Структурная схема компьютера Изобретение компьютера С давних

Структурная схема компьютера

Изобретение компьютера С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, т. е. работы с информацией.

человек компьютер Приём (ввод) информации Устройства ввода Запоминание информации В «голове Записи в тетради, на кассете и др. память Внутренняя (оперативная) память Внешняя (долговременная) память Процесс мышления (обработки Устройство обработки информации) (процессор) Передача (вывод) информации Устройства вывода

Отличие компьютера от человека «ум компьютера» ≠ ум человека Отличие в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программой, человек же сам управляет своими действиями.

Компьютер ( от англ. Computer – вычислитель) – это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.

Архитектура ЭВМ Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста. Архитектура не включает в себя конструктивных подробностей устройства машины, электронных схем. Эти сведения нужны конструкторам, специалистам по наладке и ремонту ЭВМ.

В основу архитектуры современных компьютеров положен магистрально – модульный принцип и принцип Джона фон Неймана.

Магистрально – модульный принцип построения компьютера 1. Компьютер не является неделимым, цельным объектом. Он состоит из некоторого количества устройств – модулей. Связаны все модули компьютера между собой через набор электронных линий – магистраль. Магистраль обеспечивает обмен данными между устройствами компьютера.

Принципы фон Неймана Схема устройства компьютера впервые была предложена в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Дж. фон Нейман сформулировал основные принципы работы ЭВМ, которые во многом сохранились и в современных компьютерах.

Магистрально – модульный принцип построения компьютера 2. Джон фон Нейман изучив конструкцию первых ЭВМ, пришёл к идее нового типа логической организации ЭВМ, а именно: - наличие устройства ввода – вывода информации; - адресуемая память; - процессор, состоящий из устройства управления и арифметико – логического устройства; - Данные и программы хранятся вместе.

Магистрально – модульный принцип построения компьютера Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами шиной. Шина – это кабель, состоящий из множества проводов.

Магистрально – модульное устройство компьютера Шина состоит из трёх частей: Шина данных Шина адреса Шина управления магистраль

Шина данных – передаёт данные между различными устройствами. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора. Может быть 8, 16, 32, 64 бита.

Шина адреса – передаёт адрес устройства, к которому обращается процессор. Сигналы передаются в одном направлении (однонаправленная шина). Разрядность шины адреса определяется объёмом адресуемой памяти. Может быть 16, 20, 24, 32, 36 битов.

Шина управления – передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить. Синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.

ИНТЕРФЕЙС — 1. Система связей и взаимодействия устройств компьютера. 2. Средства взаимодействия пользователей с операционной системой компьютера, или пользовательской программой. l Для согласования интерфейсов все внешние устройства подключаются к шине через свой порт.

Порт устройства - микросхема: - содержащая один или несколько регистров ввода-вывода; - позволяющая подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам процессора.

Порты бывают последовательные и параллельные. К последовательным портам подсоединяются медленно действующие или удалённые устройства(мышь, модем), А к параллельным - более «быстрые» (сканер, принтер)

Базовая конфигурация ПК минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. l Системный блок; l Монитор; l Клавиатура; l Мышь.

Системный блок – основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключающиеся к системному блоку снаружи, считаются внешними.

Монитор – устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.

Клавиатура – клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводиться в виде алфавитноцифровых символьных данных.

Мышь – устройство «графического» управления. При перемещении мыши по коврику на экране перемещается указатель мыши, при помощи которого можно указывать на объекты и/или выбирать их. Используя клавиши мыши (их может быть две или три) можно задать тот или другой тип операции с объектом.

Периферийные устройства ПК Периферийными называют устройства, подключаемые к компьютеру извне. Обычно эти устройства предназначены для ввода и вывода информации. Вот некоторые из них: l Принтер; l Сканер; l Модем; l DVB-карта и спутниковая антенна l Веб-камера

Функциональное устройство компьютера. Системный блок процессор Внутренняя память Информационная магистраль Блок питания Внешняя память Монитор Клавиатура Мышь

Виды памяти Память компьютера делится на внутреннюю — оперативную и внешнюю — долговременную. Внутренняя память энергозависимая и «быстрая» , внешняя память энергонезависимая и сравнительно «медленная» . l Конструктивно оперативная память (ОЗУ) персонального компьютера представляет собой совокупность микросхем (чипов), обеспечивающих хранение программ и данных, оперативно обрабатываемых компьютером. l

Существует еще один вид устройств памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). ПЗУ — энергонезависимое устройство. В ПЗУ хранится программа запуска компьютера, которая называется BIOS (базовая система ввода/вывода). BIOS начинает работать после включения питания компьютера. Эта программа загружает с диска операционную систему и далее в работе компьютера не участвует. l Видеопамять, обслуживающая устройство визуального отображения выводимой информации — монитор. l

Внешняя память Предназначена для длительного хранения информации.

Системная плата Главная микросхема — системная плата, называемая также материнской платой. l Некоторые компоненты системной платы: l гнездо для процессора; l базовая система ввода/вывода (ROM BIOS); l гнезда модулей оперативной памяти DRAM; l разъемы шины; l микросхемы системной логики; l батарея. l

Сетевое оборудование l Дополнительную и весьма важную группу технических средств ПК составляют устройства, которые обеспечивают сетевое подключение и работу компьютеров в сети. Часть этих устройств может располагаться на столе рядом с компьютером (например, модем, соединяющий компьютер с телефонной сетью); часть — в отдалении, рядом с сервером (например, маршрутизаторы, выполняющие пересылку данных между двумя сетями с возможно разными технологиями связи).