Обобщенная структурная схема компьютера

Оглавление

1. ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОМПЬЮТЕРА.. 1

2. ПОНЯТИЕ АРХИТЕКТУРЫ. 1

3. ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПЬЮТЕРОВ. 2

4. КЛАССИФИКАЦИЯ И КРАТКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРОВ. 3

5. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА КОМПЬЮТЕРОВ: ШИФРАТОР, ДЕШИФРАТОР, МУЛЬТИПЛЕКСОР И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР. 5

6. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА КОМПЬЮТЕРОВ: ТРИГГЕРЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ. 6

7. ЭБК: РЕГИСТРЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ. 7

8. ЭБК: СЧЕТЧИКИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ. 7

9. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ (+10) 8

10. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ И ИХ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ. 8

11. РАЗМЕЩЕНИЕ ЗУ НА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЕ (НЕТУ) 10

12. ПРИНЦИП СЕГМЕНТИРОВАНИЯ ОСНОВНОЙ ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА И ФОРМИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО АДРЕСА.. 10

13. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННЫХ ОЗУ.. 10

14. СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ. 12

15. АРХИТЕКТУРА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ СОВРЕМЕННОГО ПК. 14

16. СТРУКТУРА БАЗОВОГО ПРОЦЕССОРА СЕМЕЙСТВА Х86 И НАЗНАЧЕНИЕ ЕГО ВЫВОДОВ. 15

17. РЕГИСТРОВАЯ АРХИТЕКТУРА БАЗОВОГО ПРОЦЕССОРА СЕМЕЙСТВА Х86. 15

18. РЕГИСТР ФЛАГОВ БАЗОВОГО ПРОЦЕССОРА СЕМЕЙСТВА Х86 И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ЕГО БИТОВ. 16

19. ПРИНЦИП ДЕМУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ ШИНЫ АДРЕСОВ И ДАННЫХ В МП i8086/88. 17

20. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КОМПЬЮТЕРАХ И АЛГОРИТМЫ ПРИЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗ ОДНОЙ СС В ДРУГУЮ... 18

21. ПРЯМЫЕ, ОБРАТНЫЕ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОДЫ ЧИСЕЛ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КОМПЬЮТЕРАХ.. 18

22. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ БЕЗ ЗНАКА И СО ЗНАКОМ.. 19

23. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННЫХ ЧИСЕЛ. 19

24. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АЛФАВИТНО-ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ.. 20

25. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ.. 20

26. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВИЗУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ.. 21

27. ФОРМАТЫ КОДОВ ИНФОРМАЦИИ (ЧИСЕЛ И СИМВОЛОВ), ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПК СЕМЕЙСТВА Х86. 21

28. АЛГОРИТМЫ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ В КОМПТЬЮТЕРАХ ЦЕЛЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ БЕЗ ЗНАКА И СО ЗНАКОМ. 22

29. АЛГОРИТМЫ СЛОЖ-Я И ВЫЧ-Я ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫХ ЧИСЕЛ. 23

30. АЛГОРИТМЫ СЛ-Я И В-Я ВЕЩЕСТВЕННЫХ ЧИСЕЛ. 24

31. ПРИНЦИПЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ В КОМПЬЮТЕРАХ ОПЕРАЦИЙ УМНОЖЕНИЯ И ДЕЛЕНИЯ. 25

32. НАЗНАЧЕНИЕ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ПРЕРЫВАНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ. 26

33. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПРОСОВ ПРЕРЫВАНИЯ В КОМПЬЮТЕРАХ.. 27

34. РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИСТЕМ ПРЕРЫВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ КОМПТЮТЕРОВ И ПРИНЦИПЫ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ.. 28

35. ОСОБЕННОСТИ И ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОБМЕНА ИНФОРМАЦЕЙ С ПЕРИФЕРИЙНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ.. 30

36. ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМОГО ВВОДА/ВЫВОДА С АКТИВНЫМ ОЖИДАНИЕМ.. 31

37. ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ В КОМПЬЮТЕРАХ ВВОДА/ВЫВОДА ПО ПРЕРЫВАНИЮ... 32

38. ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ ВВОДА/ВЫВОДА ЧЕРЕЗ КАНАЛЫ ПРЯМОГО ДОСТУПА К ПАМЯТИ.. 32

39. ТИПОВЫЕ ШИНЫ СОЕДИНЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРАХ.. 33

40. ТИПОВЫЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА.. 34

41. СТРУКТУРА И НАЗНАЧЕНИЕ БЛОКОВ ТИПОВОГО ВИДЕОАДАПТЕРА.. 35

42. СТРУКТУРА И НАЗНАЧЕНИЕ БЛОКОВ ТИПОВОЙ АУДИОСИСТЕМЫ.. 36

ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОМПЬЮТЕРА

Здесь: FDD (Floppy Disk Drive) – НГМД (накопитель на гибких магнитных дисках);

ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input/Output System) – постоянное запоминающее устройство, хранящее базовую систему ввода/вывода и программы, инициализирующие процессорную систему; DMA (Direct Memory Access) – устройство прямого доступа к памяти;

Streamer - накопитель на магнитной ленте;

ВЗУ – внешние запоминающие устройства;

КУ – коммуникационные устройства;

В общем случае компьютер состоит из трех основных частей:

--- Процессор (центральный процессор или процессоры).

--- Электронная память.

--- Периферийные устройства.

Между собой эти основные блоки соединяются специальными интерфейсными устройствами, которые представляют собой совокупность программных и аппаратных средств, служащих для согласования обменом информации между блоками системы.

Основная функция процессора -реализация заданного алгоритма обработки информации, подаваемой на вход компьютера, а также управление процессом, как собственно обработки информации в процессоре, так и функционированием всех устройств компьютера в целом. Поэтому в процессоре обычно выделяют два основных блока: блок обработки информации, в котором производится собственно обработка информации по заданным алгоритмам, и блок управления, как для управления непосредственно обработкой информации в процессоре, так и общим функционированием компьютера в целом.

В современных компьютерах широко используется принцип децентрализации управления, при котором достаточно сложные функциональные узлы компьютера управляются отдельными локальными управляющими устройствами – контроллерами, которые в ряде особо сложных случаях носят название локальных процессоров или сопроцессоров. Поэтому процессор, осуществляющий функцию основной обработки и общего управления, принято называть центральным процессором – ЦП или CPU (Central Processing Unit).

Основной функцией электронной памяти является хранение важнейшей части программного обеспечения компьютера, которая необходима для решения поставленных задач. Процедуры программного обеспечения, требующиеся для начальной настройки и контроля работоспособности компьютера, процедуры загрузки операционной системы, а также процедуры, разгружающие операционную систему от непосредственного управления периферийными устройствами, хранятся в ROM BIOS. Однако надо отметить, что в современных компьютерах эти процедуры предпочитают хранить не в постоянной памяти типа ROM, а в репрограммируемой памяти типа EPROM (Erasable Programmable ROM), представителем которой является хорошо известная вам Flash-память.

Однако основные процедуры операционных систем и пользовательских прикладных программ требуют оперативного (то есть быстрого и произвольного) обращения к ним не только при операции считывания, но и при перезаписи информации. Поэтому они располагаются в так называемой оперативной (основной) памяти типа RAM (Random Access Memory).

Важную часть электронной памяти составляет видеопамять, которая хранит информацию о состоянии экрана дисплея в данный момент времени.

Наконец, к электронной памяти компьютера относится и та память, куда передаются из оперативной памяти те команды и данные, которые необходимы в первую очередь для решения текущей задачи. Эта часть электронной памяти имеет повышенное быстродействие и носит название КЭШ-памяти. Она служит как бы буфером для согласования работы быстродействующего процессора и сравнительно медленнодействующей оперативной памяти. Совокупность процессора и электронной памяти иногда называют ядром компьютера.

Функцией периферийных устройств компьютера является ввод и вывод информации в ядро компьютера и из него либо той информации, которая подвергается обработке, либо той, которая определяет алгоритм обработки этой информации. Периферийные устройства принято различать трех видов.

- Внешние запоминающие устройства (ВЗУ), которые служат для хранения архивной информации, полной версии используемой операционной системы, а также исходных пользовательских прикладных программ. К этим устройствам относятся накопители на магнитных, оптических и магнитооптических дисках, накопители на магнитных лентах, Flash-память и пр.

- Устройства ввода/вывода (УВВ), представляют собой устройства, через которые компьютер связывается с окружающей его внешней средой, получая от нее алгоритмы обработки информации, данные, которые требуется обработать, и выдавая ей результаты обработки для последующего использования. Эти устройства включают в себя весьма широкую номенклатуру изделий. Наиболее известные из них: клавиатура, дисплей, принтер, манипуляторы различных видов (мышь, джойстик, трекбол и др.), устройства речевого ввода, устройства графического ввода, синтезаторы звука, АЦП, ЦАП и пр.

- Коммуникационные устройства (КУ), которые позволяют подключить отдельный компьютер к вычислительной сети того или иного вида (локальной, региональной или глобальной). Таким образом, КУ позволяют совместно с УВВ превратить, например, персональный компьютер в факс-машину, аппарат IP – телефонии (голосовой) или аппарат видеоконференцсвязи.

Дата добавления: 2015-10-26