Слайд 2
Архитектура ПК
Архитектура ПК – это наиболее общие принципы
построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его
основных функциональных узлов.
Рис1.Архитектура компьютеров первых поколений
(фон Неймана)
Внешнее запоминающее
устройство
Процессор
Оперативное запоминающее
устройство
Устройство
ввода
Устройство
вывода
Слайд 3
Рис.2. Архитектура современного компьютера
данных
Шина адреса
управления
Устройство
ввода
Устройство
вывода
Внешнее
запомин.
устройство
Устройство
ввода
ОЗУ
Слайд 4
Видны принципиальные различия:
вместо процессора имеем центральный процессор;
вместо одного
устройства ввода имеем группу устройств неопределённого состава
(аналогично
и для устройств вывода);
появились новые элементы архитектуры, такие как видеопамять, шина, контролёр.
Вся эволюция компьютеров шла и идёт под знаком миниатюризации электронных схем, что не просто способствовало уменьшению размеров базовых узлов компьютера, но и привело к огромному , в десятки тысяч раз, росту быстродействия процессора.
Слайд 5
Возникло существенное противоречие между высокой скоростью обработки
информации внутри машины и медленной работой устройств ввода/ вывода.
Учёными и конструкторами был предложен такой путь: центральный процессор, который до этого осуществлял все функции по обмену данными между устройствами, освобождается от них, и эти функции передаются специальным устройствам, которые называются контролёрами.
Слайд 6
Назначение контролёров и шины
Контролёр – это специализированный процессор,
управляющий работой вверенного ему внешнего устройства.
И поскольку
в системе появилось теперь несколько процессоров, главный из них для отличия стали называть центральным.
Наличие контролёров существенно изменяет процессы обмена информацией внутри компьютера.
Центральный процессор при необходимости произвести обмен выдаёт задание на его осуществление контролёру.
Слайд 7
Назначение контролёров и шины
Дальнейший обмен информацией
протекает под руководством контролёра. Если же по данной задаче
до завершения обмена ничего сделать нельзя, то можно в это время решать другую задачу.
Для связи между отдельными функциональными узлами компьютера используется специальное устройство – шина.
Шина состоит из трёх частей:
шины данных (для передачи данных);
шины адреса (для передачи адресов);
шины управления (для передачи управляющих сигналов).
Слайд 8
Назначение контролёров и шины
Одно из достоинств
описанной схемы заключается в возможности легко подключать к компьютеру
новые устройства - принцип открытой архитектуры. Пользователю она даёт возможность
свободно выбирать состав внешних устройств в зависимости от круга решаемых задач.
Слайд 9
Виды памяти.
Память компьютера делится на внутреннюю
–оперативную и внешнюю – долговременную.
Отличие: внутренняя память
энергозависимая и «быстрая», внешняя память энергонезависимая и сравнительно «медленная».
Слайд 10
Виды памяти.
Чем определяется быстродействие памяти?
Временем доступа процессора к
данным, хранящимся в устройстве памяти.
Время доступа современного жесткого диска(винчестера)
составляет ≈ 10-3 секунды.
Современная оперативная память обладает временем доступа 5*10-9 секунды, т.е. работает примерно в миллион раз быстрее.
Существует два основных типа устройств оперативной памяти: динамическая и статическая память.
Слайд 11
Виды памяти.
Динамическая память чаще всего является основной памятью,
статическая – дополнительной.
Динамическая память более ёмкая, но по быстродействию
значительно уступает.
Статическая память, которую ещё называют кэш-памятью, менее ёмкая, но более «быстрая». Её использование позволяет значительно увеличить производительность системы.
Существует ещё один вид памяти – ПЗУ. Это энергонезависимое устройство. В ПЗУ хранится программа запуска компьютера, которая называется BIOS (базовая система ввода/вывода).
Видеопамять – память обслуживающая монитор.
Слайд 12
Системная плата
Главная из плат – системная плата (материнская).
Компоненты системной платы:
гнездо для процессора;
базовая система ввода/вывода (ROM
BIOS);
гнёзда модулей оперативной памяти DRAM;
разъёмы шины;
микросхемы системной логики;
батарея;
и др.
Слайд 14
Порты ввода/вывода
Основные узлы для подключения к компьютеру внешних
устройств – порты ввода/вывода:
последовательные и параллельные.
К
последовательным портам подключаются устройства, обменивающиеся информацией с компьютером (модем, др. компьютер и т.д.)
К параллельным портам подключаются те устройства которые лишь получают информацию от компьютера (например, принтер).
Параллельный порт использует одновременно несколько линий. В современных компьютерах используются двунаправленные параллельные порты, позволяющие передавать информацию
в обе стороны.
Слайд 15
Современные виды внешних устройств
Современные внешние устройства компьютера обеспечивают
ввод и вывод разнообразной информации: клавиатура, сканер, микрофон, звуковая
плата, манипулятор типа мышь, монитор, принтер, акустические системы и др.
Звуковая плата – устройство, позволяющее обрабатывать звуковую информацию.
Системы мультимедиа – обеспечивают возможность одновременной работы разных устройств вывода.
Сетевое оборудование – обеспечивает сетевое подключение и работу в сети (модем, маршрутизаторы).
Слайд 16
Перспективные направления
развития ПК
Постоянно расширяется и совершенствуется набор
внешних устройств;
Компьютеры перестают быть однопроцессорными;
Кроме ПК на практике существуют
компьютеры более высокого уровня:
мощные микрокомпьютеры, выполняющие специализированные работы высокого профессионального уровня;
серверы в глобальной компьютерной сети, управляющие её работой и хранящие огромные объёмы информации;
многопроцессорные системы параллельной обработки данных.
