Архитектура компьютера

Архитектура компьютера. Основные характеристики компьютеров. Многообразие компьютеров и внешних устройств, подключаемых к компьютеру

Архитектура компьютера - это описание организации компьютера и принципов функционирования его структурных элементов.

Включает основные устройства ЭВМ и структуру связей между ними.

Что представляет собой ПК

Компьютер - это универсальное техническое средство, предназначенное для передачи, обработки и хранения информации.

Компьютеры, которыми мы пользуемся, называются персональными (ПК). Они характеризуются малыми габаритами, предназначены для персональной работы пользователя.

Архитектура компьютеров

Архитектура - это наиболее общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его основных функциональных узлов.

Оперативная память

Процессор

(хранение данных и программ)

(обработка данных)

МАГИСТРАЛЬ

Сетевые устройства

Устройства ввода

Устройства вывода

(вывод данных)

Долговременная память

(ввод данных)

(хранение данных и программ)

В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип

Минимальный состав компьютера

Монитор

Системный блок

клавиатура

мышь

Основные компоненты системного блока

вентиляторы

Платы расширения

Системная

(материнская плата)

Дисковод оптического диска

Жесткий диск (винчестер)

Блок питания

Основные компоненты материнской платы

• Центральный процессор;
• Микросхемы ОЗУ, ПЗУ;
• Системная шина;
• Разъемы для установки плат расширения (слоты), подключения накопителей (винчестера, дисководов);
• Наборы микросхем (Chipset) для управления обменом данными между всеми компонентами компьютера;
• Порты.

Центральный процессор

Центральный процессор – центральный блок компьютера, предназначенный для обработки информации и управления работой компьютера в целом.

Состоит из двух частей: АЛУ и УУ.

АЛУ – арифметико-логическое устройство предназначено для обработки информации, выполнения арифметических и логических операций над данными.

УУ – устройство управления управляет работой компьютера.

Микросхемы ОЗУ, ПЗУ

Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) предназначены для хранения переменной информации: программ и чисел, необходимых для текущих вычислений. 

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) предназначены для хранения постоянной информации: подпрограмм, микропрограмм, констант и т.п.. 

Системная шина (магистраль)

Шина - совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.

По магистрали происходит обмен информацией между процессором и памятью и их связь с периферийными устройствами.

Разъемы для установки плат расширения

На материнской плате находятся разъемы для плат, управляющих различными устройствами ПК.

Основные виды плат расширения:

Видеокарта

Звуковая карта

Сетевая карта

Чипсет

Важнейшей частью материнской платы является чипсет.

Чипсет – это набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами

Чипсет состоит из двух микросхем:

• Северный мост (обеспечивает работу процессора с памятью и видеоподсистемой);
• Южный мост (обеспечивает работу с внешними устройствами)

Порты

Разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные (внешние) устройства

Основные характеристики компьютеров

• Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объемы информации.
• Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций, выполняемых за секунду.
• Тактовая частота процессора – число тактов процессора в секунду. А такт- промежуток времени, за который выполняется элементарная операция (н-р, сложение). Именно ТЧ определяет быстродействие ПК.
• Разрядность процессора ( 8, 16, 32, 64 бит) –определяет размер минимальной порции информации, обрабатываемый процессором за один такт. Чем выше разрядность , тем с большим объемом памяти может работать процессор.
• Время доступа – время, необходимое для чтения из памяти, либо записи в нее минимальной порции информации.
• Объем памяти – максимальное количество хранимой в ней информации.
• Скорость обмена информации зависит от скорости считывания или записи на носитель.

Основные характеристики компьютеров

Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объемы информации.

Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций в секунду.

Тактовая частота процессора (частота синхронизации) – число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера.

Основные характеристики компьютеров

Разрядность процессора – максимальная длина (количество разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.

Объем памяти (ёмкость) – максимальный объем информации, который может храниться в ней.

Скорость обмена информации – скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве.

Многообразие компьютеров

Персональный компьютер (ПК) - это вид компьютера, спроектированный для использования отдельным человеком, отсюда и такое название.

Многообразие компьютеров

Планшетный компьютер - оборудованный чувствительным экраном, что позволяет работать на с ним без привычных мыши и клавиатуры, а с помощью специальной палочки (стилуса) или просто пальцами.

Многообразие компьютеров

Настольный компьютер (Desktop) - это вид ПК, который, проще говоря, нельзя назвать мобильным: его не так просто взять с собой и унести.

Многообразие компьютеров

Ноутбук - это вид портативного компьютера , в который встроен дисплей, клавиатура, устройство для управления указателем (курсором) - вместо мыши.

Многообразие компьютеров

Нетбук - это ещё более удобный для переноски вид компьютеров, чем ноутбук, потому что он ещё меньше и ещё легче: весит около килограмма.

Многообразие компьютеров

КПК - карманный персональный компьютер, а если дословно, то "личный цифровой помощник".

Многообразие компьютеров

Мэйнфрейм - высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных большой ёмкости и выполнения интенсивных вычислительных работ.

Многообразие компьютеров

Суперкомпью́тер  — специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров.

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации