системыПереход от механического принципа работы счѐтных элемен-
тов к электронному в развитии вычислительной техники ознамено-
вался резким увеличением быстродействия и объѐма памяти компью-
теров.
Это
учѐл
Джон
фон
Нейман
в
своѐм
докладе
при
формулиров-
ке
основных
принципов,
по
которым
должны
функционировать
и
строиться
компьютеры (1945 г.):
-
Возможность ввода программы и исходных данных в па- мять компьютера.
-
Использование двоичного кода для внутримашинного пред- ставления команд и данных.
-
Считывание первой команды из ячейки памяти и организа- ция еѐ выполнения.
-
Организация автоматического управления последователь- ностью выполнения последующих команд.
Для реализации этих принципов компьютер должен
быть снабжѐн:
-
Внешним устройством для ввода/вывода информации.
-
Арифметико-логическим устройством для выполнения арифметических и логических операций.
-
Устройством управления для организации порядка выпол- нения программ.
-
Запоминающим устройством для хранения программ и дан-
ных.
Принципиальная
схема
взаимодействия
перечисленных
выше
устройств
представлена
на
рис.
3.1.
Рис. 3.1. Общая схема организации связей в компьютере (одинарные
стрелки
–
пути
и
направления
передачи
управляющих
сигналов,
двойные
–
пути
и
направления
движения
информации).
Принципы,
изложенные
в
докладе
Джона
фон
Неймана
ис-
пользуются в компьютерах всех поколений, конечно с детализацией
способов реального воплощения указанных блоков и способов орга-
низации
связей
между
ними.
-
Состав и назначение основных элементов персонального компьютера
Обобщающие термины -
вычислительная техника: совокупность устройств, предна- значенных для автоматической или автоматизированной обработки данных;
-
вычислительная система: набор взаимодействующих меж- ду собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка;
-
архитектура ЭВМ: описание принципов действия, инфор- мационных связей и взаимного соединения основных узлов компью- тера.
-
конфигурация аппаратная / программная: состав аппарат- ных / программных средств, входящих в вычислительную систему;
-
hardware: совокупность аппаратных средств компьютера.
-
оперативная(ОЗУ): энергозависимая. Тип памяти: RAM (Random Access Memory) – память прямого доступа. Это озна- чает, что время обращения к любой ячейке памяти одинаково;
-
кэш-память: энергозависимая. Сверхоперативное ЗУ не- большого объѐма для обмена информацией между ОЗУ и микропро- цессором. Компенсирует разницу в скорости работы этих устройств;
-
постояннаяпамять(ПЗУ): энергонезависимая, предна- значена для хранения BIOS (basic input/output system), программ за- пуска и остановки компьютера. Тип памяти ROM ( Read Only Memo- ry) – только для чтения;
-
CMOS RAM: энергонезависимая, энергопотребление обес- печивается внутренней батарейкой. Используется для хранения ин- формации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы;
-
flashmemory: энергонезависимая, перепрограммируемая постоянная память;
-
видеопамять (VRAM): энергозависимая, предназначена для хранения закодированных изображений.
ВЗУ используют для длительного хранения программ и дан-
ных в двоичном коде. Все виды памяти этого назначения
энерго
неза- висимые.
-
жѐсткийдиск, винчестер, HDD: Hard Disk Drive;
-
гибкий диск, Floppy Disk: в настоящее время практически не используется;
-
оптические диски: CD-ROM (Compact Disk Read Only Mem- ory) – одноразовая заводская запись, далее – только считывание. CD- R (Compact Disk Recordable) – одноразовая запись на компьютере, далее – только считывание. CD-RW (Compact Disk ReWriteable) – многократная перезапись на компьютере. Емкость от 700 Мб до 1,5 Гб;
-
цифровые видеодиски: DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW. Емкость до 17 Гб;
-
стримеры– накопители на магнитных лентах, используются для резервного копирования больших объѐмов информации.
-
материнская (системная) плата: используется для креп- ления основных устройств компьютера (процессора, ОЗУ, ПЗУ, Кэш- память, интерфейсные схемы шин, гнѐзда расширений (слотов), обя- зательные системные средства ввода/вывода).
-
шина (магистраль, системная шина): включает в себя ши-нуданных(разрядность 8, 16, 32, 64 бита), шинуадресов(разряд-
ность 16, 20, 24, 32, 36 битов) и
шину управления. Обеспечивает об-
мен
информацией
между
процессором
и
устройствами
компьютера.
Реализуется
как
пучок
проводов,
по
каждому
из
которых
передаѐтся
1 бит информации. Совокупность проводов, по которым передаются
адреса ОЗУ,
–
адресная шина, данных из этих адресов –
шина дан-ных, сигналов, определяющих характер обмена информацией по ма-
гистрали (считывание, запись, синхронизация обмена информацией
между устройствами
и
т.д.) –
шинауправления.
-
порты: разъемы, с помощью которых к компьютеру под- ключаются внешние устройства. Они выведены на заднюю панель системного блока.
-
последовательные порты (COM1, COM2): передают элек- трические импульсы один за другим. К ним подключают мышь и внешний модем.
-
параллельныйпорт(LTP): обеспечивает более высокую скорость передачи информации, чем последовательные, так как пере- дает одновременно 8 электрических импульсов, к нему подключают принтер.
-
USB-порты (Universal Serial BUS – универсальная последо- вательная шина): обеспечивают высокоскоростное подключение пе- риферийных устройств: сканеров, цифровых камер.
-
PS/2-порт: обычно подключается клавиатура.