- •Понятие о системах счисления. Системы счисления, применяемые в эвм.
- •Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика.
- •Представление информации в эвм. Виды информации и способы кодирования. Формы представления чисел в эвм.
- •История развития вычислительных машин. Поколения эвм.
- •Обзор устройства и основные принципы работы эвм.
- •Понятие архитектуры эвм. Основные компоненты эвм.
- •Принципы построения эвм Фон Неймана.
- •Процессоры. Назначение и функции. Основные характеристики процессоров. Понятия cisc и risc процессоров.
- •Процессор. Структура и основные регистры. Назначение и особенности работы. Регистр флагов.
- •Процессор. Классификация команд процессора. Основные форматы команд, примеры. Примеры команд.
- •Память. Многоуровневая структура памяти эвм.
- •Классификация, виды памяти и их основные параметры.
- •Память. Функции памяти. Классификация запоминающих устройств.
- •Регистровая и кэш-память. Основные характеристики. Архитектура Кэш- памяти.
- •Память. Адресация. Страничная и сегментная организация.
- •Основная память. Логическая структура основной памяти: назначение и расположение.
- •Внешняя память. Классификация и основные характеристики. Примеры.
- •Понятие системной шины. Состав и виды шин.
- •Основные характеристики шин isa, mca, eisa, vlb, pci,
- •Основные характеристики шин agp, pci-Express (ev6, Hyper Transport.)
- •Устройство жесткого диска. Логическая и физическая адресация данных.
- •Оптические диски. Виды и перспективные технологии.
- •Внешние носители информации. Основные характеристики и технологии разработки.
- •Дисковые массивы raid. Назначение, основные характеристики и организация.
- •Интерфейс. Определение и назначение.
- •Классификация интерфейсов.
- •Понятие порта. Назначение com, IrDa, lpt, usb.
- •Интерфейсы внешних запоминающих устройств. Состав и архитектура. Основные производители.
- •Беспроводные интерфейсы.
- •Мониторы. Назначение и классификация. Характеристики.
- •Мониторы. Стандарты защиты tco и nprii.
- •Элт мониторы.
- •Архитектура lcd-мониторов. Пассивная и активная матрица. Понятие tft.
- •Принтеры. Назначение. Охарактеризовать в сравнении возможности принтеров: ромашковые, матричные, струйные, лазерные, твердочернильные и термосублимационные.
- •Устройства ввода – вывода. Примеры. Назначение. Основные характеристики и принцип действия.
- •Сети. Назначение. Структура. Топологии(10baze2, 10baze5, 10bazet, fddi).
- •Локальные и глобальные сети. Сетевые стандарты и основные протоколы.
- •Сетевые платы. Модемы.
- •Маршрутизаторы. Технология adsl.
Внешняя память. Классификация и основные характеристики. Примеры.
Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется на копателем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).
В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах — оптический принцип.
Гибкие магнитные диски. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.
В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.
Жесткие магнитные диски. Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость может достигать 50 Гбайт.
Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.
Лазерные дисководы и диски. Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1.
Для сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения.
Для пользователя имеют существенное значение некоторые технические характеристики различных устройств хранения информации: информационная емкость, скорость обмена информацией, надежность ее хранения
Понятие системной шины. Состав и виды шин.
Системная шина предназначена для передачи информации между процессором и остальными электронными компонентами компьютера.
По системной шине осуществляется адресация устройств и происходит обмен специальными служебными сигналами. Упрощенно системную шину можно представить как совокупность сигнальных линий, объединенных но назначению (данные, адреса, управление).
Системная шина представляет собой набор проводников электрических сигналов и систему протоколов соединения устройств при помощи этих проводников. Тип и характеристики протоколов передачи информации по системной шине определяют скорость передачи информации между отдельными устройствами материнской платы. Системные шины персональных компьютеров стандартизируются как по числу контактов и разрядности (числу проводников, используемых для одновременной передачи данных), так и по протоколам общения устройств через проводники. Системная шина соединяет все устройства компьютера в единое целое и обеспечивает их взаимодействие, взаимоуправление и работу с центральным процессором.
В персональных компьютерах используются системные шины стандартов ISA, EISA, VLB и PSI.
Шина ISA
Системная шина ISA (Industry Standard Architecture) применяется начиная с процессора i80286. Гнездо для плат расширения включает основной 64-контактный и дополнительный 36-контактный разъемы. Шина 16-разрядная, имеет 24 адресные линии, обеспечивает прямое обращение к 16 Мбайт оперативной памяти. Количество аппаратных прерываний — 16, каналов DMA — 7. Допускается возможность синхронизации работы шины и процессора разными тактовыми частотами. Тактовая частота — 8 МГц. Максимальная скорость передачи данных — 16 Мбайт/с.
Шина EISA
Для процессора i80386 с целью повышения производительности разработана шина EISA (Extended Industry Standard Architecture). Шина обеспечивает 32-разрядную передачу данных, в том числе в режиме DMA, улучшенную систему прерываний и арбитраж DMA, автоматическую конфигурацию системы и плат расширения, позволяет адресовать до 4 Гбайт памяти. Доступ к памяти имеет не только процессор, но и платы управляющих устройств типа bus-master (управляющие передачей данных по шине), и устройства, имеющие возможность организовать режим DMA. Стандарт поддерживает многопроцессорную архитектуру для "интеллектуальных" плат, оснащенных собственными микропроцессорами: данные от контроллеров дисков, графических и сетевых адаптеров обрабатываются независимо, не загружая основной процессор.
Максимальная скорость передачи данных — 33 Мбайт/с (в пакетном режиме). В стандартном режиме скорость такова же, как у шины ISA.
Разъем шины EISA — универсальный, допускается установка как EISA, так и обычных ISA плат расширения.
Контроллер DMA поддерживает 8-, 16- и 32-разрядные режимы передачи данных.
Тактовая частота шины — 8–10 МГц.
Компьютеры, использующие системные платы с шиной EISA, достаточно дорогие. В основном это мощные файл-серверы или рабочие станции.
Шина VLB (VESA Local Bus) предложена ассоциацией VESA (Video Electronics Standards Association). Она является расширением шины процессора и предназначена для работы с контроллерами накопителей и видеоадаптером. Цель разработки — увеличение быстродействия компьютера за счет повышения тактовой частоты работы периферийных устройств (до 33 МГц и выше).
спецификация шины — 32-разрядная, обеспечивает подключение до 3 периферийных устройств. Подключаемые устройства — контроллеры накопителей, видеоадаптеры, сетевые платы. Конструктивно VLB выглядит как короткий 112-контактный соединитель, установленный рядом с разъемом ISA. В нем 32 линии используются для передачи данных, 30 для передачи адреса. Максимальная скорость передачи данных по шине — 130 Мбайт/с.
спецификация — разработана после появления процессора Pentium. Предусмотрено использование 64-разрядной шины данных, увеличение количества разъемов расширения (3 на 40 МГц и 2 на 50 МГц). Скорость передачи данных возросла до 400 Мбайт/с.
Шина PCI
Шина PCI (Peripherals Connection Interface) разработана фирмой Intel. В отличие от VLB, она может использоваться вне зависимости от типа процессора и в иных компьютерных платформах. Эта шина является стандартом для систем на базе Pentium. К шине подключается до 10 устройств. Шина работает на фиксированной частоте 33 МГц, обеспечивает режим автоконфигурации PnP (Plug and Play). Шина использует 124-контактный (32-разрядная) или 188-контактный разъем (64-разрядная передача данных). Скорость обмена — до 264 Мбайт/с. Спецификация PCI 2.1 обеспечивает работу с частотой 66 МГц и скорость обмена до 520 Мбайт/с.
Современные конфигурации
На материнских платах с процессором Pentium обычно устанавливают 3 ISA и 4 PCI разъема плат расширения. С совершенствованием системных плат и переходом к новым типам процессоров количество слотов ISA уменьшается, а слотов PCI возрастает. Все большее количество плат расширения переводится с медленной шины ISA на быструю PCI. Например, на системной плате S1837UANG Thunderbolt, выпущенной в 1999 г. предусмотрены 1 слот расширения шины ISA и 6 слотов шины PCI. В ближайшей перспективе, по завлениям разработчиков системных плат, полный отказ от шины ISA и переход на шину PCI.