Архитектура компьютера

Компьютер – программируемое электронное устройство, которое принимает данные, обрабатывает их, отображает результаты в виде информационных сообщений и при необходимости сохраняет данные для их дальнейшего использования Суперкомпьютер Микроконтроллер Мейнфрейм Сервер Персональный компьютер Ноутбук Планшет Смартфон

Схема работы компьютера

Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать доступаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются доступаточно просто. Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием. Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода. Принципы фон Неймана

Основные компоненты компьютера ( магистрально-модульное устройство) Центральный процессор Внутреняя память ШИНА(магистраль) Устройства ввода Устройства вывода Внешняя память Сетевые устройства Шина данных(8, 16, 32, 64 бита) Шина адреса(16, 20, 24, 32, 36 бита) Шина управления Шина данных - шина для передачи данных между различными устройствами. Шина адреса - шина для выбора устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных. Шина управления - шина для передачи сигналов, определяющих характер обмена информацией по магистрали.

Процессор Процессор – устройство, выполняющее обработку данных и управляющее ПК. Основные характеристики процессора: Основные характеристики процессора: 1. Тактовая частота 1. Тактовая частота – количество тактов в секунду. 2. Разрядность 2. Разрядность – количество двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно. 3. Число ядер 3. Число ядер – количество процессоров на одном кристалле. 4. Производительность 4. Производительность – скорость выполнения определённых операций в какой-либо программной среде.

Предназначена для хранения программ которые компьютер выполняет в данный момент, и данных которые эти программы обрабатывает. Все что мы видим на экране монитора находится в ОЗУ. Свойства: 1. Самая большая скорость чтения и записи информации. 2. После выключения электропитания компьютера информация исчезает Оперативная память(ОЗУ) (внутренняя память) Микросхема ПЗУ (содержит программу БИОС)

Предназначена для хранения программ и данных. Свойства: 1. Может долго хранить информацию в отсутствие источников питания. 2. Большая информационная емкость. 3. Скорость чтения и записи информации низкая.. Долговременная память (внешняя память)

Наименование устройства Информационная ёмкость Опасные воздействия FDD 1,4 Мбайт Магнитные поля; высокая температура HDD Самое быстрое устройство долговременной памяти 500 Гбайт – 1Терабайт Удары при установке и эксплуатации CD-R/RW диск 700 Мбайт Царапины; загрязнения DVD-R/RW диск 8,5 Гбайт Царапины; загрязнения Flash-память 32 Гбайт Неправильное отключение Характеристики устройств долговременной памяти

Устройства ввода информации Клавиатура Клавиатура – устройство ввода текстовой и числовой информации. Графический планшет Графический планшет – устройство для рисования и ввода рукописного текста. Сканер Сканер – устройство для преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую. Цифровая камера Цифровая камера – устройство для получения фото и видео непосредственно в цифровом формате. Микрофон + звуковая карта Микрофон + звуковая карта – устройство для перевода звука из аналоговой формы в цифровую. Мышь, трекбол, джойстик Мышь, трекбол, джойстик – манипуляторы.

Устройства вывода информации Монитор Монитор – устройство для вывода текстовой, числовой и графической информации. Принтер Принтер - устройство для вывода на бумагу текстовой, числовой и графической информации. Акустические колонки и наушники Акустические колонки и наушники – устройства для вывода звука.

Сетевые устройства Сетевой адаптер Сетевой адаптер – устройство для передачи и приёма информации по сети. Модем Модем – устройство для передачи, модуляции и демодуляции информации. Витая пара Витая пара – устройство для соединения компьютеров в ЛС.

Персональный компьютер

Системный блок содержит: Блок Питания Жесткий диск DVD – привод Материнская плата Адаптеры Структура персонального компьютера

Материнская плата Разъем для установки процессора (сокет) Разъемы для установки планок ОЗУ Микросхемы чипсета (Северный и Южный мост) Разъем расширения для подключения адаптеров Разъемы для подключения внешней памяти (жестки диск, оптические приводы и т.д) Разъем для подключения внешних устройств (порты)

На системной (материнськой плате) размещается : Микропроцесор Главный элемент ПК, предназначенный на для выполнения арифметических и логических операций над данными и организации управления рабой остальных составляющих компьютера Чипсет набор микросхем, которые управляют работой внутренних устройств ПК и определяют основные функциональные возможности материнськой платы Внутреняя память ПК Придназначена для сохранения и оперативного обмену информацией с другими блоками машины Шинний интерфейс набор проводников, который обеспечивает обмен данными и связь всех внутренних устройств компьютера между собой. Существуют следующие виды: ISA, PCI, FSB, AGP, PCMCIA, USB, РСІ-Express Разъемы для подключения внешних устройств На материнской плате находится также микросхема ПЗУ с программой начальной загрузки и БИОС Каждая материнская плата рассчитана под определенны тип процессора и разновидность памяти

Процессор для персональных компьютеров Процессоры Intel Pentium – основной уровень Celeron - начальный уровень Процессоры Amd Athlon - основной уровень Sempron – начальный уровень Основные характеристики процессора: частота, число ядер, разрядность, технология. Современные процессоры при работе выделяют большое количество тепла, поэтому нуждаются в охлаждении.

Внутреняя память Оперативная память RAM Оперативная память, - ОЗУ(оперативное запоминающее устройство), это основной элемент внутренней памяти, в которой сохраняется программы и данные выполняющихся в данный момент времени. Доступ до ячеек ОП осуществляется в произвольном порядке по адресам, это обеспечивает быструю работу памяти. Другое название – RAM. Постояная память На сегодня используются планки ОЗУ формата SO-DIM, DDR, DDR2, DDR3, DDR4 Постоянная память (ПЗУ) – быстродействующая энергонезависимая память, призначеная для сохранения информации, которая не изменяется во время выполнения программ. Эта память обеспечивает только чтение информации. DDR - память SO-DIM -память

Внешняя память Жесткий диск (винчестер) Основные характеристики: Емкость Тип интерфейса (способ подключения диска IDE, SATA) Скорость передачи данных Среднее время доступа к данным Оптической привод Для долговременного сохранения информации сейчас используют оптические носители. Записывают и читают данные на этих носителях с помощью лазера. Есть кілька стандартов DVD - дисків: DVD-ROM DVD-ROM (только для чтения) DVD-R DVD-R (для чтения и одноразовой записи) DVD-RW DVD-RW (для чтения, многоразовой записи и удаления). CD Аналогичные стандарты существуют и для CD.

Это устройства для связи компьютера с внешними устройствами. Они представляют собой электронные платы которые вставляются в разъемы расширения материнской платы Наиболее известные адаптеры: Видеоадаптер( видеокарта) – предназначена для обработки и вывода изображения на экран компьютера) Звуковой адаптер(звуковая карта) – предназначена для обработки и вывода звука на звуковые колонки Сетевой адаптер ( звуковая карта) – предназначена для организации связи между компьютерами по компьютерной сети Адаптеры На некоторых материнских видеоадаптер, звуковая и сетевая карта встроена в материнскую плату, такие платы называются интегрированными.

Видеокарта содержит собственную ОЗУ и процессор. Характеристики видеокарты влияют на реалистичность изображений в видеоиграх. Наиболее известные производители видеокарт NVIDA и ATI Видеокарта

Зайти на сайт sd.ua в раздел Прайс- листы и выбрать сайт фирмы Бест-вей На основе каталога комплектующих этой фирмы собрать системный блок персонального компьютера по такой таблице(создать в Word) Выполнение практической работы Тип Название комплектующих Цена Процессор Материнская плата Внутренняя память (ОЗУ) Жесткий диск Оптический привод Видеокарта

Глава 3 Определить основные параметры домашнего компьютера Доделать практическую работу добавив стоимость корпуса блока питания, клавиатуры, мыши, монитора. Домашнее задание