Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Информатика (конспект лекций)

.pdf
Скачиваний:
57
Добавлен:
30.03.2015
Размер:
381.73 Кб
Скачать

имеют длину слова 4, 8, 12 или 16 двоичных разрядов. В силу особой распростра- ненности слово длиной 8 бит имеет специальное название байт.

3.1.1 Память

Запоминание больших объемов информации происходит в памяти (запоминаю- щем устройстве ЗУ). Этот функциональный блок компьютера подразделяется на подблоки, называемые регистрами, каждый из которых способен хранить одно ма- шинное слово. Каждый такой регистр, или ячейка памяти, имеет свой адрес. Адрес это просто целое число, однозначно идентифицирующее ячейку. Слово, хранящееся в ячейке, называют содержимым этой ячейки.

Как данные, так и программа хранятся в памяти. Это обстоятельство привело к двум основным концепциям проектирования компьютеров. Первая заключается в том, что компьютер имеет два отдельных и четко различающихся вида памяти. Про-

грамма находится всегда в одной памяти, а данные в другой. Машины, спроекти-

рованные в соответствии с концепцией разделения памяти на два вида, называют машинами гарвардского типа.

Всоответствии со второй концепцией различие между программной памятью и памятью для данных не проводится, и соответствующие компьютеры называют ма-

шинами фон-Неймановского или принстонского типа. В них программа может раз-

мещаться в любом месте общей памяти, и задача программиста следить за тем, чтобы данные и программа обрабатывались по-разному. Преимущество второй кон- цепции в возможности трактовать программу как данные, что позволяет компью- теру изменять свои собственные команды. Существуют микропроцессоры, спроек- тированные в соответствии как с первой, так и со второй концепцией.

ПЭВМ постоянно перепрограммируются и поэтому могут решать задачи широ- кого спектра. В микропроцессорах, специализированных для одного конкретного приложения, однажды написанная и отлаженная программа в дальнейшем обычно не изменяется. Поэтому компьютеры часто имеют два вида памяти: память, из ко-

торой возможно только считывание (ROM – read-only memory), или постоянная память, и память со считыванием и записью (RWM – read/write memory).

Стало общепринятым память со считыванием и записью называть памятью с произвольной выборкой (RAM – random-access memory), несмотря на то, что и память только со считыванием также обладает произвольностью выборки.

Вкачестве русских эквивалентов сокращений RAM, RWM и ROM часто исполь- зуются ЗУПВ запоминающее устройство с произвольной выборкой, ОЗУ - опера- тивное запоминающее устройство и ПЗУ постоянное запоминающее устройство.

Изменить информацию, однажды записанную в постоянную память, сложно. Память этого типа используется для хранения программ и постоянных данных; из- меняющаяся информация хранится в памяти со считыванием и записью.

3.1.2 Арифметическое устройство

Обработка данных осуществляется главным образом в арифметическом устрой- стве. Эта обработка включает как арифметические, так и логические операции. Бо- лее сложные математические действия должны выполняться с помощью программ, пользующихся встроенными операциями.

31

Обычно главный регистр в арифметическом устройстве называется аккумулято- ром, или накапливающим сумматором. В нем, как правило, находится один из опе- рандов перед выполнением операции, и в него же помещается ее результат. В мик- ропроцессорах некоторых типов имеется несколько аккумуляторов, используемых в процессе вычислений и называемых регистрами общего назначения.

Арифметическое устройство часто содержит еще несколько вспомогательных регистров, называемых рабочими; они упрощают составление программы.

Арифметическое устройство содержит также признаковые биты, или флажки. Эти биты содержат информацию, характеризующую состояние микропроцессора, которое важно для выбора дальнейшего пути вычислений. Например, может суще- ствовать флажок, указывающий на нулевой результат операции. Программист мо- жет воспользоваться проверкой этого флажка для принятия решения: если некото- рая операция дала нулевой результат, то будет выполнена одна последовательность команд, в противном случае другая. Флажковые биты, характеризующие результа- ты операций или каких-либо проверок, часто размещаются вместе с другой важной информацией о состоянии машины в специальном регистре, называемом словом со-

стояния программы (PSW — program status word).

3.1.3 Устройство управления

Устройство управления управляет работой компьютера. Оно автоматически, по- следовательно по одной, получает команды из памяти, декодирует каждую из них и генерирует необходимые для ее выполнения сигналы. Для того чтобы получить ко- манду из памяти, устройство управления, прежде всего, должно знать ее адрес. Обычно команды выбираются из последовательных ячеек памяти, и их адреса ука- зываются программным счетчиком, находящимся в устройстве управления. Далее, чтобы иметь возможность декодировать и выполнить текущую команду, ее нужно запомнить. Этой цели в устройстве управления служит регистр команды.

Для того чтобы быть правильно проинтерпретированной устройством управле- ния, команда должна иметь определенную структуру, которую называют форматом команды. У микропроцессоров разных типов форматы команд различны. Однако есть информация, которая должна присутствовать в команде в любом случае. В лю- бой команде имеется код операции, и в некоторых командах адрес. Код операции это совокупность двоичных цифр, которые однозначно определяют операцию, вы- полняемую в процессе интерпретации команды. Адресная часть команды (если она присутствует) указывает на ячейки (например, в памяти), к которым нужно обра- титься, выполняя команду. Например, если выполняется операция сложения, адрес- ная часть команды может указывать на ячейку, где находится второе слагаемое.

Нужно понимать различные употребления слова «адрес» и различать адрес ячей- ки и ее содержимое. В командах определенного формата существует адресная часть: это числовой указатель ячейки, связанной с операндом. Однако команда сама нахо- дится в памяти и, следовательно, имеет связанный с ней адрес. Как правило, этот адрес не совпадает с адресной частью в самой команде.

Следующая функция устройства управления это синхронизация работы от- дельных блоков компьютера. Она осуществляется с помощью генератора такто- вых импульсов, или тактового генератора. Обработка команды занимает несколько

32

периодов тактового генератора. Команду нужно выбрать из памяти, декодировать и затем выполнить. Выборка, декодирование и выполнение распадаются на несколько временных интервалов. Каждый из этих интервалов, включающих один или боль- шее число периодов тактового генератора, представляет собой так называемый ма- шинный цикл. Совокупное время, требуемое для выборки, декодирования и выпол- нения команды, образует командный цикл, или цикл выполнения команды.

3.1.4 Устройства ввода-вывода

Через эти устройства осуществляется контакт компьютера с внешним миром.

Они являются буферами для преобразования информационных потоков с тех языков и тех скоростей, на которых работает компьютер, к тем, которые воспринимает че- ловек или другая связанная с компьютером система. Устройство ввода получает из внешнего мира данные и команды, которые поступают в память. Устройство вывода получает вычисленные результаты и передает их человеку-оператору или другой системе.

Устройства ввода и вывода представляют собой периферийные устройства ма- шины. Точки контакта между устройствами ввода-вывода и микропроцессором на- зываются портами ввода-вывода. Порты ввода-вывода также имеют свои адреса,

так что к одному микропроцессору может быть подключено несколько устройств ввода/вывода.

Характерная особенность цифрового компьютера состоит в том, что вся инфор- мация хранится и обрабатывается в дискретном виде, т. е. в виде конечных чисел. Часто возникает необходимость сопряжения компьютера с другой системой, не спо- собной обрабатывать дискретную информацию. Не дискретная информация называ- ется аналоговой или непрерывной. В таких случаях приходится осуществлять преоб- разование из цифровой формы в непрерывную и обратно. Устройства ввода-вывода, осуществляющие соответствующие преобразования, называются аналого-

цифровыми и цифро-аналоговыми преобразователями.

Часто для достижения большей производительности системы желательно позво- лить устройствам ввода-вывода обращаться к памяти непосредственно, а не через арифметическое устройство. В таком случае говорят о прямом доступе к памяти

(DMA – direct memory access).

3.1.5 Шины

Отдельные блоки микрокомпьютера связаны друг с другом с помощью шин. Шина представляет собой совокупность линий (проводов), по которым передается информация от любого из нескольких источников к любому из нескольких прием- ников.

Различают шины трех типов. Адресная шина однонаправленная, т. е. информация по ней передается только в одном направлении. Эта шина служит для передачи ад- реса от микропроцессора к памяти, вводному или выводному устройству. Шина данных двунаправленная, т. е. информация по ней может передаваться в обоих на- правлениях, и она служит для передачи данных. Наконец, шина управления состоит из линий, по которым передаются тактовые, синхронизирующие сигналы, а также информация о состоянии (статусе) устройств. В управляющей шине имеются как

33

однонаправленные, так и двунаправленные линии.

3.2 Функционирование компьютера

Рассмотрим взаимодействие блоков и динамику информационных потоков. Уст- ройство управления в процессе функционирования проходит через три фазы: выбор- ка, декодирование и выполнение. После того как программа и данные поступили в память, адрес первой выполняемой команды помещается в программный счетчик, и

вустройстве управления устанавливается фаза выборки. При этом содержимое про- граммного счетчика поступает на адресную шину, и тем самым обеспечивается воз- можность выборки соответствующей команды из памяти.

Команда, хранящаяся в ячейке с адресом, заданным на программном счетчике, посылается по шинам данных в регистр команды в устройстве управления. По- скольку команды в памяти располагаются в последовательных ячейках, программ- ный счетчик увеличивается на 1, и на нем появляется адрес следующего слова в программе. Затем устройство управления декодирует код операции только что по- лученной команды. Если код операции показывает, что команда состоит более чем из одного слова, фаза выборки повторяется нужное число раз, чтобы выбрать ко- манду целиком. При этом каждый раз увеличивается содержимое программного счетчика.

После выборки и декодирования всей команды устройство управления переходит

вфазу выполнения. Оно генерирует управляющие сигналы, и соответствующие схе-

мы выполняют заданную в команде операцию. Если в команде задан адрес операн- да, устройство управления переходит к пересылке адресуемой информации между указанной ячейкой и соответствующим блоком машины, например арифметическим устройством или устройством вывода.

Для осуществления пересылки адресная часть команды передается на адресную шину, подготавливая последующее появление адресуемой информации на шине данных. В конечном счёте, устройство управления обеспечивает фактическое вы- полнение заданной операции, и после ее завершения снова возвращается к фазе вы- борки, чтобы получить из памяти следующую команду, адрес которой содержит программный счетчик. Этот процесс повторяется до тех пор, пока компьютер не по- лучит указание остановиться.

Вобщем описанном выше случае команды выполняются последовательно в по- рядке их расположения в памяти. Однако в некоторых случаях этот порядок жела- тельно изменить, например в зависимости от состояния флажковых битов. В этом случае адрес следующей команды может не быть адресом ячейки, следующей по порядку за ячейкой, откуда была взята текущая выполняемая команда. Команды, в

которых происходят такие изменения порядка выборки команд, называются коман- дами переходов, передач управления или ветвлений.

Вэтих командах адресная часть содержит адрес следующей команды, которую должно выбрать устройство управления, если последовательность выборки изменя- ется. Поэтому после того как устройство управления декодирует команду перехода и установит, что условия изменения порядка выполнены, оно поместит адресную часть выполняемой команды, содержащую адрес следующей команды, в программ- ный счетчик. Таким образом, после того как устройство управления перейдет в фазу

34

выборки, оно автоматически получит нужную ему следующую команду. Рассмотрим ещё два понятия, которые существенно расширяют возможности

компьютера.

3.2.1 Стек

При помощи команд переходов можно отходить от строго последовательного порядка выполнения команд. Особый тип команды перехода, несколько отличаю- щийся от рассмотренных выше, позволяет многократно использовать некоторую специально выделенную группу команд, которая называется подпрограммой.

Впроцессе выполнения вычисления в главной программе может потребоваться выполнить некоторое «подвычисление», оформленное в виде подпрограммы. Ком- пьютер должен передать управление из главной программы на подпрограмму, вы- полнить соответствующее «подвычисление» и затем осуществить возврат в главную программу для продолжения работы. Чтобы осуществить такой возврат, необхо-

димо сохранить значение программного счетчика, которое было до перехода к под-

программе. Это и делается командой перехода на подпрограмму, а именно: сначала запоминается содержимое программного счетчика и затем передается управление. Для того чтобы восстановить программный счетчик, используя запомненное значе- ние, и обеспечить возврат к главной программе, употребляется специальная команда возврат из подпрограммы. Место, где запоминается содержимое программного счетчика, обычно представляет собой стек.

Вобщем случае стек это совокупность регистров, которые принимают и вы- дают информацию в соответствии с правилом «последним вошел первым вышел»

(LIFO – last-in first-out). Это означает, что только вершина стека, где находится по- следний его элемент, непосредственно доступна извне. В зависимости от конструк-

ции компьютера стек может находиться в устройстве управления или быть частью памяти.

Если стек может хранить несколько адресов (значений программного счетчика), мы получаем возможность выполнять вложенные подпрограммы. Таким образом, из

подпрограммы можно сделать переход на другую подпрограмму или даже на саму себя это называется рекурсией. Очевидно, что глубина вложений подпрограмм за- висит от емкости стека.

3.2.2 Прерывание программы

Во многих приложениях микропроцессоров возникает необходимость прерывать процесс вычислений для обслуживания внешнего устройства. Прерывание может происходить при поступлении в процессор сигнала от внешнего устройства, тре- бующего внимания. В ответ на это процессор должен приостановить выполнение текущей программы, запомнить состояние, в котором она была прервана (содержи- мое различных регистров, включая программный счетчик), и затем обслужить за- прос внешнего устройства. Завершив обслуживание, микропроцессор возвращается к приостановленному процессу вычислений, воспользовавшись ранее запомненной информацией о состоянии прерванной программы.

Понятие прерывания можно обобщить для случая нескольких внешних уст- ройств. В этом случае любое из устройств может прислать свой запрос на внимание.

35

Обработка запросов может либо следовать правилу обслуживания «первым вошел первым вышел», либо некоторой приоритетной схеме в соответствии с приорите- том запросов.

Способность обрабатывать прерывания мощное средство во многих приложе- ниях микропроцессоров. Поскольку при прерываниях нужно сохранять информа-

цию о текущем состоянии процессора, можно воспользоваться стеком, т. е. сохра-

нить в нем внутреннее состояние микропроцессора в момент поступления запроса, включая программный счетчик. В некотором смысле прерывание подобно переходу на подпрограмму, но этот переход инициируется внешним сигналом, а не командой в программе.

3.3 Основное наполнение современных компьютеров

Далее устройство персонального компьютера рассматривается на примере IBM PC-совместимого компьютера. Системный блок IBM PC-совместимого компь- ютера имеет модульную конструкцию. В его металлическом корпусе размещаются: системная (материнская) плата (mother board); блок питания; отсеки для установки накопителей; кабели питания и передачи информационных сигналов; платы расши- рения.

Системная, или материнская плата, как правило, рассчитана на один из типов процессора с заданной частотой работы и на определенный тип шины. На системной плате размещаются: процессор; разъёмы для установки плат с микросхемами памя- ти; разъёмы для установки плат расширения. Эти разъёмы принято называть слота- ми. Системная плата характеризуется важными параметрами [5]:

а) поколением процессора, под который она предназначена. Системная плата су- ществует для каждого типа процессора: для процессора Pentium, для процессора Pentium II, для процессора Pentium III и т. д. Установить процессор одного поколе- ния в системную плату другого чаще всего просто невозможно;

б) диапазоном поддерживаемых процессоров в рамках одного поколения. Чем дороже и качественнее плата, тем больше процессоров она сможет поддерживать;

в) частотой системной шины, которая прямо связана с частотой и скоростью процессора;

г) форматом материнской платы (форм-фактором), то есть способом располо- жения на плате основных микросхем, слотов;

д) базовым набором слотов и разъёмов;

е) поддержкой зелёного” (Green) режима экономии электроэнергии. На рисунке 1 представлена структура персонального компьютера.

3.3.1 Процессор

Процессор (CPU – central processing unit) декодирует и выполняет последова- тельность команд, которая называется программой. В миниатюрных микроЭВМ процессор часто называют микропроцессором (МП). Со времени появления ПК сменилось много поколений процессоров. Время появления первого микропроцес- сора – 15 ноября 1971 года (разработка американской фирмы Intel).

При оценке МП наибольшую роль играют следующие параметры:

а) разрядность (4, 8, 16, 32, 64-разрядные). Чем больше разрядность, тем выше

36

производительность МП; б) тактовая частота. Характеризует число команд, выполняемых процессором

за 1 секунду; указывается в мегагерцах (МГц). Чем больше тактовая частота, тем выше производительность МП;

в) быстродействие, которое определяется количеством операций в секунду и указывается в единицах Mips - 106 операций в секунду.

В 1980 году фирма Intel создала первый математический сопроцессор. Сопроцес-

сор резко увеличивает скорость выполнения операций с дробными числами и тем самым существенно повышает производительность компьютеров при решении сложных вычислительных задач.

процессор

BIOS

ОЗУ

видеомонитор карта

 

 

 

 

м

 

 

 

жёсткий диск (HDD)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

дисководы для дискет

 

 

 

 

 

 

 

Ш

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

CD-ROM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

порты ввода-вывода

 

 

 

 

и

 

 

LPT COM1 COM2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

мышь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

а

 

 

принтер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

графопостроитель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

звуковая

 

 

 

 

акустическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

карта

 

 

 

 

система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

устройство ввода –

 

 

 

Ы

 

 

 

 

клавиатура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Структура персонального компьютера

37

3.3.2 Память

Память персонального компьютера разделяется на два вида: оперативную и внешнюю. Оперативная память содержит две составляющие: ПЗУ и оперативное за- поминающее устройство. ПЗУ служит для размещения данных об аппаратных осо- бенностях ПК и базовой системы ввода-вывода (BIOS – Basic Input/Output System).

Оперативное запоминающее устройство это место, где находятся выполняемые в данный момент программы. Размер памяти является практическим ограничением для выполняемых программ. Минимальной единицей хранения информации в ком- пьютере является бит (BInary digiT – «двоичный разряд»), принимающий значения 0 или 1. Восемь бит образуют один байт. В байте хранится код одного символа. Бо- лее крупными единицами ёмкости памяти являются:

килобайт = 1024 байт;

мегабайт = 1024 Kb = 1024×1024 байт = 1 048 576 байт;

гигабайт = 1024 Mb = 1024×1024 Kb = 1024×1024×1024 байт = 1 073 741 824 байт.

Кэш-память (cache) является промежуточной, быстродействующей памятью, размещенной между МП и оперативной памятью. Использование кэш-памяти со- кращает время обмена между процессором и оперативной памятью.

Внешняя память. В качестве внешней памяти в ПК используются несъёмный, жесткий диск (называемый ещё винчестером), который обозначается как HDD – Hard Disk Drive, сменные гибкие магнитные диски (дискеты), они же флоппи-диски (FDD – Floppy Disk Drive), высокоскоростной дисковод CD-ROMустройство для чтения данных, записанных на компакт-диске.

Жёсткий диск предназначен для долговременного хранения информации. Ин- формация хранится на одной или нескольких круглых пластинах с магнитным сло- ем, над поверхностями которых позиционируются магнитные головки для считыва- ния или записи информации. Характеристики жёсткого диска следующие:

а) ёмкость основной параметр, измеряемый в гигабайтах;

б) скорость чтения данных, в Мбайт/с;

в) среднее время доступа измеряется в миллисекундах и обозначает время, ко- торое необходимо диску для доступа к любому выбранному участку.

К основной характеристике дисковода CD-ROM относится скорость чтения дан- ных, которая выражается числом N, обозначающим, во сколько раз быстрее читают- ся данные, чем первыми дисководами, скорость чтения которых составляла 150 килобайт в секунду.

Дискета представляет собой круглый диск, изготовленный из гибкого пластика (лавсана) и покрытый износоустойчивым ферролаком. Дискета захватывается при- водом дисковода и вращается. В настоящее время используются дискеты диаметром 3,5" (3,5-дюймовая дискета).

Данные на дисках размещаются по дорожкам, или трекам (дорожка окруж- ность на поверхности диска). Дорожки обозначаются номерами, начиная с нулевой дорожки, которая находится с внешней стороны диска. Каждая дорожка разделяется на секторы. Сектор является наименьшей единицей информации, считываемой или записываемой на дискету. Количество секторов на дорожке определяется типом диска и его ёмкостью. Типовой сектор составляет 512 байт. Каждый сектор нумеру- ется, начиная с нуля.

38

Новый диск (и дискета, и винчестер), не содержащий никакой информации, на- чинает работать только тогда, когда его поверхность размечена должным образом. Такой процесс разметки называется форматированием (инициализацией) и включает следующие операции:

а) каждая дорожка (трек) разбивается на секторы по 512 байт, при этом регуляр- ная последовательность сигналов отмечает местоположение будущих данных. И хо- тя в секторе ничего не записано, место в нём для данных содержит двоичные нули, а в месте для "ключа сектора" постоянно хранится номер сектора;

б) отводится конкретное место для каталога (директории) на диске; в) проверяется качество каждого сектора, отмечаются все поврежденные дорож-

ки, чтобы предотвратить их использование для хранения информации.

3.3.3 Устройство ввода – клавиатура

Любая информация в ЭВМ кодируется на машинном языке (двоичным кодом из нулей и единиц). Поэтому необходимы специальные устройства ввода-вывода для перевода информации с языка человека на язык ЭВМ и обратно. В качестве устрой- ства ввода используется клавиатура (Keyboard). Человек нажимает на клавишу с ка- ким-либо символом, а в ЭВМ поступает определенная последовательность электри- ческих импульсов. Каждому символу соответствует своя последовательность элек- трических импульсов.

3.3.4Устройство вывода – монитор

Вкачестве устройства вывода информации используется монитор (называемый ещё дисплеем), на экране которого высвечивается числовая, текстовая или графиче- ская информация. В каждом ПК имеется видеосистема, основу которой ранее со- ставлял видеоадаптер, а в современных моделях видеокарта. Видеокарта и видео-

адаптер определяют возможности работы компьютера с графикой и осуществляют непосредственно управление монитором.

Типовые видеоадаптеры это VGA – виртуальный графический массив (Video Graphics Array) и SVGA – Super VGA, превосходящий по своим возможностям VGA. Типы мониторов: дисплей VGA, дисплей Super VGA, дисплей Ultra VGA. К основным характеристикам видеокарты относятся:

а) цветовой режим, который определяется тремя значениями глубины цвета:

Low Color (или 8-разрядный цвет) – режим 256 цветов;

High Color (или 16-разрядный цвет) – режим 65 тысяч цветов;

True Color (или 32-разрядный цвет) – режим 16 миллионов цветов;

б) разрешающая способность, обозначающая количество точек (пикселей) на экране по горизонтали и по вертикали и записываемая двумя цифрами. Разрешение может принимать значения: 640×480, 800×600, 1024×768, 1200×1024, 1600×1200 и

др.;

в) объём специальной быстродействующей оперативной памяти (называемой видеопамятью), который указывается в мегабайтах (чем он больше, тем лучше будет выглядеть изображение на экране). Информация о каждой выводимой на экран точ- ке хранится в видеопамяти, поэтому объём видеопамяти определяет разрешающую способность получаемого изображения;

39

г) максимальная частота развертки, которая должна составлять не менее 80 Гц (по кадрам);

д) наличие 3D-ускорителя, работающего с трёхмерной графикой.

Монитор настольных ПК отображает текстовую и графическую информацию на экране электронно-лучевой трубки или на жидкокристаллическом плоском экране. Основные характеристики монитора:

а) размер экрана по диагонали в дюймах: 14" (35,56 см), 15" (38,10 см), 17" (43,18 см), 19" (48,26 см), 20" (50,80 см), 21" (53,34см) или др. (1 дюйм равен 2,54 см);

б) величина экранного «зерна», которая измеряется в десятых долях миллиметра (чем меньше, тем лучше). Как правило, для мониторов с размером экрана 15 дюймов нормальной величиной «зерна» является 0,28 мм. Для 17-дюймовых мониторов эта величина изменяется в диапазоне 0,25–0,28 мм. Наиболее приемлемые величины на- ходятся в диапазоне 0,26–0,27 мм;

в) максимальная частота вертикальной развертки соответствует тому же пока-

зателю, что и у видеокарты, т. е. не менее 80 Гц.

г) тип электронно-лучевой трубки и экрана. От типа трубки зависит качество изображения. Тип экрана монитора определяется двумя показателями: объёмом и цветом. Известно также, что плоская поверхность экрана лучше выпуклой. О цвете экрана надо сказать, что чем чернее экран в выключенном состоянии, тем лучше.

3.3.5 Шины

Шина является связующим звеном между элементами ПК, через которое осуще- ствляется обмен данными и передача сигналов. Вместо термина «шина» иногда употребляется название «магистраль». Конструктивно она реализована на основной плате в виде проводников (печатного монтажа), связывающих процессор и память с разъёмами (слотами), а через них с контроллерами внешних устройств. Все аппа- ратные компоненты ПК подключаются к шине. По ней передаются в обоих направ- лениях данные, команды и управляющие сигналы.

Технические характеристики шины оказывают большое влияние на производи- тельность компьютера. К тому же контроллеры внешних устройств спроектированы под конкретный вид шины. В основном в ПК используются следующие виды шин: ISA, EISA, VL-Bus, PCI. Шина ISA (Industry Standard Architecture – архитектура промышленного стандарта) позволяет передать за один такт два байта, частота пе- редачи составляет 7,5 МГц.

Шина EISA (Extended Industry Standard Architecture – расширенная архитектура промышленного стандарта) используется в моделях ПК высокого быстродействия. По шине за один такт передается 4-байтное слово, частота передачи составляет 10 МГц. Внешне эта шина выглядит так же, как и ISA.

Шина VL-Bus (VESA Local Bus) используется в моделях ПК высокого быстро- действия. С появлением процессора Pentium осуществился переход от архитектуры компьютеров прежнего поколения с локальной шиной VESA на основе процессора i486 к более высокоскоростной магистрали PCI (Periphecal Component Interconnect).

Шина PCI стала победителем в соревновании разных типов магистралей как среди шин общего назначения, так и среди шин управления графикой и видео.

40