Презентация на тему: Микропроцессоры и сопроцессоры. Контроллеры, шины и порты

«Микропроцессоры и сопроцессоры. Контроллеры, шины и порты» 19.01.2015 РКММП Мамедова Н.И. Для студентов II курса по специальности 230401 Профессиональный модуль ПМ 3 ГОБУСПО ВО «Россошанский колледж мясной и молочной промышленности»

В качестве основных (несъёмных) частей материнская плата имеет разъём процессора, микросхемы чипсета, контроллеров шин и интерфейсов ввода-вывода и периферийных устройств. ОЗУ в виде модулей памяти устанавливаются в специально предназначенные разъёмы; в слоты расширения устанавливаются карты расширения.

Чипсе т (chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций. В ПК чипсет, обеспечивает совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора, ввода-вывода и других устройств.

СЕВЕРНЫЙ МОСТ ( North Bridge) — контроллер-концентратор памяти, который обеспечивает работу центрального процессора с оперативной памятью и видеоадаптером;

ЮЖНЫЙ МОСТ ( South Bridge) — контроллер-концентратор ввода-вывода, обеспечивающий работу контроллеров интегрированных в материнскую плату устройств (ЛВС, звуковой подсистемы), а также взаимодействие с внешними устройствами, посредством организации шинного интерфейса.

Микропроцессор (МП) – программно-управляемое универсальное устройство для цифровой обработки дискретной информации и управления процессом этой обработки. Микропроцессор реализован в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем (большие интегральные схемы – БИС).

Первые микропроцессоры появились в 1970-х годах и применялись в электронных калькуляторах, в них использовалась двоично-десятичная арифметика 4-битных слов. Вскоре их стали встраивать и в другие устройства, например терминалы, принтеры и различную автоматику.

ЦП – центральный процессор; ЦПУ – центральное процессорное устройство ; CPU – central processing unit – центральное обрабатывающее устройство.

Центральный процессор – электронный блок либо микропроцессор, исполняющий машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.

5 августа 2015 года Intel представила первые настольные процессоры Skylake-S. Ядра(потоки) Серия и модель Графика Частота ЦП Графика (такт. частота) КэшL3 Цена Штатная Макс. Штатная Макс. 4(8) Core i7 6700K  Intel HD Graphics 530 4,0 ГГц 4,2 ГГц 350 МГц 1,15 ГГц 8 МБ $339 6700  3,4 ГГц 4,0 ГГц 350 МГц 1,15 ГГц 8 МБ $303

Кристалл процессора 80486DX2 в корпусе

Сопроцессор  – специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора компьютерной системы, но оформленный как отдельный функциональный модуль. Физически сопроцессор может быть отдельной микросхемой или может быть встроен в центральный процессор.

Различают следующие виды сопроцессоров: математические сопроцессоры общего назначения (для ускорения вычислений с плавающей запятой; сопроцессоры ввода-вывода, разгружающие центральный процессор от контроля за операциями ввода-вывода или расширяющие стандартное адресное пространство процессора; сопроцессоры для выполнения каких-либо узкоспециализированных вычислений.

Сопроцессор Motorola 68881

Основные характеристики микропроцессора Микропроцессор характеризуется: 1) тактовой частотой, определяющей максимальное время выполнения переключения элементов в ЭВМ; 2) разрядностью, т.е. максимальным числом одновременно обрабатываемых двоичных разрядов.

Разрядность МП обозначается m/n/k/ и включает: m - разрядность внутренних регистров, определяет принадлежность к тому или иному классу процессоров; n - разрядность шины данных, определяет скорость передачи информации; k - разрядность шины адреса, определяет размер адресного пространства. Например, МП i8088 характеризуется значениями m/n/k=16/8/20;

3) архитектурой. Понятие архитектуры микропроцессора включает в себя систему команд и способы адресации, возможность совмещения выполнения команд во времени, наличие дополнительных устройств в составе микропроцессора, принципы и режимы его работы. Выделяют понятия микроархитектуры и макроархитектуры.

Микроархитектура микропроцессора – это аппаратная организация и логическая структура микро-процессора, регистры, управляющие схемы, арифметико-логические устройства, запоминающие устройства и связывающие их информационные магистрали.

Макроархитектура – это система команд, типы обрабатываемых данных, режимы адресации и принципы работы микропроцессора.

Все периферийное оборудование подключается к основной компьютерной системе через специальные контроллеры. Оборудование подключается к соответствующему разъему на системном блоке (подключается к контроллеру через разъем). КОНТРОЛЛЕР – это электронная схема, специально разработанная под свое устройство.

Для того, чтобы контроллер мог нормально согласовать работу компьютера и подключенного периферийного устройства, необходимо загрузить соответствующий драйвер. ДРАЙВЕР – это специальная управляющая программа, которая "рассказывает" контроллеру, что и как ему надо делать. Драйвер, как правило, пишут разработчики периферийных устройств и поставляются вместе с этими устройствами.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ШИНА (computer bus) в архитектуре компьютера — подсистема, служащая для передачи данных между функциональными блоками компьютера. В устройстве шины можно различить механический, электрический (физический) и логический (управляющий) уровни.

К шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.

Шины бывают параллельными (данные переносятся по словам, распределенные между несколькими проводниками) и последовательными (данные переносятся побитово). Адаптер (англ. adapter, от лат. adapto — приспособляю) — приспособление, устройство или деталь, предназначенные для соединения устройств, не имеющих иного совместимого способа соединения.

USB (Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») — последо-вательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Символом USB являются четыре геометрические фигуры: большой круг, малый круг, треугольник и квадрат, расположенные на концах древовидной блок-схемы.

Кабели и разъёмы USB 1.x и 2.0

Кабели и разъёмы USB 3.0

ПОРТ — соединение (физическое или логическое), через которое принимаются и отправляются данные в компьютере. Аппаратный порт — разъём в компьютере, предназначенный для подключения оборудования определённого типа. Порт ввода-вывода — интерфейс для взаимодействия процессора и периферийного оборудования.

Порт — цифровой номер, являющийся параметром транспортных протоколов (TCP и UDP). Позволяет различным программам на одном хосте получать данные в IP-пакетах независимо друг от друга. Порт — сленговое название портированной программы — её модификации и/или компиляции для работы в иной программно-аппаратной среде