Скачать презентацию Архитектура компьютера Принципы построения компьютера и взаимодействия основных Скачать презентацию Архитектура компьютера Принципы построения компьютера и взаимодействия основных

3_Архитектура.ppt

  • Количество слайдов: 14

Архитектура компьютера Принципы построения компьютера и взаимодействия основных логических узлов. классическая архитектура Дж. Фон Архитектура компьютера Принципы построения компьютера и взаимодействия основных логических узлов. классическая архитектура Дж. Фон Неймана

Джон фон Нейман, США “Принципы функционирования компьютера”, 1946 Статья с сотрудниками Джон фон Нейман, США “Принципы функционирования компьютера”, 1946 Статья с сотрудниками

Принципы логического устройства компьютера (принципы фон Неймана): 1. Принцип программного управления: Программа состоит из Принципы логического устройства компьютера (принципы фон Неймана): 1. Принцип программного управления: Программа состоит из команд, выполняемых процессором автоматически. Это автоматизирует вычисления. 2. Принцип однородности памяти: Данные и программа хранятся вместе в оперативной памяти. Возможности: – Быстро менять программу. – Использовать подпрограммы, ветвления, циклы. 3. Принцип адресности: Ячейки имеют адреса. Произвольный доступ по адресу. Можно работать с именами ячеек памяти.

Архитектура фон Неймана Архитектура фон Неймана

Функциональные узлы компьютера, предложенные фон Нейманом: 1. УУ - устройство управления организует работу МП Функциональные узлы компьютера, предложенные фон Нейманом: 1. УУ - устройство управления организует работу МП и компьютера - обрабатывает поток команд. 2. АЛУ - арифметико-логическое устройство – обрабатывает поток данных; 3. ОП - оперативная память - хранит выполняющейся программы и данные; 4. ВУ - внешние устройства (периферия): ü внешняя память (жесткий магнитный диск, CD); ü устройства ввода/вывода информации (клавиатура, мышь, монитор, принтер);

Управляющее устройство: üРазмещает в оперативной памяти программу, получаемую из внешней памяти; üСчитывает команду из Управляющее устройство: üРазмещает в оперативной памяти программу, получаемую из внешней памяти; üСчитывает команду из памяти, расшифровывает и организует их выполнение; üСинхронизирует работу устройств, имеющих различную скорость выполнения операций.

Счетчик (в составе УУ) • В счетчике хранится адрес исполняемой команды. • Далее этот Счетчик (в составе УУ) • В счетчике хранится адрес исполняемой команды. • Далее этот адрес увеличивается на величину, равную длине следующей команды в байтах. • Очередная команда считывается и исполняется. • Если появляется оператор перехода, то он записывает в счетчик адрес новой команды.

Тактовая частота микропроцессора • Машина ф. Неймана строится на базе логических схем. Входные и Тактовая частота микропроцессора • Машина ф. Неймана строится на базе логических схем. Входные и выходные сигналы меняются скачком (0 -1). • Изменения только в моменты появления тактовых сигналов. Так синхронизируется работа устройств. • Тактовые сигналы вырабатывает тактовый генератор. Возможен «Разгон МП» .

Оперативная память хранит при работе компьютера: 1. Операционную систему для управления работой компьютера; 2. Оперативная память хранит при работе компьютера: 1. Операционную систему для управления работой компьютера; 2. Прикладную программу для выполнения заданной работы, например, MS Word для подготовки текстового документа; 3. Обрабатываемые данные, например, тот самый текстовый документ. 4. Прочие программы, необходимые для работы, например, антивирусные программы.

Оперативная память: • Недостатки: 1. Энергозависима. Конденсаторы подзаряжаются. 2. Работает медленнее в сравнении с Оперативная память: • Недостатки: 1. Энергозависима. Конденсаторы подзаряжаются. 2. Работает медленнее в сравнении с МП. • Поэтому используют дополнительно: 1. Энергонезависимую память: НЖМД (винчестер). 2. КЭШ(Cache memory) – быструю память на триггерах. 3. В МП есть свои ячейки памяти - регистры.

Реализация архитектуры: 1. 2. 3. 4. Микропроцессор; Память; Порты. Системная (материнская) плата: § § Реализация архитектуры: 1. 2. 3. 4. Микропроцессор; Память; Порты. Системная (материнская) плата: § § § Микросхема чипсет; Системная шина; Слоты расширения;

Системная (материнская) плата Системная (материнская) плата

Микропроцессор Pentium • Разрядность регистров - 32 бит, шины адреса 32 бит, шины данных Микропроцессор Pentium • Разрядность регистров - 32 бит, шины адреса 32 бит, шины данных - 64 бит.

Оперативная память RAM - Random Access Memory, память с произвольным доступом Как зависит скорость Оперативная память RAM - Random Access Memory, память с произвольным доступом Как зависит скорость работы компьютера от объема ОП?