2.4. Микропроцессоры

Микропроцессор - совокупность из арифметически-логического устройства и устройства управления, реализованная на одной микро­схеме. Микропроцессоры характеризуются: тактовой частотой: раз­ряд­ностью; архитектурой.

Работа МП синхронизируется импульсами тактовой частоты от за­дающего генератора. В течение каждого такта времени между двумя им­пульсами МП способен выполнить одно элементарное действие, из кото­рых складываются все основные операции процессора (ариф­ме­ти­чес­кие, логические операции и т.п.). Чем выше тактовая часто­та, тем выше быстро­действие МП. Тактовая частота современных МП ле­жит в пределах от де­сятков до 500 МГц.

Разрядностью МП называется максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться од­но­временно. Понятие "разрядность" включает:

· разрядность внутренних регистров (ячеек сверхбыстрой памяти внут­ри МП);

· разрядность шины данных (части системной шины для передачи дан­ных);

· разрядность шины адреса (части системной шины для указания номе­ра нужной ячейки в ОП).

Будем обозначать разрядность в виде тройки вида m/n/k - соответственно вышеприведенному списку. Современные ПК оснащаются МП с разряд­но­стью типа 32/32/32 (например МП Pentium, МП 80486, МП 80386 фир­мы Intel). До сих пор еще экс­плуа­тируются ПК с МП разрядностью 16/16/24 (например, МП 80286 фирмы Intel).

Архитектурой МП называют организацию МП с точки зрения про­граммистов. Охарактеризовать архитектуру МП означает описать:

· систему команд, которую может выполнить МП;

· набор внутренних регист­ров МП;

· способы адресации (нумерации) ячеек ОП;

· типы обрабатываемых данных;

· средства ввода/вывода данных в порты.

Имеющие одну архитектуру микро­процессоры разных производителей, хо­тя и могут отличаться по конструкции, способны выполнять одинако­вые ма­шинные программы.

Как уже упоминалось выше, различают МП двух боль­ших групп: с CISC-архитектурой (МП со сложной системой команд) и с RISC-архитек­турой (МП с сокращенной системой команд). Первые являют­ся основой ПК, вторые - микроЭВМ класса рабочих станций.

2.5. Внешние запоминающие устройства

Внешние запоминающие устройства являются важной составной ча­стью ПК, обеспечивая долговременное хранение программ и данных на различных носителях информации. Наибольшее распространение в ПК по­лучили накопители на магнитных дисках (дисководы). Любой ПК со­дер­жит один или два накопителя на гибких магнитных дисках (НГМД) и как минимум один накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД).

НГМД и НЖМД имеют много общего. Они используют один и тот же носитель информации - магнитный диск (МД). Запись и чтение дан­ных производится с помощью магнитных головок на ферромагнитное по­крытие МД. При этом НГМД явля­ется устройством со съемным носите­лем ин­формации. Информация хранится на гибком магнитном диске, на­ходя­щимся внутри так называе­мой дискеты, для установки которой в НГМД имеется приемная щель. НГМД монтируются вовнутрь систем­ного блока компьютера. В настоя­щее время используются два типа НГМД:

· НГМД для дискет с МД диаметром 5,25 дюйма (133 мм) емкостью 1,2 Мбайт;

· НГМД для дискет с МД диаметром 3,5 дюйма (89 мм) емкостью 1,44 Мбайт.

Дискеты являются одним из средств для хранения и переноса между компьютерами критически важной информации небольшого объема. Для пере­дачи больших объемов информации в настоящее время используются другие носители информации, например, компакт-диски (лазерные диски), магнитооптические дискеты, а также непосредственное соедине­ние между компьютерами - че­рез каналы связи.

Для хранения больших объемов информации в ПК используют НЖМД с несъемными магнитными дисками, имеющими жесткую ме­таллическую основу. НЖМД существенно превосходят НГМД по ем­кости и быстродействию. В герметичном корпусе НЖМД монтируется электро­при­вод, блок магнитных головок и пакет из нескольких МД (обычно из 2-4 МД). Все МД диаметром 3,5 дюймов находятся на одном валу и враща­ются с большой скоростью - свыше 5000 об/мин. В настоя­щее время при­меня­ются НЖМД емкостью 1 Гбайт и выше (до 8,4 Гбайт).

НЖМД монтируются вовнутрь системного блока компьютера. В на­стоя­щее время используются различные типа НЖМД, отличающиеся ем­ко­стью и скоростью чтения/записи данных.

Развитием НГМД являются накопители на магнитооптических дисках, ис­пользующие гибкие магнитооптиче­ские МД, находящиеся внутри съем­ных магнитооптиче­ских дискет емкостью от 100 Мбайт и выше. Прин­цип записи и считывания у них тот же - магнитный. Оптиче­ская лазерная сис­тема используется для точного подвода магнитных голо­вок к нужному месту. Это обеспечивает более плотную запись, а значит, и большую ем­кость магнитооптиче­ских дискет.

Следующим видом внешних запоминающих устройств являются на­копители на оптических дисках. Носителями информации в них явля­ют­ся съемные оптические диски (именуемые также компакт-диски или ла­зерные диски) - жесткие диски, покрытые специальным оптическим ма­те­риалом. Информация кодируется в виде впадин и плоских участков на ма­териале, по разному отражающих свет. Считывание информации про­изво­дится лазерным лучом. Оптические диски имеют большую ем­кость - обыч­но 700 Мбайт, хотя используются и диски емкостью свыше 4 Гбайт. Ско­рость считывания информации в накопителях на оптических дисках, хотя и выше, чем в НГМД, но все-таки меньше, чем в НЖМД. По­давляю­щее большинство накопителей на оптических дисках допускают только чтение информации. Их называют, также CD-ROM накопителя­ми. Кроме того существуют более дорогие устройства, предназначенные не только для считывания данных, но и для одно­кратной записи информации на пустой компакт-диск. В последние годы появились устройства много­крат­ной за­пи­си и чтения данных на компакт-диски. Для них применяются специаль­ные компакт-диски.

В настоящее время основным средством распространения про­грамм­ного обеспечения и больших объемов информации справочного ха­рактера являются компакт-диски.

Для архивного хранения больших объемов информации используют­ся более медленные в сравнении с НЖМД накопители на магнитных лентах (НМЛ, стримеры), предназначен­ные для чте­ния и записи ин­фор­мации на кассетные магнитные ленты. В ПК используются достаточно редко.