Тема №6841 УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА
Поиск задачи:

Рассмотрим тему УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА из предмета Информатика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА

КЛАССИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА

Компьютер — это многофункциональное электронное программно-управляемое устройство, предназначенное для хранения, обработки и передачи информации.

Архитектура компьютера — принципы построения компьютера, реализующие программное управление работой и взаимодействие основных его функциональных узлов.

Основы учения об архитектуре компьютера были заложены американским математиком Джоном фон Нейманом. Он в 1944 г. разработал принципы, предложилв структуру, которая воспроизводится в компьютерах до сих пор.

Принципы фон Неймана:

1)    принцип программного управления (все программы состоят из некоторого набора программ, которые выполняются процессором в строгой последовательности);

2)    принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной памяти и над ними можно выполнять различные операции);

3)    принцип адресности (память состоит из пронумерованных ячеек).

Фон-неймановская архитектура содержит основные блоки: устройство управления, арифметико-логическое устройство, память, устройства ввода и устройства вывода.

На рисунке представлена классическая архитектура компьютера, построенная по принципам фон Неймана. Сплошные линии указывают направление потоков информации, пунктирные линии — управляющие сигналы.
Устройство управления и арифметико-логическое устройство в современных компьютерах входят в один блок — процессор, который преобразует информацию, поступающую из памяти и внешних устройств.

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНЫИ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРА

Со времен фон Неймана структура компьютера претерпела большие изменения. В основу современных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Все устройства подключены к единой магистрали (системной шине), по которой происходит обмен информацией между устройствами.

Магистраль включает в себя три шины:

-    шину данных, по которой передается обрабатываемая информация;

-    шину адресов, по которой передаются адреса устройств или ячеек памяти от процессора к оперативной памяти и устройствам;

-    шину управления, по которой передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе).

Несмотря на то что процессор появился в 1971 г., термин «микропроцессор» был впервые применен в 1972 г.

Микропроцессор (МП) — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех узлов

машины и выполнения арифметических и логических операций над информацией. В состав микропроцессора входят:

1)    устройство управления (УУ) — управляет работой всех устройств компьютера по заданной программе;

2)    арифметико-логическое устройство (АЛУ) — предназначено для обработки информации, т. е. выполнения арифметических и логических операций над информацией;

3)    регистры (микропроцессорная память) — служат для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы компьютера;

4)    интерфейсная система микропроцессора — реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие регистры и схемы управления портами ввода-вывода и системной шиной. Основными характеристиками процессора являются тактовая частота; разрядность, адресное пространство. Тактовая частота — количество тактов в единицу времени. Она

измеряется в мегагерцах (МГц). Такт — отдельное элементарное действие, из которого состоит любая операция процессора. Процессор содержит генератор тактовой частоты — микросхему, которая считывает необходимое количество тактов для выполнения определенной операции.

Разрядность — число бит, одновременно обрабатываемых процессором. От нее зависит быстродействие процессора и объем внутренней памяти, с которой работает компьютер.

Адресное пространство — максимальное количество оперативной памяти, которое процессор может использовать. Оно представляет собой совокупность адресов, используемых в данной вычислительной системе. Значение адреса определяется количеством бит.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ПАМЯТЬ

Память предназначена для хранения данных. Она может быть внутренней и внешней.

Внешняя память служит для длительного хранения информации. Она также относится к энергонезависимой памяти. К устрой-

ствам данного типа можно отнести гибкие, жесткие, оптические диски, флеш-карты.

Внутренняя память делится на энергозависимую и энергонезависимую.

К энергозависимой памяти относятся оперативно запоминающие устройства (ОЗУ). Они используются для временного хранения данных при непосредственной работе ПК. К ОЗУ относят оперативную память, кэш-память процессора, видеопамять.

В видеопамяти хранится закодированное изображение. Данная память имеет такую организацию, что ее содержимое одновременно доступно двум устройствам: монитору и процессору.

Кэш-память — это накопитель для данных, который входит в состав процессора. В современных процессорах может использоваться два типа такой памяти: кэш-память первого уровня (сверхбыстрая память) и кэш-память второго уровня (более медленная).

Оперативная память — устройство, представляющее собой набор микросхем, которые используются для хранения данных непосредственно в процессе их выполнения. В этой памяти хранятся системные программы, которые осуществляют управление ресурсами компьютера. Основными характеристиками данной памяти является объем. От него зависит скорость работы компьютера.

К энергонезависимой памяти относят постоянно запоминающие устройства (ПЗУ) — это постоянная память, CMOS RAM.

Постоянная память предназначена для долговременного хранения данных, которые не требуют изменения. К таким данным относятся программы запуска и остановки ПК, тестирование устройств, повторяющееся при каждом включении компьютера, драйвера и т. д.

CMOS RAM — память с невысоким быстродействием и маленьким энергопотреблением. Работает от батарейки и используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также режимах его работы.

СИСТЕМНЫИ БЛОК

Системный блок — устройство, внутри которого установлены наиболее важные технические компоненты компьютера. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними (периферийными).

В системном блоке располагаются: материнская плата; жесткий диск; дисковод для гибких дискет; дисковод компакт-дисков; звуковая карта; видеокарта.

1.    Материнская плата — основная плата компьютера. На ней размещаются:

-    процессор, выполняющий большинство математических и логических операций;

-    чипсет — набор микросхем, необходимых для взаимодействия процессора со всеми внутренними устройствами компьютера. Чипсет должен быть согласован с процессором. От него зависят частоты, на которых может работать материнская плата, возможный объем оперативной памяти и количество дополнительных устройств, которые можно подключить к материнской плате;

-    шины — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

-    ОЗУ — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

-    ПЗУ — микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

-    слоты для подключения дополнительных устройств.

2.    Жесткий диск — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Он представляет собой герметичный и прочный корпус, внутри которого с большой скоростью вращаются диски, покрытые магнитным слоем.

Эти диски в отличие от гибких нельзя согнуть. Они сделаны из алюминиевого материала или из некристаллических стекловидных пластин. Каждый из дисков разбит на дорожки и сектора. В современных накопителях ставится по несколькл таких дисков, и информация может записываться с обеих сторон. По поверхностям этих дисков перемещаются головки чтения/записи.

3.    Дисковод — устройство для считывания или записи информации с гибких магнитных дисков (флоппи-диски, дискеты, диски).

4.    Видеокарта (видеоадаптер) — плата, которая вставляется в один из слотов материнской платы. Она необходима для подключения к компьютеру монитора.

5.    Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы и выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты.

6.    Блок питания.

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ПК

Периферийные устройства — устройства, подключаемые к компьютеру для ввода и вывода информации.

К устройствам ввода информации относятся: сканер, клавиатура, манипуляторы, микрофон, web-камера, дигитайзер.

Сканер — устройство, предназначенное для ввода в компьютер текстовой, числовой и графической информации. Сканеры бывают ручными (которыми проводят сверху по листу) и планшетными (лист кладется внутрь сканера). Они делятся на черно-белые и цветные.

Клавиатура служит для ввода текстовой и числовой информации.

Манипуляторы — устройства управления курсором. Они служат для быстрого перемещения курсора по экрану.

Мышь: проводные; беспроводные (радиоуправляемые, инфракрасные и оптические).

Трекбол напоминает мышь, перевернутую вверх ногами. В движение приводит шар, закрепленный на роликах.

Джойстик — рукоятка с кнопками применяется для игр и тренажеров.

Микрофон служит для ввода звуковой информации в компьютер.

Web-камера служит для ввода видеоизображения в компьютер.

Сенсорные экраны — для ввода информации с экрана дисплея

Дигитайзер (графический планшет) — используется для ввода в компьютер высокоточных рисунков.

К устройствам вывода информации относятся: принтер, монитор, колонки, плоттер.

Принтеры — устройство для вывода текстовой, графической, числовой информации на бумагу, пленку. По способу печати они бывают матричными, струйными, лазерными.

У матричных принтеров изображение формируется при помощи печатающей головки, содержащей 9 или 24 иголки, которые, ударяя через красящую ленту, оставляют символ. Красящая лента может быть намотана на катушки (как в пишущей машине) или уложена в специальную коробку (картридж). Матричные принтеры наиболее дешевые. Качество печати у них невысокое, а изображение черно-белое. Скорость печати в среднем 1 минута на страницу.

В струйных принтерах изображение получается за счет мельчайших капелек специальных чернил, выдуваемых через сопла печатающей головки.

Эти принтеры могут быть черно-белыми и цветными. Качество печати достаточно высокое, но их чернила дорогие и чувствительны к влаге, одной заправки хватает на ограниченное число копий. Скорость печати в среднем 1 минута на страницу. В лазерных принтерах частички краски переносятся на бумагу со специального красящего барабана посредством электрического поля. Существуют черно-белые и цветные лазерные принтеры. Они характеризуются высоким качеством и скоростью печати от 4 до 15 страниц в минуту.

Монитор — устройство для вывода числовой, текстовой и графической информации. Они бывают цифровыми, аналоговыми и жидкокристаллическими.

Колонки — для вывода звуковой информации.

Плоттер (графопостроитель) служит для печати на бумаге чертежей больших форматов (размером А1 и даже до 3x3 м). Изображение создается двигающимся по листу пером с цветной тушью. Скорость печати для листа А1 в среднем 1 час.

 


Категория: Информатика | Добавил: Админ (26.07.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar