Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Тема урока: «Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров».

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Цель: формирование представлений о функциональном назначении периферийного оборудования.

освоить основные характеристики устройств компьютера;

познакомить учащихся с основными понятиями темы;

углубить знания учащихся по теме;

развивать познавательный интерес;

развивать у студентов наблюдательность, внимание, логическое мышление;

формировать ключевые компетенции, а также активизация творческой деятельности учащихся.

воспитывать бережное отношение к вычислительной технике;

понимать практическую ситуацию и принимать конкретное решение при выборе компьютера;

стремление к самостоятельному поиску знаний.

Оборудование и материалы:

1.Презентация к уроку.

Организационный этап: (1 мин.)
— Предварительная организация класса (проверка рабочих мест, организация внимания);

Актуализация знаний: (1 мин.)

Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся: (2 мин.)
— Объявление цели и задач занятия
— Мотивация учащихся

Первичное усвоение новых знаний: (25 мин.)

— Сообщение нового материала

— Работа с наглядными пособиями

5) Первичное проверка понимания: (2 мин.)

6) Первичное закрепление материала (10 мин)

7) Информация о готовности к след. уроку (1минута)

8) Рефлексия (подведение итогов занятия) (1 минута)

9) Организационное завершение (1 минута)

Приветствие. Проверка готовности к уроку.

Что представляет собой ПК?

Компьютеры, которыми мы пользуемся, называются?

персональными (ПК). Они характеризуются малыми габаритами, предназначены для персональной работы пользователя.

Постановка цели и задач урока.

Сегодня на уроке начинаем изучение темы «Архитектура компьютера» (слайд 2). Открываем тетради, записываем число и тему урока.

В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип. В чем состоит магистрально-модульный принцип построения компьютера?

Первичное усвоение новых знаний.

2. Архитектура компьютеров

(хранение данных и программ)

(хранение данных и программ)

В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип

Минимальный состав компьютера

Основные компоненты системного блока

Жесткий диск (винчестер)

Дисковод оптического диска

Основные компоненты материнской платы

Микросхемы ОЗУ, ПЗУ;

Разъемы для установки плат расширения (слоты), подключения накопителей (винчестера, дисководов);

Наборы микросхем ( Chipset ) для управления обменом данными между всеми компонентами компьютера;

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.

3. 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.

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.

Современный ПК может быть реализован в :

настольном (desktop) варианте,

портативном (notebook) варианте,

карманном (handheld) варианте.

Настольные компьютеры состоят из системного блока, монитора и клавиатуры.

В портативных и карманных компьютерах системный блок находится под клавиатурой, а монитор встроен в крышку клавиатуры.

Первичная проверка понимания.

Дайте определение понятию «Архитектура компьютера»?

Дайте определение понятию «Периферийные устройства»?

Перечислите устройства ввода информации

Перечислите устройства вывода информации

Закрепление изученного материала

Выполнить задание «Проверь себя!» (см.Приложение)

Информация о готовности к след. уроку.

Повторить конспект. Подготовить сообщение на одну из выбранных тем: Процессор и его характеристики; Виды памяти компьютера; Внешние устройства компьютера.

Мы сегодня хорошо поработали, вы активно работали, внимательно слушали.

Урок окончен, до свидания!

по теме: «Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров » .

За один правильный ответ обучающийся получает 1 балл. В итоге за правильно выполненную работу 10 баллов.

Под архитектурой компьютера понимают:

устройство для сбора, обработки, хранения и вывода информации; совокупность функциональных элементов компьютера и связей между ними; описание основных устройств и принципов работы компьютера; комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.

устройство для сбора, обработки, хранения и вывода информации;

совокупность функциональных элементов компьютера и связей между ними;

описание основных устройств и принципов работы компьютера;

комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.

Определите, какое высказывание является верным:

компьютер – устройство для хранения команд; компьютер – универсальное устройство для преобразования информации; компьютер – универсальное устройство для обработки, хранения и передачи информации; компьютер – универсальное устройство только для получения данных.

компьютер – устройство для хранения команд;

компьютер – универсальное устройство для преобразования информации;

компьютер – универсальное устройство для обработки, хранения и передачи информации;

компьютер – универсальное устройство только для получения данных.

В минимальный состав компьютера входят:

винчестер, «мышь», процессор; монитор, системный блок, клавиатура; принтер, клавиатура; дискета; системный блок, сканер, монитор.

винчестер, «мышь», процессор;

монитор, системный блок, клавиатура;

принтер, клавиатура; дискета;

системный блок, сканер, монитор.

Периферийные устройства предназначены:

для обмена информацией между компьютером и пользователем; только для улучшения дизайна компьютера; для проверки правильности вводимой информации пользователем; для выполнения арифметико-логических операций.

для обмена информацией между компьютером и пользователем;

только для улучшения дизайна компьютера;

для проверки правильности вводимой информации пользователем;

для выполнения арифметико-логических операций.

Скорость работы компьютера зависит от:

тактовой частоты обработки информации в процессоре; организации интерфейса операционной системы; объема внешнего запоминающего устройства; объема обрабатываемой информации.

тактовой частоты обработки информации в процессоре;

организации интерфейса операционной системы;

объема внешнего запоминающего устройства;

объема обрабатываемой информации.

Плоттер – это устройство для:

для вывода любой информации на бумагу; для сканирования изображения с листа бумаги на компьютер; для ввода в компьютер информации; для вывода графической информации на бумагу.

для вывода любой информации на бумагу;

для сканирования изображения с листа бумаги на компьютер;

для ввода в компьютер информации;

для вывода графической информации на бумагу.

Расширение имени файла, как правило, характеризует:

время создания файла

место, занимаемое файлом на диске

тип информации, содержащийся в файле

место создания файла

К устройствам вывода информации относятся

К устройствам ввода информации относятся:

Укажите наиболее полный перечень основных устройств

микропроцессор, сопроцессор, монитор

центральный процессор, оперативная память, устройства ввода/вывода

монитор, винчестер, принтер

арифметико-логическое устройства, устройство управления, сопроцессор

сканер, мышь, монитор, принтер

За один правильный ответ обучающийся получает 1 балл. В итоге за правильно выполненную работу 10 баллов.

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Курс профессиональной переподготовки

Информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Номер материала: ДБ-1034426

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной

Время чтения: 1 минута

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Утверждено стратегическое направление цифровой трансформации образования

Время чтения: 2 минуты

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Международный конгресс-выставка «Молодые профессионалы» пройдет с 12 по 14 декабря в Москве

Время чтения: 1 минута

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

В Москве новогодние утренники в школах и детсадах пройдут без родителей

Время чтения: 1 минута

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Теоретический материал «Архитектура компьютера»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

2.3.3. Архитектура компьютера

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее в себя 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.

Наиболее распространены следующие архитектурные решения.

Классическая архитектура. Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) – одно арифметико-логическое устройство, через которое проходит поток команд – программа (см. рис. 2.5). Это однопроцессорный компьютер. К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной (рис. 2.7).

Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью, или системной шиной.

Системная магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления. Шины представляют собой многопроводные линии.

Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. числом двоичных разрядов, которые процессор обрабатывается за один такт. Разрядность процессоров постоянно увеличивается и в настоящее время составляет 64 бит.

Шина адреса. Выбор устройства, или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считывается данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство, или ячейка оперативной памяти, имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении: от процессора к оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Число адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле

где I – разрядность шины адреса.

Разрядность шины адреса постоянно увеличивается и в современных персональных компьютерах составляет 32 бит. Таким образом, максимально возможное число адресуемых ячеек памяти

N =2 32 =4 294 967 396.

Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию, считывание или запись информации из памяти нужно производить; синхронизирует обмен информацией между устройствами и т.д.

Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к системной магистрали через специальные контроллеры.

Контроллер – устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с системной магистралью центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

Например, система команд состоит всего из 4 действий, то для их кодирования требуется 2 бит памяти; для 8 возможных действий требуется 3 бит памяти; для 16 – 4 бит и т.д. Таким образом, расширение системы команд влечет за собой увеличение числа байт, выделяемых под одну машинную команду, а следовательно, и объема памяти, требуемой для записи всей программы в целом.

Кроме того, увеличивается среднее время выполнения одной машинной команды, а следовательно, и среднее время выполнения всей программы.

Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако допускаются переменные форматы представления информации. Разбиение памяти на слова для четырехбайтовых компьютеров представлено в табл. 2.6.

В основу архитектуры современных персоанльных компьютеров положен магистрально – модульный принцип построения, который позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию.

Такой подход еще называют принципом «открытой архитектуры». Если бы современный компьютер был сделан так же, как другие, существовавшие до его появления компьютеры, то он бы устарел через два – три года и мы бы давно уже о нем забыли. Действительно, кто сейчас помнит о моделях телевизоров, телефонов или даже автомобилей двенадцатилетней давности!

На основной электронной плате компьютера (системной, или материнской, плате) размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации (вычисления). Схемы, управляющие всеми остальными устройствами компьютера (монитором, дисками, принтером и т.д.), реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате – слоты. К этим электронным схемам подводится электропитание из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключается в общий металлический или пластмассовый корпус – системный блок.

1. Перечислите основные устройства, обеспечивающие работу компьютера.

2. Что такое команда? Что описывает команда?

3. Сформулируйте функции памяти и процессора.

4. Что понимается под архитектурой компьютера?

5. В чем заключается принцип «открытой архитектуры»?

6. Почему именно работы американского математика Джона фон Неймана значительно изменили подходы к построению вычислительных устройств?

7. В чем состоит различие между адресным пространством процессора и объемом оперативной памяти, установленной в компьютере?

8. Найдите информацию об эволюции программ для компьютеров.

Источник

Лекция по информатике «Архитектура компьютеров Основные характеристики компьютеров»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

13. Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров

К магистрали, которая представляет собой три различные шины, подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией в форме последовательностей нулей и единиц, реализованных электрическими импульсами.

контроллер-концентратор памяти, или Северный мост (англ. N orth Bridge ), который обеспечивает работу процессора с оперативной памятью и с видеоподсистемой;

контроллер-концентратор ввода/вывода, или Южный мост (англ. South Bridge ), обеспечивающий работу с внешними устройствами.

Соответственно, скорость передачи данных (пропускная способность) соединяющих эти устройства шин также должна различаться. Пропускная способность шины (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в горцах — Гц, 1 Гц = 1 такт в секунду):

Системная шина (см. рис. 1.12). Между Северным мостом и процессором данные передаются по системной шине ( FSB от англ. FrontSide Bus ). В наиболее быстрых компьютерах (2008 год> частота системной шины составляет 400 МГц. Однако между Северным мостом и процессором эффективная частота передачи данных в 4 раза выше. Таким образом, процессор может получать и передавать данные с частотой 400 МГц · 4 = 1600 МГц. Так как разрядкость системной шины равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность системной шины равна:

64 бита · 1600 МГц = 102 400 Мбит/с = 100 Гбит/с = 12,5 Гбайт/с.

64 бита · 1600 МГц = 102 400 Мбит/с = 100 Гбит/с = 12,5 Гбайт/с = 12 800 Мбайт/с.

Модули памяти маркируются своей пропускной способностью, выраженной в Мбайт/с: РС4200, РС8500, РС12800 и др.

В настоящее время для подключения видеоплаты к северному мосту все большее распространение получает шина РС I Express ( Peripherial Component Interconnect bus Express —- ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств). Пропускная способность этой шины может достигать 32 Гбайт/с.

К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA ( Video Graphics Array — графический видеоадаптер) или цифрового разъема DVI ( Digital Visual Interface – цифровой видеоинтерфейс) подключается электронно-лучевой или жидкокристаллический монитор или проектор.

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Рис. 1.12. Архитектура персонального компьютера

Уже в настоящее время для отвода тепла от процессора используются массивные воздушные кулеры, состоящие из вентилятора и металлических теплоотводящих ребер.

Увеличение производительности процессора, а значит и компьютера, достигается за счет увеличения количества ядер процессора (арифметических логических устройств). Вместо одного ядра процессора используются два или четыре ядра, что позволяет распараллелить вычисления и повысить производительность процессора.

Основные характеристики ПК

Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)

Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.

Разрядность процессора – max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.

Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1 байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2 байта – 16-разрядным и т.д. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64 разряда)

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

Плотность записи – объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)

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

Задания по теме « Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров »

Задание 1. Ответьте на вопросы

1. Какой принцип положен в основу архитектуры современных ПК? Опишите его.

2. Что является важнейшей частью материнской платы?

3. Какие две основные большие микросхемы чипсета содержат современные компьютеры?

4. Как узнать пропускную способность шины?

5. По какой шине данные передаются между Северным мостом и процессором?

6. По какой шине производится обмен данными между северным мостом и оперативной памятью?

7. Какую шину используют для подключения видеоплаты к северному мосту?

8. По какой шине устройства внешней памяти подключаются к южному мосту?

9. Какую шину используют для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств?

Задание 2. Зарисуйте схему архитектуры ПК

Задание 3.Запишите основные характеристики ПК

Задания по теме « Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров »

Задание 1. Ответьте на вопросы

1. Какой принцип положен в основу архитектуры современных ПК? Опишите его.

2. Что является важнейшей частью материнской платы?

3. Какие две основные большие микросхемы чипсета содержат современные компьютеры?

4. Как узнать пропускную способность шины?

5. По какой шине данные передаются между Северным мостом и процессором?

6. По какой шине производится обмен данными между северным мостом и оперативной памятью?

7. Какую шину используют для подключения видеоплаты к северному мосту?

8. По какой шине устройства внешней памяти подключаются к южному мосту?

9. Какую шину используют для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств?

Задание 2. Зарисуйте схему архитектуры ПК

Задание 3.Запишите основные характеристики ПК

Источник

Архитектура компьютера

Дата добавления: 2013-12-23 ; просмотров: 4193 ; Нарушение авторских прав

Под архитектурой компьютера понимается его

т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе.

Модульный принцип позволяет потребителю самому подобрать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости его модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль или системная шина ― это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.

Обмен информацией между отдельными устройствами ЭВМ производится по трем многоразрядным шинам, соединяющим все модули: шине данных, шине адресов и шине управления.

Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и отреагировать на него. За реакцию устройства процессор не отвечает ― что функция контроллера. Поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы, и набор таких модулей произволен.

Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Смотреть картинку Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Картинка про Что понимается под архитектурой компьютера понимается. Фото Что понимается под архитектурой компьютера понимается

Разрядность шины данных задается разрядностью процессора, т. е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт.

Данные по шине данных могут передаваться как от процессора к какому―либо устройству, так и в обратную сторону, т.е. шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода.

Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для ОЗУ ― код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы передаются в одном направлении, от процессора к устройствам, т.е. эта шина является однонаправленной.

По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией, и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.

Внешние устройства к шинам подключаются посредством интерфейса. Под интерфейсом понимают совокупность различных характеристик какого―либо периферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором. В случае несовместимости интерфейсов (например, интерфейс системной шины и интерфейс винчестера) используют контроллеры.

Чтобы устройства, входящие в состав компьютера, могли взаимодействовать с центральным процессором, в IBM―совместимых компьютерах предусмотрена система прерываний (Interrupts). Система прерываний позволяет компьютеру приостановить текущее действие и переключиться на другие в ответ на поступивший запрос, например, на нажатие клавиши на клавиатуре. Ведь с одной стороны, желательно, чтобы компьютер был занят возложенной на него работой, а с другой ― необходима его мгновенная реакция на любой требующий внимания запрос. Прерывания обеспечивают немедленную реакцию системы.

Архитектура компьютера строится согласно принципам фон Неймана.

1. Компьютер состоит из процессора, памяти и внешних устройств.

2. Единственным источником активности (не считая стартового и аварийного вмешательства человека―оператора) в ЭВМ является процессор, который в свою очередь управляется программой, находящейся в памяти компьютера.

3. Память состоит из ячеек, имеющих каждая свой адрес. Каждая ячейка хранит команду программы или некоторую единицу обрабатываемой информации, причем и команда и информация выглядят одинаково (машинное слово).

4. В любой момент процессор выполняет одну команду программы, адрес которой находится в специальном регистре процессора ― счетчике команд.

5. Обработка информации происходит только в регистрах процессора. Информацию в процессор можно ввести из любой ячейки памяти или внешнего устройства и, наоборот, можно направить из процессора в любую ячейку или на внешнее устройство.

6. В каждой команде программы зашифрованы следующие предписания:

а) из каких ячеек памяти взять обрабатываемую информацию;
б) какие совершить операции с взятой информацией;
в) в какие ячейки памяти направить полученную информацию;
г) как изменить содержимое счетчика команд, чтобы знать, откуда взять для выполнения следующую команду.

7. Процессор исполняет программу команда за командой в соответствии с изменением содержимого счетчика команд в памяти, пока не получит команду остановиться.

В настоящее время активно используется принцип открытой архитектуры компьютера, который был заложен при разработке ПЭВМ IBM PC. В IBM PC была заложена возможность усовершенствования отдельных частей компьютера и использования новых устройств. Фирма IBM обеспечила возможность сборки компьютера из независимо изготовленных частей. Этот принцип, при котором методы сопряжения различных устройств с IBM PC был стандартизован, известен и доступен всем желающим, был назван принципом открытой архитектуры.

Реализация этого принципа такова. На основной электронной плате компьютера (системной, или материнской) размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации. Схемы, управляющие всеми другими устройствами компьютера ― монитором, дисками и т.д., реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате.

При таком подходе фирмы IBM к разработке компьютеров другие фирмы получили возможность разрабатывать различные дополнительные устройства, а пользователи ― самостоятельно модернизировать и расширять возможности компьютеров по своему усмотрению. Сейчас многие фирмы производят IBM-совместимые компьютеры и комплектующие к ним.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *