Архитектура пк
Дадим представление о структуре и функциях аппаратной части ПК
Структура пк
Довольно долго при создании компьютеров для управления устройствами использовался принцип «звезды», в котором все устройства подключались к устройству управления (У.У.) и У.У. координировало их работу.
Устройство
1
Для создания ПК использовался принцип «общей шины», в которой все устройства, в том числе и устройство управления, подключились к одному устройству – общей шине.
Устр.
1 Устр.
2
Общая
шина У.У.
Устр.
3 Устр.
4
Общая шина содержит стандартные разъемы (слоты), соединительные провода и схему управления. Схема управления может самостоятельно обрабатывать многие сигналы, снимая при этом часть нагрузки с устройства управления и ускоряя работу компьютера в целом. Структура ПК показана на рисунке:
НЖМД НГМД
генератор Основная
память Адаптер
НЖМД Адаптер
НГМД, таймер
микропроцессор Системная
шина
Интерфейс
клавиатуры видеоадаптер Адаптер
принтера Источник
питания Сетевой
адаптер
клавиатура дисплей принтер Канал
связи
НЖМД – накопитель на жестком магнитном диске; жесткий диск; винчестер.
Адаптер – устройство, преобразующее сигналы другого устройства в сигналы системной шины и наоборот.
НГМД – накопитель на гибких магнитных дисках, флоппи дисковод.
Таймер (часы)
Микропроцессор
Микропроцессор – это центральное устройство ПК предназначенное для управления всеми другими устройствами. В состав микропроцессора входят:
устройство управления (У.У.)
арифметико-логическое устройство (АЛУ)
микропроцессорная память
сопроцессор
интерфейсная система
Устройство управления (У.У.) формируют и подают во все блоки компьютера, в другие части микропроцессора в нужные моменты времени сигналы управления.
АЛУ выполняет все арифметические и логические операции над целыми числами и символами.
Микропроцессорная память служит для кратковременного хранения информации при выполнении одной или нескольких машинных команд. Скорость доступа к ней в десятки раз выше, чем к основной памяти (кэш память [«кэш» – с франц. – клад, тайник]).
Сопроцессор выполняет арифметические операции над числами с плавающей точкой.
Интерфейсная система реализует сопряжение с другими устройствами. Она включает в себя:
сопряжение частей микропроцессора
буферное запоминающее устройство (регистры)
схемы управления портами ввода/вывода
схемы управления системной шиной
Координация работы частей микропроцессора и скорость работы задается генератором тактовых импульсов. Сейчас созданы генераторы, которые выдают 3,5 млрд. импульсов в секунду.
Системная шина
Системная (общая) шина включает в себя:
шину данных, передающую содержание информации
шину адреса, передающую адреса основной памяти и портов
шину команд, передающую сигналы управления
шину питания
Системная шина управляется микропроцессором и схемой управления шиной.
Большинство внешних устройств подключается к системной шине с помощью своих схем управления – адаптеров, контролёров. Важно отметить, что биты данных адреса и команды передаются по шине параллельно по нескольким проводам по 8, 16, 32, 64 бита за один такт. Это повышает скорость передачи.
Разрядность шины – это количество параллельно, одновременно передаваемых сигналов за один такт.