Структура персонального компьютера

Конструктивно ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому с помощью кабелей через специальные гнезда (разъемы) подключаются периферийные устройства: внешние устройства памяти, клавиатура, дисплей, принтер и др.

Системный блок обычно включает в себя системную плату, блок питания, накопители на магнитных и оптических дисках, разъемы для периферийных устройств и платы расширения с контроллерами - адаптерами внешних устройств.

На системной плате (часто ее называют материнской платой Mother Board), как правило, размещаются:

l центральный процессор, микропроцессор (Central Processing Unit, CPU);

l математический сопроцессор (Floating Point Unit, FPU);

l системная шина (магистраль);

l генератор тактовых импульсов;

l модули (микросхемы) внутренней памяти (ОЗУ и ПЗУ);

l контроллеры (адаптеры) клавиатуры, НЖМД и НГМД;

l контроллер прерываний;

l контроллер прямого доступа к памяти (Direct Memory Access, DMA)

l таймер и др.

Системная шина (системная магистраль или системный интерфейс). Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Интерфейс (interface) – совокупность средств сопряжения и связи отдельных устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие.

Порт ввода-вывода (I/O ≈ Input/Output port) – это пункт системного интерфейса, через который МП обменивается информацией с другим устройством ПК. Порты ввода-вывода – это абстрактное понятие. По аналогии с ячейками основной памяти их можно рассматривать как ячейки, через которые можно записать во внешнее устройство или, наоборот, прочитать из него. Так же как и ячейки памяти, порты имеют уникальные номера – адреса портов ввода-вывода.

Ячейки памяти с этими адресами являются частью контроллера внешнего устройства, использующего этот порт.

Системная шина включает в себя:

l шину данных (ШД), содержащую провода (линии) и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов двоичного кода (машинного слова) операнда;

l шину адреса (ША), включающую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или кода адреса порта ввода-вывода внешнего устройства;

l шину управления (инструкций) (ШУ), содержащую провода и схемы сопряжения для передачи управляющих сигналов (импульсов) во все блоки машины (в частности управление обменом данных, передача запросов на прерывание и т.д.);

l шину питания, имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК к системе энергопитания.

Все устройства компьютера, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы (стыки) подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры (адаптеры).

После получения команды ввода/вывода от МП контроллер функционирует автономно, освобождая МП от выполнения специфических функций, требуемых для того или другого конкретного внешнего устройства.

Контроллер устройства ввода/вывода содержит аппаратуру сопряжения и обычно два регистра памяти (порты ввода/вывода): регистр данных – для обмена данными и регистр состояния – для обмена управляющей информацией.

Некоторые внешние устройства используют и основную память для хранения больших объемов информации, подлежащей обмену. Многие стандартные устройства (НЖМД, НГМД, клавиатура, принтер и др.) имеют постоянно закрепленные за ними порты ввода-вывода.

Дата добавления: 2015-04-24