Архитектура ПК

  • 02 июня 2015 г.
  • 1995 Слова
Архитектура персонального
компьютера

Выполняла:

• Основная компоновка частей компьютера и связь
между ними называется архитектурой. При описании
архитектуры компьютера определяется состав
входящих в него компонент, принципы их
взаимодействия, а также их функции и характеристики.

Практически все универсальные ЭВМ отражают
классическую неймановскую архитектуру,
представленную насхеме. Эта схема во многом
характерна как для микроЭВМ, так и для мини ЭВМ и
ЭВМ общего назначения. 

Рис. 1 Архитектура персонального компьютера

• Рассмотрим устройства подробнее.
• Основная часть системной платы — микропроцессор (МП) или CPU (Central Processing Unit), он управляет работой всех узлов
ПК и программой, описывающей алгоритм решаемой задачи. МП имеет сложную структуру в видеэлектронных логических
схем. В качестве его компонент можно выделить:
• A).    АЛУ    -    арифметико-логическое    устройство, предназначенное для выполнения арифметических и логических
операций над данными и адресами памяти;
• Б).   Регистры   или   микропроцессорная   память   — сверхоперативная память, работающая со скоростью процессора, АЛУ
работает именно с ними;
• B). УУ - устройствоуправления - управление работой всех узлов МП посредством выработки и передачи другим его
компонентам управляющих импульсов, поступающих от кварцевого тактового генератора, который при включении ПК начинает
вибрировать с постоянной частотой (100 МГц, 200-400 МГц). Эти колебания и задают темп работы всей системной платы;
• Г). СПр - система прерываний - специальный регистр, описывающийсостояние МП, позволяющий прерывать работу МП в
любой момент времени для немедленной обработки некоторого поступившего запроса, или постановки его в очередь; после
обработки запроса СПр обеспечивает восстановление прерванного процесса;
• Д). Устройство управления общей шиной — интерфейсная система.
• Для расширения возможностей ПК и повышения функциональных характеристик микропроцессора дополнительно можетпоставляться математический сопроцессор, служащий для расширения набора команд МП. Например, математический
сопроцессор IBM-совместимых ПК расширяет возможности МП для вычислений с плавающей точкой; сопроцессор в локальных
сетях (LAN-процессор) расширяет функции МП в локальных сетях.
• Характеристики процессора:
• быстродействие (производительность, тактовая частота) — количество операций,выполняемых в секунду.
• разрядность — максимальное количество разрядов двоичного числа, над которыми одновременно может выполняться
машинная операция.
•  
• Пример 2.5.1. Первый процессор был 4-разрядным, то есть работал с числами, представляемыми 4 двоичными разрядами 2'*= 16 чисел, 16 адресов.
• 16-разрядный процессор одновременно может работать с 216=б5536 числами и адресами. 32-разрядный - 232=4 294 967296.чисел.
• При тактовой частоте 33 МГц обеспечивается выполнение 7 млн. коротких машинных операций (+,*, пересылка
информации); при частоте 100 МГц -20 млн. аналогичных операций.

• Интерфейсная система - это:
• -шина управления (ШУ) - предназначена для передачи управляющий
импульсов и синхронизации сигналов ко всем устройствам ПК;
• -шина адреса (ША) - предназначена для передачи кодаадреса
ячейки памяти или порта ввода/вывода внешнего устройства;
• -шина данных (ШД) - предназначена для параллельной передачи
всех разрядов числового кода;
• -шина питания - для подключения всех блоков ПК к системе
электропитания.
• Интерфейсная система обеспечивает три направления передачи
информации:
• - между МП и оперативной памятью;
• - между МП и портами ввода/вывода внешнихустройств;
• - между оперативной памятью и портами ввода/вывода внешних
устройств. Обмен информацией между устройствами и системной
шиной происходит с помощью кодов ASCII.

• Память - устройство для хранения информации в виде данных и программ. Память делится
прежде всего на внутреннюю (расположенную на системной плате) и внешнюю (размещенную
на разнообразных внешних...