- •Конспект лекций по дисциплине
- •Часть 1. Устройство и общая архитектура персонального компьютера Лекция 1. Основные понятия и определения дисциплины
- •1.1. Что такое персональный компьютер
- •1.2. Зачем необходим персональный компьютер радиоинженеру?
- •1.3. Персональные компьютеры, совместимые с ibm pc
- •1.4. Конструктивные особенности персональных компьютеров
- •Настольные компьютеры
- •Малогабаритные компьютеры
- •Промышленные и инструментальные компьютеры
- •Лекция 2. Общая структура персонального компьютера
- •2.1. Центральный процессор cpu
- •2.2. Элементы памяти
- •2.3. Периферийные устройства
- •2.4. Устройства ввода-вывода и коммуникаций
- •2.5. Адаптеры, контроллеры и иерархия подключений периферийных устройств
- •Лекция 3. Архитектура пэвм ibm pc и способы подключения внешних устройств
- •3.1. Функциональная схема пэвм ibm pc/xt Шинная организация персональных компьютеров
- •Организация системных шин pc/xt
- •3.2. Способы подключения внешнего устройства к компьютеру
- •Включение через последовательный порт
- •Включение через параллельный порт
- •Включение в системную шину
- •Подключение через современные интерфейсы
- •3.3. Программное обеспечение
- •Лекция 4. Архитектура системной платы современного
- •4.1. Шинно-мостовая архитектура
- •4.2. Хабовая архитектура
- •4.3. Архитектура HyperTransport
- •4.4. Чипсеты и системные платы
- •Лекция 5. Центральный процессор современных pc. Структура и режимы работы
- •5.1. Архитектура и микроархитектура процессоров
- •5.2. Режимы работы процессоров
- •5.3. Программная модель процессоров x86
- •Регистры общего назначения
- •Индексные регистры
- •Сегментные регистры
- •Регистры состояния и управления
- •Лекция 6. Структура программы на языке Ассемблера
- •6.1. Организация сегментов
- •6.2. Директивы управления сегментами и моделями памяти
- •6.3. Структура программ на ассемблере masm
- •Лекция 7. Основы программирования на языке Ассемблера
- •7.1. Структура команды языка Ассемблера
- •7.2. Операнды команд языка Ассемблера
- •7.3. Способы адресации памяти языка Ассемблера
- •7.4. Псевдокоманды языка Ассемблера
- •Псевдокоманды db, dw и dd
- •Псевдокоманда equ
- •Псевдокоманды resb, resw и resd
- •Псевдокоманда times
- •Лекция 8. Команды пересылки данных и логические команды языка Ассемблера
- •8.1. Команды пересылки данных
- •8.2. Логические команды языка Ассемблера
- •8.3. Массивы битов (разрядные матрицы)
- •Лекция 9. Команды целочисленной арифметики в языке Ассемблера
- •9.1. Арифметические команды сложения и вычитания
- •Инструкции сложения add и вычитания sub
- •Команды инкрементирования inc и декрементирования dec
- •9.2. Команды для работы с отрицательными числами
- •9.3. Арифметические команды умножения и деления
- •Команды mul и imul
- •Команды div и idiv
2.3. Периферийные устройства
Периферийные устройства (ПУ) – это все программно-доступные компоненты компьютера, не попавшие в его центральную часть. Их можно разделить по назначению на несколько классов:
Устройства хранения данных (устройства внешней памяти) – дисковые (магнитные, оптические, магнитооптические), ленточные (стримеры), твердотельные (карты, модули и USB-устройства на флэш-памяти). Эти устройства используются для сохранения информации, находящейся в памяти, на энергонезависимых носителях и загрузки этой информации в оперативную память. В каком виде хранится информация на этих устройствах, нам не так уж важно (главное – правильно считать то, что сохранили).
Устройства ввода-вывода служат для преобразования информации из внутреннего представления компьютера (биты и байты) в форму, понятную окружающим, и обратно. Под окружающими подразумеваются человек (и другие биологические объекты) и различные технические устройства (компьютер можно приспособить для управления любым оборудованием, были бы датчики и исполнительные устройства). В какую форму эти устройства преобразуют двоичную информацию – определяется их назначением.
Коммуникационные устройства служат для передачи информации между компьютерами и/или их частями. Сюда относят модемы (проводные, радио, оптические, инфракрасные и т.д.), адаптеры локальных и глобальных сетей. В данном случае преобразование формы представления информации требуется только для передачи ее на расстояние.
Процессор, память и периферийные устройства взаимодействуют между собой с помощью шин и интерфейсов (аппаратных и программных), стандартизация интерфейсов делает архитектуру компьютеров открытой.
2.4. Устройства ввода-вывода и коммуникаций
Устройства ввода-вывода связывают компьютер с внешним миром, без них он был бы «вещью в себе». Список устройств, делающих компьютер «вещью для нас», практически не ограничен. К ним относятся дисплеи (устройства отображения, то есть вывода), клавиатура и мышь (устройства ввода), принтеры и сканеры, плоттеры и дигитайзеры, джойстики, акустические системы и микрофоны, телевизоры и видеокамеры и прочие устройства в великом множестве их разновидностей. Любопытно, что в этих парах обычно лидируют устройства вывода, появившиеся в компьютерах раньше соответствующих устройств ввода.
Благодаря фантазии и техническому прогрессу появляются все новые и новые устройства; так, например, шлем виртуальной реальности из области фантастики перешел в производственно-коммерческую область. К компьютеру можно подключать датчики и исполнительные устройства технологического оборудования, различные приборы – в общем, все, что в итоге может вырабатывать электрические сигналы и/или ими управляться.
Коммуникационные устройства связывают компьютеры (и другие устройства) в сложные системы, составные части которых могут находиться довольно далеко друг от друга. Коммуникационные устройства обеспечивают передачу информации самого разного назначения. К этим устройствам относятся модемы, адаптеры локальных и глобальных сетей. Соответствующий набор устройств ввода-вывода и коммуникаций позволяет превратить персональный компьютер, например, в факс-машину, аппарат IP-телефонии (голосовой) или видео-конференцсвязи.