Презентация на тему: ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПЕСПЕЧЕНИЕ ПК

Техническое обеспечение информационных процессов Лекция 8

Содержание Структура ЭВМ. Основные элементы ПК. Архитектура персонального компьютера. Устройство современного компьютера.

Стандартная конфигурация Системный блок Монитор Клавиатура

Системный блок – это основной блок, который содержит самые главные части компьютера: системную или материнскую плату; блок питания жесткий диск – винчестер дисководы (для дискет, компакт-дисков)

Материнская плата ASUS P6T (Intel X58) Soc.1366

Жесткий диск

Дисководы

Монитор – устройство для отображения информации.

Клавиатура – устройство для ввода информации в системный блок.

Кроме того, в состав ПК входят манипулятор “мышь”, принтер, джойстик, динамики, модем, сканер и т.п..

По расположению устройств компьютерной системы их делят на внешние и внутренние.

Внешние устройства, их так же называют периферийные, подключаются к системному блоку с помощью кабелей и разъемов.

Внутренние располагаются внутри системного блока. Как правило, внешние устройства служат для ввода и вывода информации, а внутренние для ее хранения и обработки.

Все компьютерные устройства, Все компьютерные устройства, во-первых, питаются  от  электрической  сети с помощью силового кабеля. (Обычно  любое  оборудование  периферии  имеет  свой  силовой  кабель, кроме  клавиатуры  и  мыши. Клавиатура  и  мышь  получают  питание  непосредственно  от  системного  блока) во-вторых, обмениваются  информацией  в  виде  электрических  импульсов, с помощью сигнального кабеля.

Силовой кабель служит для питания устройств от электрической сети

Сетевой кабель — это  сигнальный  кабель, соединяющий  компьютер  с другими  компьютерами.

2. При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру. Архитектура ЭВМ – это общее описание структуры, ресурсов и функций ЭВМ. Структура ЭВМ — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними.

Классическая архитектура фон Неймана: (разработана в 1945 году Джоном фон Нейманом, на ее основе строились первые ЭВМ)

Устройства ввода служат для занесения в оперативную память ЭВМ как текста программы, так и всех исходных данных.

Процессор – устройство, осуществляющее обработку информации:

Процессор – устройство, осуществляющее обработку информации включает: Процессор – устройство, осуществляющее обработку информации включает: Устройство управления (УУ) обеспечивает координацию действий всех узлов машины в соответствии с программой. Арифметико-логического устройство (АЛУ) выполняет все арифметические и логические операции.

Оперативная память служит для хранения выполняемой программы и основной части обрабатываемой информации.

3. Устройство современного компьютера распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ 1979 г. фирма IBM на рынке персональных компьютеров сборка из независимо изготовленных частей по принципу открытой архитектуры.

Принцип открытой архитектуры все устройства компьютера взаимодействуют и соединяются между собой стандартным, известным образом и любой производитель, руководствуясь ими, может начать производство какого-либо устройства.

Преимущества открытой архитектуры: возможность выбора необходимой конфигурации компьютера возможность расширять и модернизировать компьютерную систему

Архитектура современных персональных компьютеров (ПК) основана на магистрально-модульном принципе. Архитектура современных персональных компьютеров (ПК) основана на магистрально-модульном принципе.

Компьютер состоит из разрозненных частей – модулей. Компьютер состоит из разрозненных частей – модулей.

Модулем ПК будем называть любое относительно самостоятельное устройство компьютера (процессор, оперативная память, контроллер, дисплей, принтер, сканер и т.д.) Модулем ПК будем называть любое относительно самостоятельное устройство компьютера (процессор, оперативная память, контроллер, дисплей, принтер, сканер и т.д.) Для того чтобы компьютер работал как единый механизм, необходимо осуществлять обмен данными между различными устройствами, за это отвечает системная (магистральная) шина.

Системная шина осуществляет обмен информацией по трем многоразрядным шинам, соединяющим модули: Системная шина осуществляет обмен информацией по трем многоразрядным шинам, соединяющим модули: шина данных, шина адресов, шина управления (инструкций).

Центральные устройства подсоединены к шине непосредственно, а периферийные – через устройства сопряжения (контроллеры или адаптеры)

Схема аппаратурной части компьютера

Системная или материнская плата –  это основная электронная плата в компьютере.

На ней обычно располагается: На ней обычно располагается: Центральный процессор и сопроцессор. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – RAM. Кэш-память или сверхоперативная память. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

Центральный процессор (микропроцессор, МП) CPU (Central Processing Unit), он управляет работой всех узлов ПК и программой, описывающей алгоритм решаемой задачи. МП имеет сложную структуру в виде электронных логических схем.

В качестве его компонент можно выделить два основных блока: В качестве его компонент можно выделить два основных блока: АЛУ – арифметико-логическое  устройство, предназначенное для выполнения процесса вычислений; ЦУУ – центральное устройство управления – устройство, обеспечивающее управление всеми процессами в компьютере.

АЛУ – арифметико-логическое  устройство, предназначенное для выполнения процесса вычислений;

ЦУУ – центральное устройство управления – устройство, обеспечивающее управление всеми процессами в компьютере.

Для расширения возможностей ПК и повышения функциональных характеристик микропроцессора дополнительно может поставляться математический сопроцессор, служащий для расширения набора команд МП. Для расширения возможностей ПК и повышения функциональных характеристик микропроцессора дополнительно может поставляться 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.

Самой важной характеристикой процессора является его быстродействие (производительность, тактовая частота) — количество операций, выполняемых в секунду.

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 и выше). Эти колебания и задают темп работы всей системной платы;

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) RAM – Random Access Memory – это запоминающее устройство, непосредственно связанное с процессором предназначенное для записи, считывания и временного хранения  выполняемых программ и данных

ОЗУ обеспечивает хранение информации лишь в течение сеанса работы с ПК – после выключения компьютера из сети данные, хранимые в ОЗУ, теряются безвозвратно, то есть ОЗУ – энергозависимое устройство.

Кэш-память или сверхоперативная память Скорость обработки информации центральным процессором уже так высока, что современные устройства ОЗУ не справляются с функцией посредника между ЦП и внешней памятью. Поэтому было добавлено еще одно устройство – кэш-память – служащее посредником между ОЗУ и ЦП. Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – предназначено для хранения оперативной информации, обеспечивающей запуск компьютера. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – предназначено для хранения оперативной информации, обеспечивающей запуск компьютера.

Блок ПЗУ состоит из двух частей: BIOS СМOS

BIOS (Basic Input/Output System) базовая система ввода и вывода. В ней хранится постоянная информация, заложенная на заводе-изготовителе, обеспечивающая запуск ПК.

СМOS

После выключения питания компьютера, информация в ПЗУ сохраняется, за счет энергии от специальных автономных батарей. Таким образом, ПЗУ является энергонезависимой памятью.

Внешняя память Устройства внешней памяти весьма разнообразны

Диски относятся к носителям информации с прямым доступом, т.е. ПК может обратиться к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно.

Магнитные диски (МД) Магнитные диски (МД)

в качестве запоминающей среды используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие двоичные цифры — 0 и 1.

Жесткие магнитные диски или «винчестеры» HDD (Hard Disk Drive)

Жесткие магнитные диски или «винчестеры» изготовлены из сплавов алюминия или из керамики и покрыты ферролаком, вместе с блоком магнитных головок помещены в герметически закрытый корпус. Один ЖД можно разбить при помощи специальной программы на несколько логических дисков и работать с ними как с разными ЖД.

Накопители на оптических дисках – двоичная информация представляется последовательным чередованием углублений и основного слоя. Накопители на оптических дисках – двоичная информация представляется последовательным чередованием углублений и основного слоя.

Оптические делятся на: не перезаписываемые лазерно-оптические диски или компакт-диски (CD-ROM).

DVD

 Digital Video Disc — цифровой видеодиск носитель информации, выполненный в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт-дисков.

Магнитооптические диски (ZIP) запись на такой диск производится под высокой температурой намагничиванием активного слоя, а считывание — лучом лазера.

Любое периферийное устройство нуждается в специальных программах (для управления каждым устройством - своя). Любое периферийное устройство нуждается в специальных программах (для управления каждым устройством - своя). Такие программы называются “драйверами” (от английского drive - приводить в движение, управлять).