Основні пристрої ЕОМ, їх функції та взаємозв'язок в процесі роботи


Тема: "Основні пристрої ЕОМ, їх функції та взаємозв'язок в процесі роботи. Магістрально - модульний принцип побудови ПЕОМ."

Мета уроку: Пояснити учням загальний принцип організації зберігання інформації в пам'яті ЕОМ і обміну інформацією між пристроями комп'ютера, а також програмний принцип роботи ЕОМ.







1. Внутрішня архітектура комп'ютера.

Персональні комп'ютери - це універсальні пристрої для зберігання, обробки і передачі інформації.

Архітектура ЕОМ-це загальний опис структури і функцій ЕОМ. Архітектура не несе в собі опис деталей технічного і фізичного пристроїв а комп'ютера.

Основні компоненти архітектури ЕОМ:

  • процесор,

  • внутрішня (основна) пам'ять,

  • зовнішня пам'ять,

  • пристрої введення та пристрої виведення.

Наймасовішим типом ЕОМ в наш час є персональний комп'ютер (ПК). ПК - це малогабаритна ЕОМ, призначена для індивідуальної роботи користувача, оснащена зручним для користувача (дружнім) програмним забезпеченням.

Практично всі моделі сучасних ПК мають магістральний тип архітектури (в тому числі найпоширеніші в світі IBM PC та Apple Macintosh).

Схема пристрою комп'ютерів, побудованих по магістральному принципом.

Процесор Внутрішня пам'ять

Пам'ять ПК ділиться на внутрішню і зовнішню.

Внутрішня пам'ять ПК включає в себе оперативний пристрій (ОЗУ) і постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ).

комп'ютерах може доходити до 4 Гбайт. У перших моделях комп'ютерів оперативна пам'ять складала не більше 1 Мбайт. Сучасні прикладні програми часто вимагають для свого виконання не менше 4 Мбайт ОЗУ; в іншому випадку вони просто не запускаються.

ОЗУ - це пам'ять, яка використовується як для читання, так і для запису інформації. При відключенні електроживлення інформація в ОЗП зникає (енергозалежність).

ПЗУ - швидка, незалежна пам'ять. ПЗУ - це пам'ять, призначена тільки для читання. Інформація заноситься в неї один раз (зазвичай в заводських умовах) і зберігається постійно (при включеному і вимкненому комп'ютері). У ПЗП зберігається інформація, присутність якої постійно необхідно в комп'ютері.

У ПЗУ знаходяться:

  • тестові програми, що перевіряють при кожному включенні комп'ютера правильність роботи його блоків;

  • програми для управління основними периферійними пристроями -дисковод, монітором, клавіатурою;

  • інформація про те, де на диску розташована операційна система.

Основна пам'ять складається з регістрів. Реєстр - це пристрій для тимчасового запам'ятовування інформації в оцифрованої (двійковій) формі. Запам'ятовуючим елементом в регістрі є тригер - пристрій, який може знаходитися в одному з двох станів, одне з яких відповідає запам'ятовування двійкового нуля, інше - запам'ятовування двійкової одиниці. Тригер являє собою крихітний конденсатор-батарейку, яку можна заряджати безліч разів. Якщо такий конденсатор заряджений - він як би запам'ятав значення "1", якщо заряд відсутній - значення "О". Регістр містить кілька пов'язаних один з одним тригерів. Число тригерів в регістрі називається розрядністю комп'ютера. Продуктивність комп'ютера безпосередньо пов'язана з розрядністю, яка буває рівною 8, 16, 32 і 64.

Процесор - центральний пристрій комп'ютера.

Призначення процесора:

  1. керувати роботою ЕОМ за заданою програмою;

  2. виконувати операції обробки інформації.

Мікросхема, яка реалізує функції центрального процесора персонального комп'ютера, називається мікропроцесором. Нерідко назва комп'ютера асоціюється з типом процесора, наприклад "Пентіум" (Pentium).

Мікропроцесор виконаний у вигляді надвеликої інтегральної схеми. Термін "велика" відноситься не до розмірів, а до кількості електронних компонентів, розміщених на маленькій кремнієвої платівці. Їх число досягає декількох мільйонів. Чим більше компонентів містить мікропроцесор, тим вища продуктивність комп'ютера. Розмір мінімального елемента мікропроцесора в 100 разів менше діаметра людського волосся. Мікропроцесор штирями вставляється в спеціальне гніздо на системній платі, яке має форму квадрата з декількома рядами отворів по периметру.

Можливості комп'ютера як універсального виконавця по роботі з інформацією визначаються системою команд процесора. Ця система команд представляє собою мову машинних команд (ЯМК). З команд ЯМК складаються програми управління роботою комп'ютера. Окрема команда визначає окрему операцію (дія) комп'ютера. У ЯМК існують команди, за якими виконуються арифметичні і логічні операції, операції керування послідовністю виконання команд, операції передачі даних з одних пристроїв пам'яті в інші тощо.

Склад процесора:

  • пристрій управління (УУ),

  • арифметико-логічний пристрій (АЛП),

  • регістри процесорної пам'яті.

УУ управляє роботою всіх пристроїв комп'ютера за заданою програмою. (Функцію пристрою управління можна порівняти з роботою диригента, керуючого оркестром. Своєрідною "партитурою" для УУ є програма.)

АЛУ - обчислювальний інструмент процесора; цей пристрій виконує арифметичні і логічні операції по командам програми.







Регістри - це внутрішня пам'ять процесора. Кожен з регістрів служить свого роду чернеткою, використовуючи який процесор виконує розрахунки і зберігає проміжні результати, програми.

Найважливішою характеристикою процесора є тактова частота - кількість операцій, виконуваних ним за 1 секунду (Гц). Процесор 8086, вироблений фірмою Intel для персональних комп'ютерів IBM, міг виконувати не більше 10 млн. Операцій в секунду, т. Е. Його частота дорівнювала 10 МГц. Тактова частота процесора 80386 становила вже 33 МГц, а сучасний процесор Pentium здійснює в середньому 100 млн. Операцій в секунду.

Крім того, кожен конкретний процесор може працювати не болев ніж з певною кількістю оперативної пам'яті. Для процесора 8086 ця кількість становила всього лише 1 Мбайт, для процесора 80286 воно збільшилося до 16 Мбайт, а для Pentium становить 1 Гбайт. До речі, в комп'ютері, як правило, є набагато менший обсяг оперативної пам'яті, ніж максимально можливий для його процесора.

Процесор і основна пам'ять знаходяться на великій платі, яка називається материнської. Для підключення до неї різних додаткових пристроїв (дисководів, маніпуляторів типу миші, принтерів і т. Д.) Служать спеціальні плати - контролери. Вони вставляються в роз'єми (слоти) на материнській платі, а до їх кінця (порту), що виходить назовні комп'ютера, підключається додатковий пристрій.

Магістраль це кабель, що складається з безлічі проводів.

У сучасному ПК реалізований принцип відкритої архітектури. Цей принцип дозволяє змінювати склад пристроїв (модулів) ПК. До інформаційної магістралі можуть підключатися додаткові периферійні пристрої, одні моделі пристроїв можуть замінюватися на інші. Можливе збільшення внутрішньої пам'яті, заміна мікропроцесора на більш досконалий. Апаратне підключення периферійного пристрою до магістралі здійснюється через спеціальний блок - контролер (інша назва - адаптер). Програмне управління роботою пристрою проводиться через програму - драйвер. яка є компонентою операційної системи. Отже, для підключення нового периферійного пристроях комп'ютера необхідно використовувати відповідний контролер і встановити в ОС відповідний драйвер.

Основні периферійні пристрої

Периферійні пристрої - це пристрої, за допомогою яких інформація або вводиться в комп'ютер, або виводиться з нього. Вони також називають зовнішніми або пристроями введення-виведення даних. Умовно їх можна розділити на основні, без яких робота комп'ютера практично неможлива, і інші, які підключаються при необхідності. До основних пристроїв відносяться клавіатура, монітор і дисковод.

Клавіатура служить для введення текстової інформації. Всередині неї є мікросхема - шифратор, - яка перетворює сигнал від конкретної клавіші в який відповідає цьому знаку двійкового коду.


Відразу після покупки дискету не можна використовувати. Спочатку її потрібно відформатувати за допомогою відповідної комп'ютерної програми.

Форматування (ініціалізація) - процес нарізки доріжок на дискеті, розбиття доріжок на сектори, проставлення на них спеціальних міток. Будь-яку дискету можна відформатувати на максимально можливий для неї обсяг або на будь-який менший обсяг, призначений для даного типу дискет. Сучасні програми форматування (наприклад, FFOR-МАТ) дозволяють розмітити дискету на нестандартний обсяг (747 Кбайт, 1,49 Мбайт і т. П.). Для того щоб комп'ютер потім міг працювати з таким типом дискет, слід завантажити спеціальну програму підтримки (наприклад, PU_1700). Форматувати можна і колишню в роботі дискету, при цьому всі дані на ній знищуються.

В процесі експлуатації на поверхні дисків можуть з'явитися зіпсовані, так звані збійні ділянки. Інформація, записана на зіпсований ділянку, не читається. Тому слід періодично перевіряти диски спеціальною програмою типу NDD. Програма виявляє дефектні ділянки і позначає їх таким чином, що під час запису на диск ці ділянки автоматично пропускаються. Крім того, програма може відновити дані, що потрапили на зіпсований ділянку.

Домашнє завдання.

  1. Знайти і виписати такі терміни:

    • інтерфейс

    • програма

    • мікропроцесор

    • контролер (адаптер)

    • електронна плата.

    • системна магістраль (шина)

Перевірочна робота Виберіть правильну відповідь із запропонованих.

  1. Інформація про те, в якому місці на диску знаходиться операційна система, розташована в

    1. регістрах ОЗУ;

    2. ПЗУ;

    3. АЛУ;

    4. УУ;

    5. регістрах процесора.

  2. Розрядність комп'ютера - це

    1. число регістрів в комп'ютері;

    2. число регістрів в тригері;

    3. число тригерів в комп'ютері;

    4. число тригерів в регістрі.

  3. УУ є частиною

    1. ОЗУ;

    2. ПЗУ;

    3. процесора;

    4. АЛУ;

    5. оперативної пам'яті.

  4. Логічні операції над даними виробляє

    1. УУ;

    2. ПЗУ;

    3. оперативна пам'ять;

    4. АЛУ.

  5. Периферійні пристрої підключаються до материнської плати через

    1. регістри;

    2. слоти;

    3. контролери;

    4. зовнішні пристрої.

  6. З 4 Мбайтами пам'яті може працювати процесор

    1. 8086;

    2. 80286;

    3. 80386.

  7. Тактову частоту 100 МГц має процесор

    1. 80386SX;

    2. 80386DX;

    3. 486SX;

    4. 486DX;

    5. Pentium.

  8. До основних периферійних пристроїв відносяться:

    1. пристрою управління курсором, клавіатура, монітор, дисковод;

    2. монітор, клавіатура, дисковод;

    3. дисковод, принтер, монітор;

    4. монітор, дисковод, принтер, клавіатура.

  9. 256 кольорів в графічному режимі має монітор

    1. CGA;

    2. EGA;

    3. VGA;

    4. SVGA.

  10. Розмір сектора диска становить

    1. 128 байт;

    2. 256 байт;

    3. 512 байт;

    4. 1024 байт.

  11. 3-дюймову дискету марки DS / DD можна відформатувати максимум на

    1. 360 Кбайт;

    2. 720 Кбайт;

    3. 1,2 Мбайт;

    4. 1,44 Мбайт.

  12. 3-дюймову дискету марки DS / HD можна відформатувати максимум на

    1. 360 Кбайт;

    2. 720 Кбайт;

    3. 1,2 Мбайт;

    4. 1,44 Мбайт.

  13. Картридж з копіювальною стрічкою використовується в

    1. струменевому принтері;

    2. сТРИМЕР;

    3. сканері;

    4. матричному принтері;

    5. графобудівнику.

  14. Найгірше якість друку у

    1. струминного принтера;

    2. матричного принтера;

    3. лазерного принтера;

    4. графопостроителя.

  15. Для резервного копіювання даних на вінчестері призначений

    1. сканер;

    2. модем;

    3. трекбол;

    4. плоттер;

    5. стример.

  16. На звичайному компакт-диску можна записати даних максимум

    1. 460 Мбайт;

    2. 620 Мбайт;

    3. 640 Мбайт;

    4. +1064 Мбайт;

    5. 1024Мбайт.






Схожі статті