Аппаратное и программное обеспечение компьютера Холодков Александр Школа

Аппаратное и программное обеспечение компьютера Холодков Александр. Школа № 22 11 Б Класс

Содержание Организация компьютерной системы Общая структура и состав персонального компьютера Назначение и функции периферийных устройств компьютера Внешние запоминающие устройства

Организация компьютерной системы ЭВМ – это электронное устройство, которое предназначено для ввода, обработки, выдачи и хранения информации и в котором вычислительный процесс управляется программой. АВМ (аналоговая вычислительная машина) ЦВМ (цифровая вычислительная машина) ГВМ (гибридная вычислительная машина)

Обрабатывает данные, представленные в аналоговой форме, т. е. данные в виде непрерывных значений какой-либо физической величины. АВМ предназначены для выполнения сложных вычислительных задач. Принцип работы АВМ заключается в построении электрических цепей, процессы в которых описываются такими же уравнениями, как и исследуемая система. Преимущества АВМ: - простота подготовки задачи - высокая скорость её решения Недостатки АВМ: - неуниверсальность - низкая точность

Оперирует данные в дискретной форме, т. е. обрабатывает данные в виде двоичных кодов. Преимущества ЦВМ: - применяются более широко - более универсальны - позволяют обрабатывать и хранить данные - получаемые результаты имеют высокую точность

Объединяют в себе преимущества аналоговых и цифровых систем. Преимущества ГВМ - большая точность - большие возможности управления - использует и аналоговое, и дискретное представление данных с помощью устройств преобразования. Применение - исследование моделей АЭС - исследование моделей систем управления ракетой

Архитектура компьютера – это общая схема построения компьютера с учётом взаимных связей между аппаратными и программными средствами. Основные принципы организации ЭВМ по Дж. фон Нейману: - принцип двоичного кодирования - принцип программного управления - принцип однородности памяти - принцип адресности основной памяти

Внешняя память Устройство ввода Основная память Арифметико-логическое устройство Устройство вывода Устройство управления

Команда – управляющий сигнал, сформированный в устройстве управления Форматы команд одноадресные двухадресные трёхадресные

Общая структура и состав персонального компьютера Структура компьютера – это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Центральная часть и системная шина Центральная часть включает микропроцессор и основную память.

Микропроцессор (CPU) – это центральное устройство ПК, предназначенное для управления работой всех устройств и для выполнения арифметико-логических операций над информацией. В общем случае процессор содержит: - Арифметико-логическое устройство - Устройство управления - Регистры общего назначения - Кэш-память

Микропроцессор характеризуется следующими параметрами: - тактовая частота - разрядность - архитектура Тактовая частота – это частота, при которой способен работать МП. Она определяется максимальным временем, необходимым для выполнения элементарного действия. Разрядностью называют максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться и передаваться одновременно. понятие «разрядность» включает: - разрядность внутренних регистров - разрядность шины данных - разрядность шины адресов

Под архитектурой ПК понимается конструкция процессора и система команд (набор инструкций). процессоры разрядно-модульные однокристальные В зависимости от используемой системы команд различаются процессоры типа: - CISC с полным набором системы команд - RISC с усечённым набором системы команд

Система команд – набор команд, который способен выполнить МП. Прерывание – ситуация, требующая каких-либо действий процессора при возникновении определённого события. прерывания программные аппаратные Система прерываний – комплекс аппаратных и программных средств, Обеспечивающих выявление о обработку прерываний.

Основная память - это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в операциях Основное запоминающее устройство служит для приёма, выдачи И кратковременного хранения переменной (текущей) информации В ходе выполнения процессором вычислительных операций. ОЗУ статические динамические

Постоянное запоминающее устройство используется для хранения информации, которая не меняется при работе компьютера. Программатор – специальное электронное устройство, которое подключается к компьютеру и позволяет с помощью команд записывать информацию в ПЗУ. Системная шина предназначена для передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором или между периферийными устройствами и оперативной памятью. Системная шина: -Шина данных -Шина адреса -Шина управления

Периферийные устройства Внешние запоминающие Устройства ввода-вывода Периферийное устройство(ПУ) – любое устройство, конструктивно отделённое от центральной части компьютера, имеющее собственное управление и выполняющее команды процессора. Функции АПУ: §Осуществляет непосредственное управление ПУ §Обеспечивает согласование интерфейса ПУ с СШ

Внешнее запоминающее устройство – запоминающее устройство, предназначенное для долговременного хранения программ и данных на различных носителях информации. Внешние запоминающие устройства ленточные магнитные дисковые полупроводниковые (твёрдотельные) кассетные магнитные Flash-карты бобинные оптические Flash-память с интерфейсом USB смешанные

1. накопители на магнитной ленте: на одном картридже(кассета с магнитной лентой) может располагаться 4 -110 Гбайт информации, а при сжатии - в 2 раза больше. 2. накопители на магнитных дисках: ёмкость дискеты составляет 1, 44 Мбайт. Дискета выполняет вспомогательную роль и в общем случае предназначена для переноса информации на другой компьютер, для резервирования небольших объёмов информации, для загрузки операционной системы.

3. накопители на оптических дисках. оптические носители CD только для чтения DVD для однократной записи и многократного чтения для многократной записи CD-ROM CD-RW DVD-ROM DVD-RW

Форматы DVD: • односторонние однослойные(4, 7 Гбайт) • односторонние двуслойные (8, 5 Гбайт) • двусторонние однослойные (9, 4 Гбайт) • двусторонние двуслойные (17 Гбайт) Достоинства DVD: • ёмкость больше чем на CD-диске • совместимость с CD • высокая скорость обмена данными с дисководом DVD • высокая надёжность хранения данных

4. магнитооптические диски: принцип работы такого накопителя основан на использовании двух технологий – лазерной и магнитной. магнитооптические накопители встроенные внешние

5. Флэш-накопители: носители информации на основе микросхем флэш-памяти сейчас нашли широкое применение в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах, компьютерах. Flash-накопители Flash-карты Flash-память с интерфейсом USB