Состав и назначение основных блоков и узлов ПЭВМ

Назначение основных устройств ЭВМ

1. Микропроцессор - это центральный блок ЭВМ, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

В состав микропроцессора входят:

устройство управления (УУ), формирующее и подающее во все блоки машины в нужные моменты определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущей операции. МП формирует адреса ячеек памяти операндов, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ;

арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией;

микропроцессорная память (МПП) служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины;

интерфейсная система микропроцессора реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК. Включает в себя внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие регистры, схемы управления портами ввода-вывода (ПВВ) и системную шину.

2. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов, их частота определяет тактовую частоту машины.

Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины или просто такт работы машины.

Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы.

3. Основная память (ОП) предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины.

ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающие устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программы и справочной информации, что позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя). ПЗУ является энергонезависимым.

ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени.

Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке).

В качестве недостатка ОЗУ следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины, т. е. энергозависимость.

4. Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач.

Во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Она содержит разнообразные виды запоминающих устройств. Наиболее распространенными, имеющимися практически в любом компьютере, являются накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках.

В качестве устройства внешней памяти используются также запоминающие устройства: на кассетной магнитной ленте (стримеры), накопители на оптических дисках (CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory - компакт-диск с памятью, только читаемой) и др.

5. Источник питания - это блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.

6. Таймер - внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания - аккумулятору и при отключении машины от сети продолжает работать.

7. Внешние устройства (ВУ) - важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса. Достаточно сказать, что стоимость ВУ иногда составляет 50-80 % стоимости всего ПК. От состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения ПК в системах управления и народном хозяйстве в целом.

ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими ЭВМ. ВУ весьма разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков.

По назначению ВУ можно разделить:

- на внешние запоминающие устройства (ВЗУ), или внешнюю память ПК;

- диалоговые средства пользователя;

- устройства ввода информации;

- устройства вывода информации;

- средства связи и телекоммуникации;

- средства мультимедиа.

Внешние запоминающие устройства были рассмотрены ранее.

Диалоговые средства пользователя включают в свой состав видеомониторы (дисплеи), реже пультовые пишущие машинки (принтеры с клавиатурой) и устройства речевого ввода-вывода информации.

К устройствам ввода информации относятся:

- клавиатура - устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК;

- графические планшеты (диджитайзеры) - для ручного ввода графической информации путем перемещения по планшету специального указателя (пера);

- сканеры (читающие автоматы) - для автоматического считывания с бумажных носителей информации и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей;

- манипуляторы (устройства указания): джойстик, мышь, трекбол (шар в оправе), световое перо и др. - для ввода графической информации на экран дисплея путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в ПК;

- сенсорные экраны - для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК.

К устройствам вывода информации относятся:

- принтеры - печатающие устройства для переноса информации на бумажный носитель информации;

- графопостроители (плоттеры) - для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель;

Устройства связи и телекоммуникации используются для связи с приборами, другими средствами автоматизации и для подключения ПК к каналам связи.

Средства мультимедиа - это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.

К средствам мультимедиа относятся устройства речевого ввода и вывода информации, высококачественные видео- и звуковые платы, платы видеозахвата (videograbber), снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК; высококачественные акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами. С большим основанием к средствам мультимедиа относят внешние запоминающие устройства большой емкости на оптических дисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ.

Рис.2.1.

Программным обеспечением (Software) называют совокупность программ и сопровождающей их документации, предназначенных для решения задач на ПК.

Системным ПО называют ПО, необходимое для управления компьютером, для создания и поддержки выполнения других программ, а также для предоставления пользователю набора всевозможных услуг.

1. Операционная система (operating system) -совокупность программ, управляющих работой всех устройств ПК и процессом выполнения прикладных программ.

ОС берет на себя выполнение таких операций:

ü контроль работоспособности оборудования ПК,

ü выполнение процедуры начальной загрузки,

ü управление работой всех устройств ПК,

ü управление файловой системой,

ü взаимодействие пользователя с ПК,

ü распределение ресурсов ПК, таких как:

o оперативная память,

o процессорное время и периферийные устройства между прикладными программами.

До появления микропроцессоров каждый производитель разрабатывал свою ОС, не заботясь о ее совместимости с другими ПК. С их появлением появились первые несложные ОС, например MS DOS. Но со временем, такие системы, несмотря на свою простоту и экономичность, морально устарели. Для современных ОС стало необходимым соответствие их свойств следующим:

ü многозадачность – способность обеспечивать выполнение некольких программ одновременно,

ü развитый графический интерфейс пользователя,

ü использование всех возможностей предоставляемых ПК,

ü устойчивость в работе и защищенность,

ü полная независимость от аппаратуры (поддержка всех видов дисплеев и принтеров),

ü совместимость со всеми приложениями, разработанными для ПК.

К таким ОС относят: Windows xx, Windows NT (New Technology), OS/2, Unix и т.д.

Особое место среди ОС занимают сетевые ОС, такие как NetWare фирмы Novell.

2. Сервисные системы расширяют возможности ОС, предоставляя пользователю, а также выполняемым программам набор разнообразных дополнительных услуг.

Оболочки ОС –это программный продукт, делающий общение пользователя с ПК более удобным. В связи с несовершенством ПИ ранних операционных систем (DOS) было разработано несколько таких оболочек – NC, Far и тд. Несколько оболочек было создано для архиваторов WinRar, WinZip и тд.

Утилиты –служебные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг. Для обслуживания жесткого диска в среде Windows используют ряд служебных программ, которые должны удовлетворять минимальным запросам пользователя: программы дефрагментации, уплотнения, резервного копирования, антивирусные средства, архиваторы и т.д.

Утилита дефрагментации диска –DEFRAG.

Предназначена для оптимизации работы диска повышения скорости доступа к нему. Идея состоит в следующем: при копировании, перемещение, удалении файлов на жестком диске возникают пустые места, которые заполняются фрагментами других файлов. Дефрагментация предполагает сбор этих фрагментов в один блок.

Существует три способа дефрагментации.

Первый –фрагменты файла объединяются так, чтобы файл занимал непрерывный участок диска. Все свободное пространство также объединяют в один участок. Время на дефрагментацию максимально.

Второй – объединяют только фрагменты файлов. Между ними может быть свободное пространство.

Третий – отдельные свободные участки диска объединяют в один блок.

Программа проверки диска –ScanDisk.

Проверяет правильность информации, которая содержится в таблицах распределения файлов диска (FAT), а также осуществляет поиск сбойных блоков. Если таблица повреждена и несколько файлов оказались наложенными друг на друга их можно удалить или сделать копию для каждого файла.

Если в таблице отмечено, что часть диска занята информацией, которая не принадлежит никакому файлу, то соответствующие блоки можно преобразовать в файл, чтобы потом прочитать эту информацию и возможно спасти ее.

Программа уплотнения дисков – DrvSpace.

Обслуживает сжатые диски. Уплотненный диск представляет собой файл на обычном диске. Работа с ним ничем не отличается от работы с простым диском. Разница только в том что данные при записи на него сжимаются, а при чтении восстанавливаются.

Дата добавления: 2014-01-13