Архитектура персонального компьютера 11 класс Учебник Угринович Н. Д.
Магистрально-модульный принцип построения компьютера Модульность позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости её модернизацию. К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства вводв, вывода и хранения информации.
Функциональную схему компьютера можно представить следующим образом: Оперативная память Процессор Магистраль (шина данных, шина адреса, шина управления) Устройства Долговременная Устройства ввода: память: вывода: передачи/приёма клавиатура НГМД монитор сетевая плата мышь НЖМД принтер модем трекбол СD-RОМ акустические микрофон DVD-RОМ колонки плоттер цифровая Флэш память камера джойстик сканер МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
Вид материнской платы
Материнская плата Многие дополнительные устройства интегрированы в современные материнские платы: сетевая карта, модем, адаптер беспроводной сети, контроллер видеокамеры и др. Важнейшей частью материнской платы является чипсет, который содержит две основные схемы – - Северный мост соединяет процессор и ОП - Южный мост обеспечивает работу с внешними устройствами.
Северный мост Передача информации Северный мост Процессор: Информация передаётся по системной шине, скорость передачи зависит от разрядности шины и частоты шины. Например: 64 бита * 1600 Мгц=12, 5 Гб/с. Передача информации Северный мост ОП: Информация передаётся по шине памяти, пропускная способность этой шины совпадает со скоростью системной шины.
Южный мост Шина SATA подключает жесткие диски, дисководы. Скорость передачи ≈ 300 Мб/с. Шина USB подключает периферийные устройства – принтеры, сканеры, видеокамеры, фотокамеры, … Шина USB может подключать одновременно до 127 устройств со скоростью ≈ 60 Мб/с.
Скорость работы компьютера увеличивается за счет увеличения количества ядер процессора. Эти ядра позволяют выполнять параллельно несколько процессов. Увеличение скорости работы процессора за счет увеличения частоты ведет к перегреву , соответственно появляется необходимость дополнительного охлаждения материнской платы.
Процессор - это мозг компьютера, который находится на материнской плате и управляет работой всех частей компьютера, в том числе и периферийных устройств.
Характеристики процессора Производительность процессора характеризует скорость выполнения программ. Она зависит от: Тактовой частоты Разрядности Архитектуры
Разрядность - количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает одновременно. За 40 лет разрядность процессора увеличилась в 16 раз (от 4 бит до 64 бит)
Тактовая частота - это количество тактов обработки данных, которые процессор производит за 1 секунду. Она измеряется в мегагерцах (МГц). С момента появления первого процессора она увеличилась в 37000 раз.
Архитектура процессора Повышать производительность процессора за счет увеличения тактовой частоты нельзя, т. к требуются все более эффективные средства вентиляции. В настоящее время производительность процессоров повышается за счет усовершенствования его архитектуры: 1. в структуру процессора вводится кэш-память 2. вместо одного ядра используют 2 или 4, которые параллельно выполняют вычисления.
Память компьютера - предназначена для хранения информации Виды памяти Внутренняя - расположена внутри системного блока и предназначена для кратковременного хранения информации Внешняя - расположена снаружи системного блока и предназначена для долговременного хранения информации Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Виды внутренней памяти 1. ПЗУ (ROM) – постоянное запоминающее устройство 2. ОЗУ (RAM) – оперативное запоминающее устройство
Оперативная память ОЗУ (RAM) Оперативная память изготавливается в виде модулей памяти и предназначена для временного хранения информации (пока компьютер включен). Модули памяти устанавливаются в специальные разъемы на системной плате. ВИДЕО Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Постоянная память ПЗУ (ROM) - предназначена для хранения программ для запуска компьютера (BIOS) В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего - ни данных, ни программ, т. к. она хранит информацию пока компьютер включен, но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения. Поэтому и необходима постоянная память. Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
BIOS Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Внешняя память - предназначена для долговременного хранения информации. Устройства внешней памяти: Винчестер CD (DVD)-диск Флэш Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Винчестер - устройство памяти большой емкости. Винчестер представляет собой набор пластин (металлических дисков), покрытые магнитным материалом – платтером , соединенных между собой при помощи шпинделя (вала) и помещенных в твердый металлический корпус. Видео Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Характеристики винчестера Емкость - количество информации, помещающееся на диске. Быстродействие – временем доступа к данным, скоростью чтения и записи информации. Интерфейс (способ подключения) — типом контролера, к которому должен присоединяться винчестер (чаще всего IDE/EIDE и различные варианты SСSI). Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
CD (DVD) - диск - устройство памяти, для хранения информации ограниченной емкости. Изготавливается в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи (считывания) информации на(c) которого осуществляется при помощи лазера. Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКИ Оптические CD –диски рассчитаны на использование инфракрасного лазера с длиной волны 780 нм и имеют информационную емкость 700 Мбайт. Оптические DVD-диски рассчитаны на использование красного лазера с длиной волны 650 нм и имеют информационную емкость от 4, 7 Гбайт (однослойные DVDдиски ) до 8, 5 Гбайт (двухслойные DVDдиски). CD- и DVD-диски ВИДЕО Оптические диски HD DVD и Blu-Ray рассчитаны на использование синего лазера с длиной волны 405 нм и имеют информационную емкость в 3 -5 раз превосходящую информационную емкость DVD-дисков. Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКИ На дисках CD –ROM и DVD-ROM хранится информация, записанная на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна. На дисках CD–R и DVD±R информация может быть записана только раз. Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец На дисках CD –RW и DVD-RW информация может быть записана и стерта многократно.
ФЛЭШ-ПАМЯТЬ - полупроводниковая энергонезависимая перезаписываемая память. Флэш-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Микросхемы флэш-памяти могут содержать миллиарды ячеек, каждая из которых хранит 1 бит информации. Информация записанная на флэш-память, может очень долго храниться (от 20 до 100 лет). Флэш-память компактнее и потребляет значительно меньше энергии (примерно в 10 -20 раз), чем магнитные и оптические дисководы. Универсальный картридер Для считывания и записи информации карта памяти вставляется в специальные накопители (картридеры), встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через USB-порт.
КАРТЫ ФЛЭШ-ПАМЯТИ МР 3 -плеер Цифровая фотокамера Цифровая видеокамера Благодаря низкому энергопотреблению, компактности, долговечности и относительно высокому быстродействию, флэш-память идеально подходит для использования в портативных устройствах. Сотовый телефон Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец Цифровой диктофон
Устройства ввода информации Клавиатура Координатные устройства Манипуляторы Сенсорные панели Мышь Экран Трекбол Дигитайзер Джойстик Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец Тачпад
Виды клавиатур 1. По способу считывания информации ü Световая - для работы световой клавиатуры нужны три инфракрасных сенсора. Один проецирует на стол собственно клавиатуру, два других следят за движениями пользователя, регистрируя изменения светового потока из-за тени от пальцев хозяина ПК. ü Мембранная (пленочная) – низкий уровень шума и герметичность ü Гибкая – нет твердого корпуса, можно сворачивать в рулон ü Механическая 2. По способу соединения ü ü Проводная Беспроводная Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Сканер Web – Звуковая камера и ТВкарта и тюнер микрофон ВИДЕО Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Устройства вывода информации Монитор Жидкокристаллический Плазменный ВИДЕО Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец ВИДЕО
Принтер Струйный Лазерный Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Плоттер Акустическая система Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Домашнее задание Установить для домашнего компьютера марку процессора, частоту объем оперативной памяти объем жесткого диска Автор : Мишина Т. С. МБОУ «СОШ № 4» г. Череповец
Скачать презентацию Архитектура персонального компьютера 11 класс Учебник Угринович Н
Архитектура ЭВМ.pptx