Состав аппаратного обеспечения персонального компьютера,

Характеристика основных периферийных устройств

3.3.1. Системный блок

Системный блок состоит из корпуса с блоком питания и системной платы.

Системная плата

Системная (материнская) плата является основной частью компьютера, при помощи которой части компьютера объединяются в одно целое.

Системная плата представляет собой большую печатную плату, на которой располагаются основные электронные элементы компьютера:

- шины;

- микропроцессор;

- оперативная память;

- дополнительные микросхемы;

- разъемы (слоты) для дополнительных устройств.

Материнские платы унифицированы по типоразмерам (форм-факторам).

Почти все платы имеют последовательные и параллельные порты,

присоединяемые к материнской плате через соединительные планки. Разъем клавиатуры впаян на задней части платы.

Гнездо под процессор устанавливается на передней стороне платы.

§ Шины – наборы проводников для обмена сигналами между внутренними устройствами ПК (адресная, данных, команд). Процессор связан с остальными устройствами компьютера.

Адресная шина передает32-х разрядный адрес, указывающий на одну из ячеек ОП, для копирования данных в регистры процессора.

Шина данных обеспечивает копирование данных из ОП в регистры процессора и обратно.

Шина команд передает из ОП набор команд в процессор для обработки данных (32 р, 64-128 р).

Шины бывают
- синхронными, когда данные передаются в соответствии с тактовой частотой,
- и асинхронными, когда передача данных осуществляется в произвольные моменты времени. y Execute).

Микропроцессоры

Микропроцессор представляет собой сверхбольшую интегральную схему, реализованную на одном полупроводниковом кристалле.

Это программно управляемое устройство обработки информации. Иначе его называют центральным процессором - Central Processing Unit (CPU).

Микропроцессор получает информацию и команды по ее обработке и выдает обработанную информацию.

§ процессор – основная мокросхема, выполняющая основные математические и логические операции.Основные параметры процессора – разрядность (количество бит, обрабатываемых за один такт), тактовая частота (количество тактов в единицу времени)

Быстродействие микропроцессора определяется тактовой частотой. Измеряется в герцах.

Использование встроенной кэш-памяти (8 Кбайт) ускоряет выполнение команд за счет промежуточного хранения часто используемых команд и данных.

Кэш-память имеет наименьшее время доступа по сравнению с другими видами памяти.

Развитие микропроцессоров идет не только по пути увеличения разрядности и, тактовой частоты, но и по пути улучшения декодирования команд.

Микропроцессоры могут работать только с целыми числами. Для удовлетворения всех требований, предъявляемых к компьютерам, дополнительно устанавливаются тематические сопроцессоры.

Оперативная память

§ Оперативная память – ОЗУ, набор микросхем для временного хранения данных,энергозависима.

С физической точки зрения она делится на динамическую и статическую

Память динамического типа - память с произвольной выборкой (Dynamic Random Access Memory, DRAM). Каждый бит такой памяти представляется в виде наличия (или отсутствия) заряда на конденсаторе, образованном в структуре полупроводникового кристалла.

Другой, более дорогой тип памяти - статический (Static RAM, SRAM) в качестве элементарной ячейки использует так называемый статический триггер (схема которого состоит из нескольких транзисторов).

Статический тип памяти обладает более высоким быстродействием.

Память по способу доступа к данным может быть как асинхронной, так и синхронной.

Асинхронным называется доступ к данным, который можно осуществлять в произвольный момент времени.

Синхронная память обеспечивает доступ к данным не в произвольные моменты времени, а синхронно с тактовыми импульсами.

Видеопамять

В видеопамяти используется динамическая оперативная память, работа которой имеет ряд особенностей: доступ осуществляется достаточно крупными блоками, перезаписывание данных без прерывания процедуры считывания.

Используются и другие виды памяти.

ПЗУ и ВIOS.

§ ПЗУ – постоянное запоминающее устройство, микросхема длительное время хранящая информацию даже при длительно выключенном компьютере. Эти программы называются зашитыми, их записывают туда в процессе изготовления микросхемы.

§ ПЗУ – микросхема для длительного хранения данных, энергонезависима. В нее входит комплект программ, образующий базовую систему ввода/вывода – BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System), выполненная на базе специальной микросхемы, содержит набор программ ввода/вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут работать с устройствами компьютера на физическом уровне.

В набор программ BIOS входят - программа тестирования компьютера и его устройств, которая запускается при включении компьютера,
- и программа setup, которая позволяет изменять параметры, определяющие конфигурацию компьютерной системы и необходимые для работы программ.

Тактовый генератор служит для выработки специальных импульсов для синхронизации, например, работы микропроцессора и системной шины.

§ Разъемы для подключения доп. устройств (слоты)

3.3.2. Устройства хранения информации

Такие устройства называются накопителями. В основе их работы лежат разные принципы (в основном это магнитные или оптические устройства ), но используются они для одной цели - для хранения информации для последующего многократного использования.

Этот вид памяти, в отличие от оперативной памяти, является энергонезависимым.

Объем носителей, используемых в этих устройствах, значительно превосходит объем оперативной памяти.

Стоимость хранения единицы информации существенно ниже. Накопители бывают

внешними ( собственный корпус и источник питания)
и внутренними (встраиваются в корпус компьютера), со сменными и несменными носителями, с носителями разной формы (диски, ленты). Накопители имеют разные характеристики:
- максимально возможный объем хранимой информации,
- время доступа.
- стоимость хранения информации.

Для интеграции накопителей в компьютер разработаны специальные интерфейсы.

Накопители на лентах

Накопители на магнитных лентах называются стримерами. Стримеры используются, когда необходимо записать большие объемы информации при создании архивных копий. Современные стримеры используют специальные кассеты (картриджи) с магнитной лентой. Стримеры, как правило, имеют собственные средства сжатия данных. Стримеры имеют равные стандарты, определяющие интерфейс с компьютером, формат магнитной ленты, методы кодирования и сжатия.

Накопители на дисках

Отличительной особенностью таких устройств является использование в качестве носителей информации круглых дисков разного диаметра, отличающихся форм-фактором. Выпускаются носители с форм-фактором (размером) 1,8", 2,5", 3,5", 5,25".