Лабораторная работа №1

Устройство ЭВМ.

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ЭВМ

СИСТЕМНЫЙ БЛОК

Персональные компьютеры (ПК) относятся к четвертому этапу развития вычислительной техники.

ПК класса IBM PC XT/AT, первый из которых был выпущен фирмой IBM в 1981 г., и IBM -совместимые компьютеры, к которым относятся и отечественные ЭВМ ЕС-1840, ЕС-1841, ЕС-1842, ЕС-1845, ЕС-1849, ЕС-1861, Искра-1030, Искра-4816, Нейрон И9.66 и др., получили широкое распространение и завоевали признание пользователей.

Принципы функционирования ПК были разработаны в Джоном фон Нейманом в 40-е года XX века и реализованы IBM в виде принципа открытой архитектуры и магистрально – модульного принципа построения.

Компьютер состоит из блоков (модулей), связанных друг с другом через шины(системы проводов). Устройства можно заменять, а также подключать дополнительные.

Стандартная архитектура (состав) IBM PC содержит следующие устройства: системный блок (обычно включающий процессор, накопитель на жестком диске и др.), а также монитор, клавиатура и мышь. Помимо этого, к компьютеру могут подключаться дополнительные (периферийные) устройства: принтер, плоттер, графопостроитель, сканер, сетевой адаптер, стример, модем или факс-модем и др.

Материнская плата

Основным устройством системного блока является материнская плата (mainboard). На ней находятся: основной микропроцессор, оперативная память (ОЗУ), постоянная память (ПЗУ), электронные схемы (контроллеры), порты ввода-вывода и шины.

Процессор реализуется на большой интегральной схеме (БИС), т.е. 42 млн элементов размещены на площади 0,13 микрона. Процессор выполняет функции: управления работой ПК и производит все вычисления и обработку информации. Поэтому он является мозговым центром компьютера и определяет его быстродействие.

В модели IBM PC/XT в начале 80-х годов был использован микропроцессор Intel-8088. В следующей модели IBM PC/AT - более мощный микропроцессор Intel-80286, и ее быстродействие оказалось в 5-6 раз больше, чем у IBM PC/XT. Затем появились модели 80386 и 80486 в различных модификациях.

В настоящее время наиболее популярны процессоры фирмы Intel и AMD.

На конец 2010 фирма Intel выпускает для персональных компьютеров процессоры модели Intel Core i7 ( с восьмиядерным процессором), Intel Core i5, Intel Core i3.

Фирма AMD выпускает для персональных компьютеров процессоры серии К10: PhenomII, AthlonII, Opteron.

Характеристикой скорости выполнения элементарных операций внутри микропроцессора является тактовая частота. На выполнение базовой операции отводится определенное количество тактов. Такт – промежуток времени между двумя импульсами, которые производятся для синхронизации работы всех устройств компьютера генератором тактовой частоты. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц), - чем она выше, тем выше производительность и цена устройства. Различные модели современных процессоров выпускаются с тактовой частотой 1-3 ГГц и выше.

Также производительность процессора характеризуется разрядностью – количеством двоичных разрядов обрабатываемых процессором одновременно. Разрядность показывает разрядность шины данных и объем адресного пространства. Например, 64/36

В оперативной памяти (ОЗУ) обычно располагаются программы, выполняемые компьютером, и информация, используемая этими программами. Оперативная память характеризуется высокой скоростью записи и чтения информации. Ее емкость определяет, какие программы могут быть реализованы на данном ПК. Объем памяти измеряется в байтах (байт - это единица вводимой в компьютер информации) и в производных единицах таких, как килобайт, мегабайт, гигабайт. Объем оперативной памяти в различных моделях составляет 1 –8 Гб.

Постоянная память (ПЗУ) – микросхемы, предназначенные для длительного хранения данных, программ, в том числе программного комплекса BIOS (Basic Input/Output System) – базовая система ввода/ вывода – для запуска ПК и тестирования оборудования.

Контроллеры предназначены для управления работой различных устройств (монитора, накопителей, принтера и др.).

Порты ввода-вывода служат процессору для обмена данными с устройствами компьютера. К портам общего назначения подсоединяются различные внешние устройства, специализированные порты используются для обмена данных с внутренними устройствами ЭВМ.

Шины – это набор проводников для обмена данными и командами между различными устройствами компьютера.