Открытость же этого конструктора заключается в том, что для IBM PC совместимых компов все спецификации взаимодействия внешних устройств с контроллерами, контроллеров с системной платой (точнее с шиной) и т.д., доступны всем желающим. Поэтому любая фирма может начать производство какого-либо контроллера, или внешнего устройства, или системных плат, не беспокоясь обо всех остальных частях компа, если созданная ими продукция будет следовать общепринятым стандартам.

  Практически все модели современных ПК имеют  магистральный тип архитектуры.  

 

14. Понятие структуры  ЭВМ. Структура  современных ПК.

  Любая ЭВМ (в том числе и ПК) для  выполнения своих функций должна иметь минимальный набор функциональных блоков:

• блок для выполнения арифметических и логических операций (АЛУ – арифметико-логическое устройство);
• блок для хранения инфы, или память (ЗУ – запоминающее устройство);
• устройство для ввода исходных данных и для вывода результатов.

  В структуре любой ЭВМ есть устройство управления, заставляющее все другие устройства выполнять в нужные моменты необходимые действия.

  Устройства  компа бывают внешними (периферийными) и внутренними.

  Обычно  персональные компы IBM PC состоят из трех частей (блоков):

• системного блока (в нем хранятся внутренние устройства);
• клавиатуры (служит для ввода символов и команд);
• монитора (дисплея) – для вывода текстовой или графической инфы.

 

  Системный блок содержит:

1. электронные схемы, управляющие работой компа (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т.д.);
2. блок питания, который преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электрические схемы;
3. накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);
4. накопители на жестком магнитном диске, предназначенные для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер);
5. вентилятор.

  Некоторые устройства могут вставляться внутрь системного блока компа, поэтому их часто называют внутренними, например:

• модем или факс-модем – для обмена информацией с другими компами через телефонную сеть;
• дисковод для компакт-дисков, он обеспечивает возможность чтения данных с компьютерных компакт-дисков и проигрывания аудиокомпакт –дисков;
• стример – для хранения инфы на магнитной ленте;
• звуковая карта – для воспроизведения и записи звуков (музыки, голоса и т.д.)

  Многие  устройства располагаются вне системного блока компа и подсоединяются к нему через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока. Такие устройства обычно называют внешними (периферийными). Кроме монитора и клавиатуры, такими устройствами являются:

• принтер – для вывода на печать текстовой и графической инфы;
• мышь – устройство, облегчающее ввод инфы в комп.
• джойстик – манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручке с кнопкой, употребляется в основном для комп. игр;
• сканер – устройство для ввода графических изображений.

 

15. Микропроцессор –  состав и назначение основных устройств.

  Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», является микропроцессор – небольшая электронная схема, выполняющая все вычисления и  обработку инфы. Микропроцессор непосредственно взаимодействует с оперативной памятью и контроллерами системной платы. Микропроцессор умеет выполнять сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько десятков или даже сотен миллионов операций в секунду.

  Состав  микропроцессора:

1. Устройство управления (УУ);
2. Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Математический сопроцессор добавляется к АЛУ для ускорения вычислений с плавающими точками.
3. Микропроцессорная или регистровая память – для обеспечения высокого быстродействия ПК
4. Кэш-память 1-ого уровня, если Кэш-память 2-ого уровня находится внутри микропроцессора, её называют когерентной.
5. Интерфейсная часть – для согласования связи процессора и системной шины. Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающих их эффективное взаимодействие.   

  Основные  характеристики микропроцессоров:

1. Степень интеграции – кол-во транзисторов, умещающихся в микросхеме.
2. Внутренняя и внешняя разрядность обрабатываемых данных – кол-во бит, которое ПК может одновременно обрабатывать.
3. Тактовая частота (чем выше тактовая чистота, тем выше производительность (и цена) микропроцессора)
4. Память, которой может адресоваться центральный процессор.

 

16. Понятие адресного  пространства. Определение  величины адресного  пространства.

  Адресное  пространство — это совокупность байтов памяти, к которым можно обратиться с использованием машинного адреса.

  В ранних системах каждому адресу соответствовал байт реальной памяти, поэтому надобности в такой абстракции не возникало - говорили просто «память». В современных системах это далеко не так и реальной памяти программа имеет куда меньше, чем диапазон доступных ей адресов. Почему и появилось такое понятие. Более того, в современных системах память устроена так, что по одному и тому же адресу памяти доступному из программы, расположены разные байты физической памяти разных процессов. Однако каждому процессу выделяется собственное адресное пространство. Поэтому, когда в процессе выполняется какой-нибудь поток, он получает доступ только к той памяти, которая принадлежит его процессу. Память, отведенная другим процессам, скрыта от этого потока и недоступна ему.

  Если  адресный код содержит n бит, то размер адресного пространства равен 2ⁿ байт.  

17. Характеристика и  основные параметры  современных ПК.

  Персональный  компьютер для удовлетворения требованиям общедоступности и универсальности применения должен иметь следующие характеристики:

• малую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
• отсутствие специальных требований к условиям окружающей среды;
• гибкость архитектуры, обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
• "дружественность" ОС и прочего программного обеспечения, обусловливающую возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;
• высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).

  Основными характеристиками ПК являются:

1. Быстродействие, производительность, тактовая частота.
2. Разрядность – мах. кол-во разрядов двоичного числа, над кот. одновременно может выполняться машинная операция, в т.ч. и операции передачи инфы.
3. Емкость оперативной памяти, кот. чаще всего измеряется в мегабайтах, иногда в килобайтах.
4. Тип и емкость накопителя на жестких магнитных дисках(винчестер), которая измеряется обычно в мегабайтах и гигабайтах.
5. Виды и емкость КЭШ-памяти. КЭШ-память – это буферная, не доступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с инфой.
6. Обеспеч. интерактивного взаимод. с пользоват.
7. воз-мь размещ. всего комплекса устройств на раб месте.
8. тип видеомонитора, видеоадаптера, принтера, наличие сопроцессора.

 

18. Тенденции развития  микропроцессоров.

   В настоящее время фирма Intel занимает одно из ведущих мест на рынке микропроцессоров для ПК типа IBM PC. Семейство мик-в Intel, начиная с i4004, представлено целым рядом устройств, хар-ки которых улучшаются со стремительной быстротой. Например, меньше чем за 20 лет почти на три порядка увеличилась тактовая частота мик-в , почти в 10 тыс. раз возросло их быстродействие, возросло кол-во транзисторов с нескольких десятков тысяч до нескольких мил-в. 
 
 
 

19+22. Память ЭВМ. Понятие, назначение, технические характеристики. Внешние запоминающие устройства и их основные параметры

  Запоминающие  устройства ПК, или память, предназначены  для хранения информации. Основные операции, выполняемые запоминающими устройствами, - запись и считывание информации, которые в совокупности называются обращением к памяти.

  Память  компьютера делится на внутреннюю и  внешнюю.

  Сначала о внешней памяти компа.

  Сохранение  информации для последующего ее использования  или передачи другим людям всегда имело определяющее значение для развития человеческой цивилизации. Возросшие к концу XX в. потоки информации, необходимость сохранения ее в больших объемах и появление ЭВМ способствовали разработке и применению носителей информации, обеспечивающих возможность долговременного ее хранения в более компактной форме. К таким носителям относятся гибкие и жесткие магнитные диски и так называемые диски CD-ROM. Существенное значение имеют такие их показатели, как информационная емкость, время доступа к информации, надежность ее хранения, время безотказной работы.

  Устройства, которые обеспечивают запись информации на носители, а также ее поиск  и считывание в оперативную память, называют накопителями (дисководами).

  В основу записи, хранения и считывания информации положены два принципа магнитный и оптический, которые обеспечивают сохранение информации и после выключения компьютера.

  Среди магнитных дисков (МД) используются гибкие и жесткие.

  Гибкие  МД (дискеты) предназначены для переноса документов и программ с одного компьютера на другой, хранения архивных копий и информации, не используемой постоянно на компьютере. Дискеты диаметром 3,5 дюйма (89 мм) имеют емкость 1,44 Мб.

  Жесткий магнитный диск (ЖМД), или винчестер, предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ ОС, прикладных программ, и т. д. Современные ЖМД имеют обычно скорость вращения от 5400 до 7200 об/мин. Информационная емкость – десятки гигабайт.