишущие машинки (принтеры с клавиатурой) и устройства речевого ввода-вывода информации.

К устройствам ввода информации относятся:

  • Клавиатура
  • Графическиепланшеты (дигитайзеры)— для ручного ввода графической информации,изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера);при перемещении пера автоматически выполняются считывание координат егоместоположения и ввод этих координат в ПК;
  • Сканеры
  • Манипуляторы(устройства указания): джойстик — рычаг, мышь, трекбол — шар в оправе,световое перо и др. для ввода графической информации на экран дисплея путемуправления движением курсора по экрану с последующим кодированиемкоординат курсора и вводом их в ПК;
  • Сенсорныеэкраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд сполиэкрана дисплея в ПК.

К устройствам вывода информации относятся:

  • Принтеры
  • Графопостроители(плоттеры).

Дополнительные схемы. К системной шине и к МП ПК наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены и некоторые дополнительные платы с интегральными микросхемами, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора: математический сопроцессор, контроллер прямого доступа к памяти, сопроцессор ввода-вывода, контроллер прерываний и др.

Статьи к прочтению:

УРОК 02. Структурная схема компьютера (10 класс)


Похожие статьи: