Состав персонального компьютера
О
Рис. 10. Базовый набор
Компьютера
собое место в ряду ЭВМ занимают
ПЭВМ (ПК). Считается, что ЭВМ может быть
отнесена к разряду персональных, если
она обладает невысокой стоимостью,
оснащена хотя бы одним транслятором
языка программирования и другими
готовыми про-граммными средствами для
различных областей применения, содержит
средства текстового и графического
вывода инфор-мации, имеет малые габариты
и проста
в обращении.
Несмотря на разницу в размерах, внешнем виде, выполняемых функциях, различные ПК имеют общую структуру и принципы работы. Для того чтобы понять их, нужно познакомиться с основными компонентами и схемой их взаимодействия в ПК.
Конструктивно ПК выполнены обычно в виде системного блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства: клавиатура, дисплей, принтер, «мышь» и др. К важнейшим техническим средствам ПК относятся системный блок, монитор, клавиатура и ручной манипулятор – мышь. Эти устройства образуют базовый комплект ПК.
Рассмотрим структурную схему ПК (рис. 11).
С и с т е м н ы й
б л о к
С и с т е м н а я
п л а т а
Микропроцессор
Внутренняя
память
Микропро-
цессорная память
(МПП)
Таймер
Оперативное
запомина-
ющее
устройство (ОЗУ)
Арифметико-логическое
устройство (АЛУ)
Устройство
управления (УУ)
Кэш-
память
Постоянное
запоминающее
устройство (ПЗУ)
интерфейсная
система
Мате-
матический
сопроцессор
С и с т е м н а я ш и н а
Адаптер
НЖМД
Адаптер НГМД
Адаптер
периферийных
устройств
Интерфейс
клавиатуры
Источник
питания
Накопитель
на жестком
магнитном
диске
(НЖМД)
USB-
накопители
Накопитель
на оптических
дисках
Видеоадаптер
Сетевой
адаптер
Внешняя память
Монитор
Принтер
Сканер, плоттер,
графопостроитель
Клавиатура
Мышь
Рис. 11. Структурная схема персонального компьютера
С
истемный
блок обычно
включает в себя системную плату, блок
питания, видеоадаптер, накопители на
жестком магнитном диске (НЖМД), на
оптических дисках, разъемы для
дополнительных устройств и платы
расширения
с
контроллерами – адаптерами внешних
устройств.
С
Рис. 12. Системная плата
микропроцессор;
генератор тактовых импульсов;
таймер;
блок прерываний;
блоки (микросхемы) ОЗУ и ПЗУ, кэш-память;
адаптеры клавиатуры, НЖМД, оптических дисков, накопителей на гибком магнитном диске (НГМД), периферийных устройств;
интерфейс клавиатуры и др.
М
Рис. 13. Процессор
В состав микропроцессора входят:
устройство управления (УУ) – формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций; формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки ПК; опорную последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых импульсов;
арифметико-логическое устройство (АЛУ) – предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией (в некоторых моделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительно математический сопроцессор – специализированная интегральная микросхема, предназначенная для выполнения математических операций, но с большей скоростью, чем это могло выполнить АЛУ);
микропроцессорная память (МПП) – служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях.
Генератор тактовых импульсов – генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины.
Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины или просто такт работы машины.
Частота генераторов тактовых импульсов является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определенное количество тактов. Производительность микропроцессора определяется его тактовой частотой. Величина тактовой частоты указывается в Гц, например, современные компьютеры работают с тактовой частотой материнской платы в несколько ГГц.
Внутренняя память (ВП) предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ВП содержит три вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и кэш-память.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) служит для постоянного хранения различных программ управления техническими средствами компьютера определенной модели. Запись информации в ПЗУ выполняется в заводских условиях. Информация в ПЗУ сохраняется после отключения питания ПК. Эта память может быть изменена только путем замены микросхем.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или оперативная память) служит для временного хранения данных и программ. После отключения питания ПК информация в ОЗУ не сохраняется. Характеризуется наименьшим временем доступа к информации, хранимой в ней.
Оперативная память компьютера относится к одному из важнейших элементов компьютера, определяющих производительность и функциональные возможности всей системы. Оперативная память представлена определенным количеством микросхем ОЗУ на материнской плате. Если сравнительно недавно микросхемы ОЗУ подключались через специальные панельки – разъемы, позволявшие менять отдельные микросхемы без пайки, то в настоящее время архитектура компьютера предусматривает их размещение на небольших платах-модулях. Такие модули памяти устанавливаются в специальные разъемы-слоты на материнской плате. Одним из вариантов такого решения были SIMM-модули (SIMM – single in-line memory modules).