Презентации по дисциплине "Информатика"

Раздел 3. Информационно-коммуникационные технологии

Тема

Архитектура компьютеров

• Персональным компьютером (ПК) называют небольшую ЭВМ, ориентированную на неспециалиста в вычислительной технике.
• Архитектура - описание сложной системы, состоящей из множества элементов, как единого целого.
• В вычислительной технике архитектура определяет состав, назначение, логическую организацию и порядок взаимодействия всех аппаратных и программных средств, объединенных в единую вычислительную систему.

• В современных ПК, как правило, используется принцип открытой архитектуры.
• Он заключается в том, что устройства, непосредственно участвующие в обработке информации (процессор, сопроцессор, оперативная память), соединяются с остальными устройствами единой магистралью - шиной.
• Устройства, связанные с процессором через шину, а не напрямую, называют периферийными.
• Шина представляет собой канал передачи данных в виде проводников на печатной плате или многожильного кабеля.

Преимущества открытой архитектуры:

пользователь получает возможность:

• 1) выбрать конфигурацию компьютера.
• 2) расширить систему, подключив к ней новые устройства.
• 3) модернизировать систему, заменив любое из устройств более новым.

Компьютер условно можно разделить на две части:

• центральная (внутренняя) часть;
• внешняя часть (периферия).

Центральная часть:

• процессор;
• системная плата;
• запоминающие устройства;
• устройства ввода-вывода;
• блоки сопряжения с устройствами ввода-вывода;
• источник питания.

Периферийные устройства

• устройства ввода;
• устройства вывода;
• коммуникационные устройства;
• устройства хранения информации.

• Перечисленные основные компоненты ПК связаны друг с другом с помощью интерфейса.

• Интерфейс - это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для передачи информации между компонентами ЭВМ и включающих в себя электронные схемы, линии, шины, сигналы, алгоритмы передачи сигналов и правила интерпретации сигналов устройствами.

Общая структурная схема ПК

• Процессор является главным компонентом ПК.

Основные характеристики процессора:

• разрядность (бит),
• тактовая частота (МГц),
• набор выполняемых команд,
• и другие.

В состав процессора всегда входят следующие основные компоненты:

• арифметическо-логическое устройство (АЛУ);
• память в виде набора регистров.

• УУ предназначено для управления работой всех компонентов компьютера и обеспечения должного взаимодействия различных компонентов друг с другом.

• АЛУ предназначено для исполнения арифметических и логических операций.

• Регистры – это электронные цифровые устройства для временного запоминания информации в форме двоичного числа или кода.

Основная память обычно состоит из двух частей:

• оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM);
• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM).

ОЗУ обеспечивает чтение находящихся в нем данных и запись в него новых данных.

ПЗУ обеспечивает только чтение данных, которые однажды были туда записаны.

Системная шина (магистраль) обычно она содержит следующие шины:

• адресная шина;
• шина данных;
• шина управления.

Каждая из них состоит из набора проводников, по которым процессор передает или принимает определенные электрические сигналы. Любая шина характеризуется разрядностью и скоростью передачи информации.

• Адресная шина предназначена для передачи цифрового адреса ячейки памяти, регистра или внешнего устройства.

• Шина данных предназначена для передачи и приема данных.

• Шина управления используется для передачи сигналов управления, которые сопровождают любую передачу адреса или данных.

• Все компоненты центральной части компьютера находятся на системной плате (system board), иногда называемой материнской (mother board), основной или главной платой (main board).

• Системные платы отличаются друг от друга форм-факторами.

• Форм-фактор (form factor) представляет собой физические параметры платы и определяет тип корпуса, в котором она может быть установлена.

• Вся центральная часть компьютера находится в корпусе.

• Центральная часть компьютера и сам корпус составляют системный блок

• Сегодня существуют два стандарта на размещение компонентов компьютера в корпусе: АТХ и ВТХ.

Многообразие компьютеров

Классификации компьютеров по обобщенному признаку:

• назначение и роль компьютеров при обработке информации;
• условия взаимодействия человека и компьютера;
• габариты компьютера;
• ресурсные возможности компьютера.

Вопросы для самостоятельного выполнения

• Что определяет архитектура в вычислительной технике?
• Что такое принцип открытой архитектуры компьютера? Укажите преимущества открытой архитектуры.
• Что такое конфигурация компьютера?
• Перечислите основные характеристики компьютеров.
• Какие компьютеры относятся к классу больших?
• Какие компьютеры относятся к классу малых?