Аппаратные средства компьютера

Структурная схема компьютера

Под структурой компьютера понимают модель, которая определяет состав, порядок и принципы взаимодействия элементов компьютера.

Архитектура компьютера — общее описание его структуры и функций. В основу архитектуры современных компьютеров положен магистрально модульный принцип.

Аппаратные средства персонального компьютера

\\Serg-pc\задания\Информация Кодирование Аппаратные средства\Аппаратные средства персонального компьютера.pptx

Принципы фон Неймана

Основные принципы архитектуры компьютеров разработаны Д. фон Нейманом в 1945 г.

  • Принцип однородности памяти
    Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему.

  • Принцип адресности
    Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.

  • Принцип программного управления
    Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.


Структурная схема процессора (упрощенная)

Процессор управляет всеми ресурсами компьютера и выполняемыми программами.

Процессор (микропроцессор) представляет собой микросхему, которая содержит устройство управления (УУ), арифметико-логическое устройство (АЛУ) и регистры общего назначения (РОН).

Память

Компьютерная память служит для хранения данных и бывает нескольких типов. Каждый тип памяти предназначен для выполнения различных задач.

Различают внутреннюю и внешнюю память. К внутренней памяти относят:

  • оперативную память (оперативное запоминающее устройство — ОЗУ, англ. random access memory RAM);

  • постоянную память (постоянное запоминающее устройство — ПЗУ, англ. read only memory ROM);

  • кэш-память

Оперативная память

В нее загружаются запускаемые программы и данные, с которыми работают эти программы в настоящий момент.

Характеристики:

  • тип памяти (DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM);

  • форм-фактор;

  • объем;

  • частота.

Постоянная память

Постоянная память хранит программы автоматического тестирования устройств и загрузки ОС в оперативную память. ПЗУ является энергонезависимой памятью,
поскольку сохраняет информацию после отключения питания компьютера.

КЭШ память

Кэш-память – быстродействующая память, которая позволяет увеличить скорость выполнения операций. Служит буфером между оперативной памятью и микропроцессором.

Внешняя память

Предназначена для длительного хранения информации, является энергонезависимой, имеет большие размеры (до нескольких Терабайт)

Системная шина

Системная шина выполняет роль информационной магистрали, связывающей все устройства компьютера друг с другом. Упрощенно системную шину можно представить как группу проводников и электрических (токопроводящих) линий на системной плате. К системной шине подсоединены все основные блоки компьютера.

Главной функцией системной шины является обеспечение взаимодействия между процессором и остальными компонентами компьютера. По системной шине осуществляется передача данных, адресов памяти и управляющих команд. Частота шины характеризует пропускную способность канала передачи данных.

Упражнения

  1. Подготовьте в режиме совместного доступа презентацию на одну из тем.

    1. История носителей информации.

    2. Виды компьютерной памяти.

    3. Поколения ЭВМ.

    4. Основные устройства компьютера

https://docs.google.com/presentation/d/17x5_Si_06veDXM0B20MSN0gkVOp1-IbzoUG9wiiOcvk/edit?usp=sharing

  1. Заполните таблицу. (Работать с таблицей рекомендуется, используя облачные технологии.)