Классификация, структура и основные характеристики микропроцессоров ПК

 

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Всероссийский заочный финансово-экономический  институт 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Информатика»

на тему «Классификация, структура и основные характеристики микропроцессоров ПК» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2009

     Оглавление 

     Введение  …………………………………………………………..3

     Теоретическая часть

     Введение……………………………………………………………4

     Основные  понятия…………………………………………………5

     Классификация ПК………………...………………………………6

     Подробная характеристика микропроцессоров …………..……10

     Заключение………………………………………………………..16

     Практическая  часть………………………………………….…17

     Список  литературы……………………………………………….27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     Актуальность  этой темы состоит в том, что микропроцессор компьютера является основой современной  компьютерной техники. Компьютерная техника  лежит в основе современного прогресса. Она обеспечивает работу современных станков, контроль технологических процессов на производстве, связь на всех уровнях (от межгосударственного до бытового). С помощью нее проводятся сложные и трудоемкие расчеты, что значительно ускоряет процессы конструирования, разработки, фундаментальные исследования, то есть задает темпы прогресса. И в зависимости от того, как будет в будущем меняться мощность этой маленькой детали, будет зависеть производительность всей компьютерной техники в целом. Полученные в ходе написания работы знания могут пригодиться и в обыденной жизни, например при приобретении персонального компьютера.

     Для раскрытия темы в курсовой работе  рассмотрен ряд вопросов: структура микропроцессор, его характеристики, а так же классификация микропроцессоров персонального компьютера.

     В практической части работы с использованием табличного процессора Microsoft Excel решена задача о бухгалтерии предприятия ООО «Александра». Полученные в ходе выполнения задачи практические знания, во-первых, подготовят для работы  с ПК конкретно в области деятельности будущей профессии, во-вторых, закрепят навыки работы с приложением Microsoft Excel, а так же помогут заполнить пробелы в знаниях по приложению Excel.

     Для выполнения данной курсовой работы использовался ПК с системой Microsoft Windows XP Professional, версия 2002, Service Pack 2, AMD Sempron(tm ) 2500+ 1.75 Ггц, 256 МБ ОЗУ, MО 2003 Excel,Word.  
 

Теоретическая часть

Введение 

Объектом изучения в данной курсовой работе является ПК, а предметом изучения – микропроцессоры.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Основные  понятия

1. Персональные компьютеры представляют наиболее многочисленный и разнообразный по составу класс ЭВМ. Они используются для решения различных задач не только профессиональными программистами, но и специалистами других областей знаний и деятельности. К ПК (или ПЭВМ) относится ЭВМ, управляемая одним пользователем и предоставляющая пользователю в каждом сеансе работы все свои ресурсы. [3,С.60]
2. Микропроцессор (МП) - это программно-управляемое электронное цифровое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, выполненное на одной или нескольких интегральных схемах с высокой степенью интеграции электронных элементов. [3, С.157-158]
3. Тактовая частота - частота синхронизирующих импульсов синхронной электронной схемы, то есть количество синхронизирующих тактов, поступающих извне на вход схемы за секунду. Это самый важный показатель, определяющий скорость работы процессора. Тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц). [4, С.412]
4. Быстродействие микропроцессора – это число элементарных операций,                          выполняемых  микропроцессором  в  единицу времени (операции/секунда). [5, С. 139]

 
 
 
 
 
 
 
 

Классификация ПК 

  Персональный компьютер (ПК) — компьютер, предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросам большого количества людей. Созданный как вычислительная машина, компьютер, тем не менее, всё чаще используется как инструмент доступа в компьютерные сети.

   Как правило, один экземпляр персонального компьютера используется только одним, или, в крайнем случае, несколькими пользователями (например, в семье). В соответствии со своим назначением, он обеспечивает работу наиболее часто используемых приложений, таких как текстовые процессоры, веб-браузеры, почтовые программы, мессенджеры, мультимедийные программы, компьютерные игры, графические редакторы, среды разработки программного обеспечения и т. п. Для упрощения взаимодействия с людьми подобные программы оснащаются удобным графическим интерфейсом.

 ПК  классифицируются по следующим  признакам: 

1. По  размеру:

  1) Стационарные ПК

Первые компьютеры не предназначались для переноски. Они состояли из отдельных частей, в частности, системного блока, монитора, клавиатуры, соединённых проводами. Главной частью компьютера был системный блок, в котором находились практически все основные устройства. Известны два вида компоновки системного блока – Desktop и Tower.

Desktop - это стационарный компьютер, предназначенный, чтобы располагаться целиком на столе дома или в офисе. Системный блок такого компьютера обычно делается широким, на него можно установить монитор. 
 
 

Tower

Системный блок Tower делается высоким, может располагаться под столом. В настоящее время из-за уменьшения массы и размеров системных блоков Tower их также стали располагать на столе, а термин Desktop (настольный компьютер) практически превратился в синоним стационарного компьютера.

2) Переносные ПК

Ноутбуки

Компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе и, как правило, складывающемся в виде книжки. Приспособлены для работы в дороге, на небольшом свободном пространстве. Для достижения малых размеров в них применяются специальные технологии: специально разработанные специализированные микросхемы (ASIC), ОЗУ и жёсткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура, не содержащая цифрового поля, внешние блоки питания, минимум гнезд расширения.

 Как правило, содержат развитые средства подключения к проводным и беспроводным сетям, встроенное мультимедийное оборудование (динамики, часто микрофон и веб-камеру). В последнее время вычислительная мощность ноутбуков не сильно уступает стационарным ПК, а иногда и превосходит их. Очень компактные модели не содержат CD/DVD-накопителя.

Планшетные ПК

Аналогичны ноутбукам, но содержат чувствительный к нажатию экран и не содержат механической клавиатуры. Ввод текста и управление осуществляются через экранный интерфейс, часто доработаный специально для удобного управления пальцами. Некоторые модели могут распознавать рукописный текст, написанный на экране.

Чаще всего корпус не раскрывается, как у ноутбуков, а экран расположен на внешней стороне верхней поверхности. Бывают и комбинированные модели, у которых корпус может поворачиваться на оси и раскрываться, предоставляя доступ к расположенной внутри клавиатуре.

Вычислительная мощь уступает настольным ПК, так как для длительной работы без внешнего источника питания приходится использовать энергосберегающие процессоры, накопители и экран.

Карманные ПК (PDA)

Сверхпортативные устройства, умещающиеся в кармане. Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специального пера (стилуса), а клавиатура и мышь отсутствуют. Некоторые модели, впрочем, содержат миниатюрную фиксированную или выдвигающуюся из корпуса клавиатуру.

Разрешение экрана невелико, как правило 320×240 (экран может использоваться и боком, тогда разрешение становится 240×320), в некоторых моделях — 640×480 (т. н. VGA-разрешение).

В таких устройствах используются сверхэкономичные процессоры и      флэш-накопители небольшого объёма, поэтому их вычислительная мощь несопоставима с настольными ПК.

2. по  типу используемых МП:

1) построенные на  процессорах с  расширенной системой  команд – 

CISC-процессорах (Complete Instruction Set Computer)

В эту  группу входят ПК с Intel-совместной архитектурой.

2) основанные на  процессорах с  сокращенным набором команд  -

RISC-процессорах (Reduce Instruction Set Computer)

В  эту группу входят ПК Macintosh  на МП Power PC (более ранние модели Macintosh выпускались на базе МП Motorola 680*0), компьютеры SUN с процессорами SPARC-архитектуры, компьютеры DEC с МП Alpha и другие менее распространенные ПК.

3. классификация  ПК по поколениям МП для  Intel-совместных ПК: 8086/8088, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4. В каждом поколении имеются различные модификации моделей МП, различающиеся структурой, техническими характеристиками и ценой.

4.  классификация  по назначению устанавливает  4 группы ПК:

• массовые ПК, к категории которых также относятся рабочие станции клиентов вычислительных сетей;
• специализированные ПК, ориентированные на работу в конкретных предметных областях, например в области медицины, дизайна и т.д.;
• мультимедийные ПК;
• компьютеры, выполняющие функции серверов в вычислительных сетях.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Подробная характеристика микропроцессоров

Микропроцессор представляет собой сверхбольшую интегральную схему, предназначенную для выполнения всех арифметико-логических операций, заданных программой, управления вычислительным процессом и координации работы всех устройств компьютера.

     По  числу больших интегральных схем в микропроцессорном комплекте различают микропроцессоры однокристальные, многокристальные и многокристальные секционные.

     Однокристальные микропроцессоры получаются при  реализации всех аппаратных средств  процессора в виде одной большой интегральной схемы (БИС) или сверхбольшой интегральной схемы (СБИС). По мере увеличения степени интеграции элементов в кристалле и числа выводов корпуса параметры однокристальных микропроцессоров улучшаются. Однако возможности однокристальных микропроцессоров ограничены аппаратными ресурсами кристалла и корпуса. Для получения многокристального микропроцессора необходимо провести разбиение его логической структуры на функционально законченные части и реализовать их в виде БИС (СБИС). Функциональная законченность БИС многокристального микропроцессора означает, что его части выполняют заранее определенные функции и могут работать автономно.

     Многокристальные  секционные микропроцессоры получаются в том случае, когда в виде БИС  реализуются части (секции) логической структуры процессора при функциональном разбиении ее вертикальными плоскостями.

     По  назначению различают универсальные и специализированные микропроцессоры.

     Универсальные микропроцессоры могут быть применены  для решения широкого круга разнообразных  задач. При этом их эффективная производительность слабо зависит от проблемной специфики решаемых задач.