Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Урок 2. Системный блок (состав и назначение)
Персональный компьютер – это комплекс взаимосвязанных устройств, каждому из которых поручена определенная функция. Архитектура ПК – это общее описание структуры и функций. Принцип, на основе которого организована взаимосвязь устройств ПК, называется принципом открытой архитектуры. Компьютер имеет модульное построение узлов и блоков, что позволяет расширять его возможности. Принцип открытой архитектуры был введен немецким математиком – Джоном фон Нейманом в 1945 году. 1. Принцип программного управления – программа состоит из команд, которые выполняются последовательно. 2. Принцип однородности памяти – программы и данные хранятся в одной и той же памяти. 3. Принцип адресности – память состоит из нумерованных ячеек. По типу ПК бывают стационарные (настольные) и переносные (блокноты, карманные секретари, электронные записные книжки) Независимо от типа в каждом ПК можно выделить две части:
Базовая конфигурация ПК – минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с ПК. В системном блоке находятся все основные узлы компьютера: · системная (материнская) плата; · электронные схемы (процессор, контроллеры устройств, память и т.д.); · блок питания; · системная шина; · дисководы (накопители); · разъёмы для дополнительных устройств. Принцип работы ПК: Входные данные (команды) с внешних носителей через устройства ввода попадают в процессор, где они расшифровываются, а затем выполняются. Результат выполнения команды записывается в память. Для выполнения арифметических (сложение, вычитание, умножение и деление) и логических (сравнение) операций процессор имеет арифметико-логическое устройство (АЛУ), это основной блок процессора. Задачу управления работой ПК решает устройство управления (УУ), которое является составной частью работы ПК. УУ контролирует все процессы обработки информации, выполняемые в ПК, координирует работу всех устройств, подключенных к ПК.
…….
Шины В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип. Модульность позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию и производить ее модернизацию. Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Связь блоков осуществляется с помощью системной шины (bis), которая является каналом связи между МП, основной памятью и периферийными устройствами. Входные данные (команды) с внешних носителей через устройства ввода попадают в процессор, где они расшифровываются, а затем выполняются. Результат выполнения команды записывается в память. Системная шина – группа электрических линий, выполняющая функцию взаимодействия и обмена информацией между всеми устройствами ПК. Находится в системном блоке. Производительность шины – объем информации, которую по ней можно передать за одну секунду. Разрядность шины – определяет количество бит, передаваемых одновременно от одного устройства к другому (16, 32, 64). К магистрали, которая представляет собой три различные шины, подключаются процессор и ОП, а также периферийные устройства ввода/вывода, хранения информации, которые обмениваются информацией в форме последовательностей нулей и единиц, реализованных электрическими импульсами.
По адресной шине происходит адресация ячеек памяти, в которые производится запись данных. По шине управления или системной шине происходит передача управляющих сигналов между центральным процессором и периферией.
В настоящее время существует несколько стандартов шин: PCI (Peripheral Component Interconnect) – для подключения видеоплаты к северному мосту. Ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств. Пропускная способность этой шины может достигать 32 Гбайт/с. К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA или цифрового разъема DVI подключается электронно-лучевой или жидкокристаллический монитор или проектор. USB (Universal Serial BUS) – для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств. Пропускная способность – до 60 Мб/с и обеспечивает одновременное подключение к ПК до 127 ПУ.
SATA – устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются к южному мосту - последовательная шина подключения накопителей. Скорость передачи данных может достигать 300 Мбайт/с. FSB (системная шина) – данные передаются между северным мостом и процессором. Частота такой шины от 400 МГц. Однако между северным мостом и процессором эффективная частота передачи данных в 4 раза выше (1600 МГц). Разрядность системной шины = 64 бита. В процессоре используется внутреннее умножение частоты (частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины). В современных ПК этот коэффициент=8, это значит, что процессор за один такт шины способен генерировать 8 своих внутренних тактов. DDR3 (шина памяти) – обмен данными между северным мостом и ОП. Частота ОП в 4 раза выше частоты системной шины. Разрядность шины памяти = 64 бита. Модули памяти маркируются своей пропускной способностью: PC4200, РС8500… Быстродействие процессора, ОП и ПУ существенно различается. Быстродействие устройства зависит от тактовой частоты обработки данных (измеряется в МГц) и разрядности, т.е. количества битов данных, обрабатываемых за один такт. Такт – промежуток времени между подачами электрических импульсов, синхронизирующих работу устройств ПК. Частота шины данных - это количество операций в секунду, для обмена данными между процессором и системной шиной компьютера. Соответственно, скорость передачи данных (пропускная способность) соединяющих эти устройства шин также должны различаться. Пропускная способность шины (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в герцах – Гц, 1 Гц=1 такт в секунду): пропускная способность шины=разрядность шины*частота шины Магистраль данных Магистрали данных, возможно, не так легко увидеть, но, так же, как и шины, они повсюду. И подобно шинам, магистрали данных позволяют обмениваться данными двум точкам. Однако в отличие от шин, магистрали данных:
Причина этих отличий в том, что магистрали данных обычно расположены внутри определённых компонентов системы и не предназначены для соединения различных компонентов. Поэтому магистрали данных сильно оптимизированы именно для такого использования, когда скорость и низкая цена лучше, чем более медленная и дорогая универсальная гибкость. Примерами типичных магистралей данных являются:
Материнская плата (определение, схема устройства) Материнская (системная) плата является центральной частью любого компьютера, на которой размещаются:
Это основная плата в персональном компьютере, так называемый фундамент для построения ПК. Именно от материнской платы зависит производительность, стабильность и масштабируемость, то есть дальнейший апгрейд вашего компьютера, возможность установки более мощного процессора, большего количества памяти и так далее.
Многие необходимые дополнительные устройства интегрированы в современные материнские (системные) платы: сетевая карта, внутренний модем, сетевой адаптер беспроводной связи Wi-Fi, контроллер IEEE1394 для подключения цифровой видеокамеры, звуковая плата и др. Раньше эти устройства подключались к материнской плате с помощью слотов и разъемов. Такие платы называются «интегрированные системные платы». Достоинства интеграции устройств: 1. Освобождение слотов. 2. Удешевление компьютера. Недостатки интеграции устройств: 1. Встроенные компоненты имеют посредственные параметры. 2. Скорость совершенствования графических карт и аудиоустройств выше (примерно в 2 раза), чем системных, поэтому встроенные устройства быстро морально устаревают. 3. При модернизации встроенный контроллер становится мертвым капиталом. Основными параметрами системной платы являются:
К Северному мосту подключены все основные шины компьютера: процессорная, шина оперативной памяти, графическая, шина соединения с южным мостом. Южный мост отвечает за периферийные устройства и различные внешние шины. Так, к нему подключены: слоты расширения, порты USB, IDE-контроллер, дополнительные IDE-, SATA-или FireWire-контроллеры. Двухчиповая архитектура является классической, однако не исключены и одночиповые решения. Большинство современных наборов логики представляет собой одночиповое решение, однако архитектуры, с точки зрения техники, это не меняет. В данном случае один чип сочетает в себе возможности и южного, и северного мостов, которые, в свою очередь, связаны между собой.
В настоящее время в домашних компьютерах применяются два семейства ФФ (внутри каждого семейства модели отличаются форматами).
Платы семейства ATX имеют существенное преимущество над платами BAT по питанию, охлаждению, легкости доступа и замены устройств. В настоящее время материнские платы стандарта ATX выпускаются в двух форматах: ATX и Mini ATX. Форм-фактор накладывает ограничения на размеры платы и, соответственно, на количество слотов, расположенных на материнской плате. Современная материнская плата формата ATX обладает примерно следующим набором слотов: 2-4 слота для установки модулей памяти, один слот графической шины AGP или PCI Express для установки видеокарты, 5-6 слотов шины PCI или 2-3 слота шины PCI и 2-4 слота шины PCI Express для установки дополнительных плат расширения (модем, ТВ-тюнер, сетевая карта). Выбор между ATX и Mini ATX должен основываться на ваших требованиях, предъявляемых к ПК. Микропроцессор 1959 г Роберт Нойс (основатель фирмы Intel) изобрел метод получения чипа (микросхемы). В 1971 году фирма Intel разработала первый процессор – устройство обработки информации. Современный микропроцессор выполнен в виде одной или нескольких больших интегральных схем (БИС), которая содержит сотни миллионов микропереключателей и представляет собой маленькую полупроводниковую пластину площадью в несколько квадратных сантиметров, заключенную в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов). МП выпускаются так же фирмами IBM, NEC, Cyrix, AMD и др. Процессор устанавливается в специальный разъем на системной плате. Назначение: выполняет арифметические и логические операции над данными и управляет работой всех устройств. Функции процессора: · обработка данных по заданной программе (выполнение над ними арифметических и логических операций) – функция АЛУ (арифметико-логического устройства); · программное управление работой устройств ПК – функция УУ (устройства управления). Обязательные компоненты МП: · арифметико-логическое устройство; · устройство управления; · КЭШ - память; · для промежуточного хранения данных и результатов их обработки в процессоре имеется ряд регистров. Арифметико-логическое устройство – отвечает за выполнение арифметических и логических операций; Устройство управления – координирует работу всех компонентов ПК. Кэш-память – предназначена для ускорения работы МП. В состав процессора входят также регистры (процессорная память) – ряд специальных запоминающих ячеек. Регистры выполняют две функции:
МП в своем составе может иметь математический сопроцессор для выполнения специальных математических функций и команд с плавающей точкой (дробные числа).
МП вычисляет адрес очередной команды программы, по которому она находится в ОП и выполняет действие, указанное в этой команде. Характеристики МП: Тип МП, линейка – определяет поколение, серию. Тактовая частота – количество элементарных тактов, посылаемых генератором за 1 секунду. Показатель уровня синхронизации работы всех устройств ПК, определяет скорость работы ПК. (Количество машинных циклов, производимых процессором в единицу времени). Измеряется в МГц. С момента появления увеличилась в 37000 раз (с 0.1 МГц до 3700 МГц). Однако с увеличением тактовой частоты возрастает и энергопотребление, а также выделение тепла, которое нужно как-то отводить от чипа (иначе процессор будет работать нестабильно). Заметим, что тактовая частота является только одним из факторов, определяющих производительность современного процессора, но не единственным. Поэтому «гонка частот» пошла на спад, и современные процессоры по частотным характеристикам недалеко продвинулись по сравнению с моделями двух- и трехлетней давности: тактовые частоты топовых ЦП едва превысили отметку в 3 ГГц. Разрядность – количество двоичных разрядов, обрабатываемых процессором одновременно. Измеряется в битах. За 40 лет увеличилась в 16 раз (от 4 до 64 битов). Машинное слово – число бит (8, 16 или 32) к которым процессор имеет одновременный доступ. Чем больше объем слова, тем больший объем информации обрабатывает МП за 1 такт. Разрядность определяет и объем памяти, с которым может работать МП. В последнее время наиболее часто используются Pentium II, Pentium III, Pentium IV
|
||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-07; просмотров: 56; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.23.127.197 (0.035 с.) |