Персональный компьютер Архитектура ЭВМ При рассмотрении ЭВМ

Персональный компьютер

Архитектура ЭВМ При рассмотрении ЭВМ различают архитектуру и структуру. Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов Основные компоненты архитектуры: > Процессор > Внутренняя (основная) память > Внешняя память > Устройство ввода > Устройство вывода

Архитектура ЭВМ Принципы фон Неймана Основы учения об архитектуре ЭВМ заложил выдающийся американский математик Джон фон Нейман. Он подключился к созданию первой в мире ламповой ЭВМ ENIAC в 1944 г. (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный числовой интегратор и калькулятор). В 1946 г Джон фон Нейман сформулировал функции ЭВМ и основные принципы, положенные в основу первых поколений ЭВМ Функции, выполняемые ЭВМ: Ввод информации Хранение Преобразование Вывод в доступном для восприятия человека виде

Машина фон Неймана Выделены 4 блока, которые д. б. в любой машине: n АЛУ – арифметико-логическое устройство n УУ – устройство управления n ЗУ – запоминающее устройство n УВВ – устройство ввода/вывода n Такой набор блоков называют “архитектурой фон Неймана”

Структура вычислительных машин Структура- совокупность элементов и связей между ними. В современных ЭВМ используется модульный принцип построения. Для соединения модулей необходимы шины, проводящие сигналы. В структуре современных ЭВМ все элементы ЭВМ связаны с общей шиной.

Структура вычислительных машин Устройства ввода и вывода – периферийные устройства подключаются к единому интерфейсу через контроллер (магистраль) блок управления периферийными устройствами. Каждый тип периферийного устройства (ПУ) требует своего контроллера. Для подключения ПУ к контроллеру требуется специфичный для данного типа интерфейс – интерфейс данного устройства. Из рисунка видно, что для связи между отдельными функциональными узлами ЭВМ используется общая шина (магистраль). Шина состоит из трех частей: n Шина данных n Шина адреса n Шина управления

Структура вычислительных машин n Шина данных n Шина адреса Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т. е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность процессоров постоянно увеличивалась по мере развития компьютерной техники. откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина). n Шина управления По шине управления передаются сиг налы, определяющие характер обмена информацией по ма гистрали. Сигналы управления определяют какую операцию считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т. д.

Классификация ЭВМ (по производительности, размерам, функциональному назначению) ЭВМ Супер-ЭВМ Большие ЭВМ Мини-Супер Мини ЭВМ Микро-ЭВМ Многопользовательские Встроенные Мощные-Супер Рабочие станции Персональные ЭВМ Ноутбук/планшет

Классификация ЭВМ (по производительности, размерам, функциональному назначению) Суперкомпьютеры это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины. Используются для решения крупномасштабных вычислительных задач и моделирования, для сложных вычислений в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, также находят применение и в финансовой сфере. Большие машины или мейнфреймы - используются в финансовой сфере, оборонном комплексе, применяются для комплектования территориальных и региональных вычислительных центров. ведомственных, Средние ЭВМ широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами. Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, в качестве сетевых серверов. Микро - ЭВМ — это компьютеры, в которых в качестве центрального процессора используется микропроцессор. К ним относятся встроенные микро – ЭВМ (встроенные в различное оборудование, аппаратуру или приборы) и персональные компьютеры PC.

Классификация ЭВМ (по производительности, размерам, функциональному назначению) Многопользовательские микро. ЭВМ – это микро. ЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и работающие в режиме разделения времени. Они выполняются, как правило, в одной малогабаритной стойке и изредка – в настольном варианте. Встроенные ЭВМ представляют собой вычислители, используемые для управления (например, станком или боевым средством) и обработки измерений. АРМ, или рабочая станция (workstation) представляет собой ЭВМ, оборудованную всеми средствами, необходимыми для выполнения работ определенного типа. Различают технические (инженерные) АРМ, графические АРМ, АРМ для автоматизированного проектирования, АРМ для издательской деятельности (настольные издательские системы) и др. В классе микро. ЭВМ АРМ наряду с многопользовательскими микро. ЭВМ имеют самое высокое быстродействие. Существуют как настольные АРМ, так и АРМ, выполненные в виде малогабаритной стойки. Персональные компьютеры рассчитаны на одновременную работу с одним пользователем. К ПК относятся компьютеры фирмы Apple 7 8%, IBM PC совместимые компьютеры 90% и очень малораспространенные. Ноутбук/планшет портативный персональный компьютер, в корпусе которого объединены типичные компоненты ПК, включая дисплей.

Блоки персональных компьютеров Минимальная конфигурация ПК: Системный блок Монитор Клавиатура Мышь Дополнительные периферийные устройства

Материнская плата В ПК типа IBM PC на ней находятся: ЦП, ПЗУ, ОЗУ, генератор тактовой частоты, разъемы расширения системы (слоты), переключатели, перемычки, порты Материнская плата, процессор, оперативная память образуют основу ПК, которая определяет основные характеристики системы.