Архитектура компьютера

Кэш-память или сверхоперативная память. Скорость обработки информации центральным процессором уже так высока, что современные устройства ОЗУ не справляются с функцией

Архитектура компьютера

Дипломная работа

Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету

Компьютеры, программирование

Сдать работу со 100% гаранией

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

Гл. 1 АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННОГО ПК

.1 СТРУКТУРА ЭВМ. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПК

.2 АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

.3 УСТРОЙСТВО СОВРЕМЕННОГО КОМПЬЮТЕРА

.4 ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гл. 2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Бурное развитие информационных технологий и их основной технической базы - компьютеров, приводит к большему насыщению ими практически всех сфер деятельности человека. В этих условиях для студента необходимо знание основ аппаратной части компьютера, его основных технических характеристик и функциональных возможностей. Такое знание дает возможность более осознанно осуществлять выбор, организовывать обслуживание, модернизацию персональных компьютеров, планировать развитие компьютера как для личного пользования так и для профессионального использования, что является наиболее актуальным.

Основные цели:

Изучение архитектуры современного персонального компьютера (ПК).

Получение знаний об аппаратной части компьютера и его технических характеристик и функциональных возможностей.

Задачи:

·классификация компьютеров,

·структурная и функциональная схемы персонального компьютера,

·назначение,

·виды и характеристики центральных и внешних устройств ЭВМ,

·формы представления информации в ЭВМ,

·классическая архитектура современного компьютера.

В теоретической части необходимо решить задачу по имеющимся данным: «Фирма ООО «Титаник» предоставляет услуги по перевозке грузов. Для определения затрат на приобретение материалов ежемесячно ведётся учёт количества приобретаемого топлива. Данные о ценах и количестве приобретённого топлива в течение месяца»

 

1. АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННОГО ПК

 

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Структура компьютера - это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства - от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

Персональный компьютер (ПК; англ. personal computer) - компьютер, предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросам большого количества людей. Созданный как вычислительная машина, компьютер, тем не менее, всё чаще используется как инструмент доступа в компьютерные сети и как платформа для компьютерных игр. В Советском Союзе вычислительные машины, предназначенные для личного использования, носили официальное название персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ). В терминологии, принятой в российских стандартах, это словосочетание и сегодня указывается вместо используемого де-факто названия «персональный компьютер»

 

 

1.1 СТРУКТУРА ЭВМ. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПК

 

По расположению устройств компьютерной системы их делят на внешние и внутренние. Внешние устройства, их так же называют периферийные, подключаются к системному блоку с помощью кабелей и разъемов. Внутренние располагаются внутри системного блока. Как правило, внешние устройства служат для ввода и вывода информации, а внутренние для ее хранения и обработки.

Системный блок - это основной блок, который содержит самые главные части компьютера внутренние:

·системную или материнскую плату;

·блок питания

·жесткий диск - винчестер

·дисководы (для дискет, компакт-дисков)

Внешние устройства:

Клавиатура - устройство для ввода информации в системный блок

Монитор - устройство для отображения информации

Кроме того, в состав ПК входят манипулятор мышь, принтер, джойстик, динамики, модем, сканер и т.п.

Все компьютерные устройства, во-первых, питаются от электрической сети с помощью силового кабеля. (Обычно любое оборудование периферии имеет свой силовой кабель, кроме клавиатуры и мыши. Клавиатура и мышь получают питание непосредственно от системного блока) Во-вторых, обмениваются информацией в виде электрических импульсов, с помощью сигнального кабеля. Сетевой кабель - это сигнальный кабель, соединяющий компьютер с другими компьютерами.

 

.2 АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

 

При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру.

Архитектура ЭВМ - это общее описание структуры, ресурсов и функций ЭВМ.

Наиболее распространены следующие архитектурные решения:

Классическая архитектура фон Неймана: (разработана в 1945 году Джоном фон Нейманом, на ее основе строились первые ЭВМ)

Устройства ввода служат для занесения в оперативную память ЭВМ как текста программы, так и всех исходных данных.

Процессор - устройство, осуществляющее обработку информации:

Устройство управления (УУ) обеспечивает координацию действий всех узлов машины в соответствии с программой.

Арифметико-логического устройство (АЛУ) выполняет все арифметические и логические операции.

Оперативная память служит для хранения выполняемой программы и основной части обрабатываемой информации.

 

.3 УСТРОЙСТВО СОВРЕМЕННОГО КОМПЬЮТЕРА

 

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это серьезно беспокоило руководство фирмы IBM (International Business Machines Corporation) - ведущей компании по производству больших ЭВМ. И в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров. Однако руководство фирмы недооценило будущую важность этого рынка, рассматривая создание компьютера всего лишь как мелкий эксперимент. Чтобы не тратить на этот эксперимент много средств, руководство фирмы разрешило подразделению использовать блоки, изготовленные другими фирмами. Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным устройством, а обеспечила его сборку из независимо изготовленных частей по принципу открытой архитектуры.

В современных персональных компьютерах, как правило, используется принцип открытой архитектуры. Он заключается в том, что все устройства компьютера взаимодействуют и соединяются между собой стандартным, известным образом и любой производитель, руководствуясь ими, может начать производство какого-либо устройства.

Преимущества открытой архитектуры:

·возможность выбора необходимой конфигурации компьютера

·возможность расширять и модернизировать компьютерную систему

Архитектура современных персональных компьютеров (ПК) основана на магистрально-модульном принципе. Компьютер состоит из разрозненных частей - модулей. Модулем ПК будем называть любое относительно самостоятельное устройство компьютера (процессор, оперативная память, контроллер, дисплей, принтер, сканер и т.д.) Для того чтобы компьютер работал как единый механизм, необходимо осуществлять обмен данными между различными устройствами, за это отвечает системная (магистральная) шина.

Системная шина осуществляет обмен информацией по трем многоразрядным шинам, соединяющим модули:

·шина данных - шина, предназначенная для передачи информации. В компьютерной технике принято различать выводы устройств по назначению: одни для передачи информации (например, в виде сигналов низкого или высокого уровня), другие для сообщения всем устройствам (шина адреса) - кому эти данные предназначены. На материнской плате шина может также состоять из множества параллельно идущих через всех потребителей данных проводников (например, в архитектуре IBM PC).Основной характеристикой шины данных является её ширина в битах. Ширина шины данных определяет количество информации, которое можно передать за один такт.

·шина адресов - компьютерная шина, используемая центральным процессором или устройствами, способными инициировать сеансы DMA, для указания физического адреса слова ОЗУ (или начала блока слов), к которому устройство может обратиться для проведения операции чтения или записи. Основной характеристикой шины адреса является её ширина в битах. Ширина шины адреса определяет объём адресуемой памяти. Например, если ширина адресной шины составляет 20 бит, и размер слова памяти равен одному байту (минимальный адресуемый объём данных), то объём памяти, который можно адресовать, составляет 220 = 1 048 576 байтов (1 МБайт) как в IBM PC/XT. С точки зрения архитектуры микропроцессорной системы, если не применять мультиплексирование, каждый бит в адресе определяется одним проводником (линией) в магистрали, по которой передаётся адрес. Если рассматривать структурную схему микро-ЭВМ, то адресная шина активизирует работу всех внешних устройств по команде, которая поступает с микропроцессора.

·шина управления (инструкций).

Центральные устройства подсоединены к шине непосредственно, а периферийные - через устройства сопряжения (контроллеры или адаптеры)

Системная или материнская плата - это основная электронная плата в компьютере. На ней обычно располагается:

Центральный процессор и сопроцессор

Центральный процессор (микропроцессор) - CPU (Central Processing Unit), он управляет работой всех уз

Похожие работы

1 2 3 4 > >>