Компоненты персонального компьютера

Основные команды MS DOS

Операционные системы

Компоненты персонального компьютера

(Лекции)

Стерлитамак

Несмотря на разнообразие типов, форм и архитектур персональных компьютеров, в составе большинства ПК можно выделить следующее: системный блок, дисплей, клавиатура, мышь и периферийные устройства. В зависимости от потребностей и возможностей пользователей состав периферии может быть расширен аудиосистемой, модемом, принтером, сканером.

Системный блок включает все основные составляющие персонального компьютера. Важнейшим его компонентом является материнская, или системная, плата (motherboard). Расположенные на ней электронные модули, или чипсеты, а также центральный процессор (ЦП), оперативная память (называемая также оперативным запоминающим устройством - ОЗУ, или памятью RAM- Random Access Memory память с произвольным доступом) составляют базовый комплект электроники компьютера. В системном блоке также размещаются: источник питания, устройства внешней памяти, накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), или винчестеры, и накопители на гибких магнитных дисках (НГМД). К этой, обязательной в недалеком прошлом группе устройств, в последние годы присоединились дисководы компакт-дисков, или CD-ROM, и накопители на сменных магнитных дисках.

К системному блоку подсоединены все внешние устройства: монитор, клавиатура, мышь, принтер, модем, звуковые колонки, сканер и т.д.

Монитор (дисплей) отображаете на экране текстовую и графическую информацию, вводимые с клавиатуры или выводимые из компьютера данные, сообще­ния компьютерной системы, копии всевозможных документов и прочую важную для пользователя информацию.

Клавиатура предназначена для ввода в компьютер команд и данных.

Мышь позволяет указывать на элементы экрана с помощью указателя и путем щелчка на кнопках выполнять определенные операции.

Принтер выводит в качестве твердой копии текстовую и графическую черно-белую или цветную информацию. Вывод информации осуществляется на бумагу или на пленку.

Модем предназначен для подключения компьютера к телефонной линии.

Сканер обеспечивает ввод в ПК текстовой или графической, черно-белой или цветной информации для ее дальнейшей обработки.

Звуковая система состоит из звуковой карты и звуковых колонок, вынесенных или встроенных в дисплей. Колонки имеют свои усилители и органы регулировки уровня звука.

Архитектура ПК

Архитектура ПК — это структурная схема внутренней организации и взаимодей­ствия основных функциональных модулей компьютера (центральный процессор, чипсеты, устройства системы памяти персонального компьютера, контроллеры пе­риферийных устройств и сами периферийные устройства).

На рис. 1 изображена упрощенная блок-схема, которая дает общее представление об архитектуре и основных компонентах компьютера.

Компоненты, представленные на блок-схеме, имеют следующие назначения. Центральный процессор (ЦП) — это электронный модуль, выполняющий в компьютерной системе основную вычислительную работу. Он управляет взаимодействием между всеми блоками и системами компьютера. Именно к ЦП стягиваются все магистрали компьютерной системы. Центральный процессор находится в функциональном центре компьютерной системы, окруженном аппаратными функциональными блоками и подсистемами.

Рис.1 Упрощенная блок-схема компьютера.

Современные процессоры выполняютсотни миллионов операций в секунду, позволяя компьютеру решать очень сложные задачи за короткие промежутки времени. Технология изготовления процессора — это сгусток всех самых значительных технических усовершенствований, достигнутых специалистами в радиоэлектронной области. Внедрение в микроэлектронику новейших разработок позволило только за последних три года многократно повысить производительность компьютерной системы. Все скоростные характеристики ЦП были бы немыслимы без совершенной технологии производства. Благодаря современным технологиям удалось увеличить степень интеграции (т.е. количество полупро­водниковых элементов на поверхности кристалла, составляющего основу микросхемы процессора). В результате этого увеличилась скорость выполнения операций процессора и уменьшилась потребляемая мощность. Вообще говоря, процессор это отдельный модуль компьютерной системы, реализующий определенные вычислительные и обменные процессы. В компьютере может быть несколько процессоров. Одни из них управляют вводом-выводом данных и называются процессорами ввода-вывода. Другие процессоры выполняют вычисления с вещественными числами и называются математическими сопроцессорами. Третьи генерируют изображения на экран дисплея, и называются графическими процессорами. Но в любом персональном компьютере есть процессор, который управляет всей компыотерной системой, — это центральный процессор. Чипсет — так называется комплект микросхем, предназначенный для поддержки в компьютерной системе функциональных возможностей, предоставляемых процессором, оперативной памятью, кэш-памятью, дисковой и видеопамятью и прочими компонентами системы. Чипсет призван объединить различные составные части компьютерной системы. Микросхемы чипсета генерируют большинство сигналов для системных и периферийных компонентов, преобразуют сигналы между шинами, позволяют процессору и оперативной памяти работать с постоянной производительностью. В состав нескольких микросхем, из которых состоят чипсеты, входят узлы, называемые “обрамлением центрального процессора”. Это таймеры, контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти, контроллеры графической шины АGР, последовательного и параллельного портов и прочие устройства, поддерживающие системные процессы в ПК.

Контроллеры предназначены для управления доступом из системы к какому-либо из устройств, а также для выполнения соответствующих операций информационного обмена. Каждое внешнее устройство имеет свой контроллер. После получения соответствующих команд от центрального процессора контроллер выполняет операции по обслуживанию внешнего устройства. В ПК широко используются контроллеры, интегрированные (встроенные) на материнские платы. Встроенными, например, являются контроллеры клавиатуры, нако­пителей на жестких и гибких магнитных дисках, параллельного и последовательного портов, видеосистемы. Внешние контроллеры могут состоять из нескольких микросхем, расположенных на отдельной плате, которая устанавливается в разъем слота расширения.Как видно из схемы на рис. 1, все электронные элементы компьютера постоянно обмениваются информацией друг с другом и взаимосвязаны с помощью шин совокупности линий и микросхем, осуществляющих передачу электрических сигналов определенного функционального назначения между различными компонентами ПК. Совокупность всех шин информационно-вычислительной системы называется системной магистралью. По шинам передаются сигналы трех групп: адресные, управляющие и данные. Соответственно различают следующие шины.

Шина данных. Предназначена для передачи данных между электронными модулями ПК; характеризуется разрядностью, т.е. количеством линий связи в шине.

Шина адреса. Обеспечивает пересылку кодов адресной информации к ОЗУ или электронным модулям ПК для доступа к ячейкам памяти или к устройствам ввода-вывода. Как и шина данных, характеризуется разрядностью — количеством линий в шине. (Шины, по которым одновременно передаются и данные, и адреса, называются мультиплексируемыми.)

Шина управления. Включает линии, по которым передаются сигналы управления: обмена, запросы на прерывания, передачи управления, синхронизации и т.д.

Как указывалось, шины характеризуются разрядностью, т.е. количеством линий, составляющих шину. Другое определение разрядности — количество одновременно передаваемых по линиям шины битов информации. В архитектуре персональных компьюте­ров чаще всего встречаются 8-, 16-, 32- и 64-разрядные шины.

Бывают шины последовательные и параллельные. Последовательная шина состоит из одной линии данных (данные передаются последовательно, бит за битом) и не­скольких линий управления и адреса. Параллельная шина состоит из нескольких линий данных, адреса и управления.

Количество информации, которое может быть передано по каналу за единицу времени (секунду), называется пропускной способностью шины. Для параллельных шин она измеряется в Кбайт/с или Мбайт/с. Пропускная способность последовательной шины измеряется в Кбит/с. Наивысшую пропускную способность имеют шины центрального процессора и оперативной памяти.

Дата добавления: 2014-01-13