Периферийные (внешние) устройства

Системный блок

Магистрально-модульный принцип построения компьютера.

Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации.

Схема обмена информацией между устройствами компьютера

Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по системной шине, соединяющей все модули. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает в себя:

• кодовую шину данных (КШД), содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда;
• кодовую шину адреса (КША), включающую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства;
• кодовую шину инструкций (КШИ), содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов, импульсов) во все блоки машины;
• шину питания, имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков компьютера к системе энергопитания.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

1) между микропроцессором и основной памятью;

2) между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

3) между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Специальные импульсы для отсчета времени для всех электронных устройств вырабатывает тактовый генератор частоты, расположенный на системной плате. Главный его элемент использует кристалл кварца, который обладает стабильностью резонансной частоты. Управление системной шиной осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что чаще, через дополнительную микросхему - контроллер шины, формирующий основные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII-кодов.

Процессор выполняет арифметические и логические операции, взаимодействует с памятью, управляет и согласует работу периферийных устройств (эти устройства осуществляют связь ЭВМ с "внешним миром" и поэтому еще называются внешними). Порты ввода-вывода периферийных устройств через соответствующие унифицированные разъемы (стыки) подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Подключение отдельных модулей компьютера к шине на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров (адаптеров), а на программном - обеспечивается драйверами.

Драйвер - это управляющая программа, работа которой заключается в вызове другой программы или нескольких программ и задающая им параметры.

Адаптером называют устройство сопряжения ЭВМ и внешнего устройства, работа которого заключается в преобразовании информации из одного вида в другой. Например, адаптер монитора (видеоадаптер) - преобразует импульсные сигналы, поступающие от компьютера в обычные видеосигналы, необходимые для работы дисплея.

Под контроллером обычно подразумевают электронное устройство, которое управляет или "контролирует" работу внешних устройств: клавиатуры, дисковых накопителей и некоторых других внешних устройств. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и правильно отреагировать на него. За реакцию внешнего устройства процессор не отвечает, отвечает лишь соответствующий ему контроллер. Поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы, и набор таких модулей произволен.

Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для ОЗУ - (оперативного запоминающего устройства) код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к устройствам (однонаправленная шина). По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией (ввод/вывод), и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.

Дата добавления: 2014-12-07