Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Благодаря низкому потреблению мошиости питацпс от аккумулятора обеспечивает без подзарядки хранение информации до 5 лет. К сожалению, большинство органайзеров не русифицированы, а программиую русификацию сделать невозможно. Сравнительные характеристики переносиых компьютеров приведены в табл. 4.2, 102 Глава 4. Функциональная и структурная организация ПК Таким образом, можно говорить о следующей иерархии использования компьютеров. Настольные персоначьные компьютеры с наибольшими возможностями предназначены для комфортной работы в стационарных условиях. Ноутбуки, немного уступающие по функционачьности «старшим» братьям, используются в тех случаях, если работа требует частых перемещений и достаточных компьютерных мощностей.
Наконец, карманные персональные компьютеры являются идеальным решением, если необходимо всегда иметь их под рукой и не требуется выполнения сложных задач. Вопросы для самопроверки 1. Нарисуйте блок-схему персонального компьютера и дайте характеристику основных его блоков. 2. Дайте краткую характеристику устройств, входящих в состав микропроцессора.
3. Что такое системная шина и каков ее состав7 4. Приведите иерархия~ запоминающих устройств ПК и поясните их назначение. 5. Дайте классификацию внешних устройств ПК и назовите состав устройств' каждой группы. 6. Что такое математический сопроцессор и каково его назначение? 7. Что такое контроллер прямого доступа к памяти (?)МА) и каково его назначение? 8. Что такое контроллер прерываний и каково его назначение7 9.
Назовите состав основных конструктивных компонентов ПК и дайте им краткую характеристику. 10. Назовите и поясните основные функциональные характеристики ПК. 11. Как определяется производительность компьютера. ГЛАВА 5 Микропроцессоры и системные платы Наиболее важными компонентами любого компьютера, обусловливаюшпми его основные характеристики, являются микропроцессоры, системные платы и интерфейсы.
Микропроцессоры Микропроцессор (МП), или септга! ргосеззшя цпгг (СР()) — функционально-законченное программно-управляемое устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших (БИС) или сверхбольших (СБИС) интегральных схем. Микропроцессор выполняет следующие функции: ьГ вычисление адресов команд и операндов; Сг выборку и дешифрацию команд из основной памяти (ОП); 0 выборку данных из ОП, регистров МПП н регистров адаптеров внешних устройств (ВУ); сг прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ; (З обработку данных и их запись в ОП, регистры МПП и регистры адаптеров ВУ; ' СГ выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК; О переход к следующей команде. Основными параметрами микропроцессоров являются; Сг разрядность; С1 рабочая тактовая частота; Сг размер кзш-памяти; сг состав инструкпин; 0 конструктив; 0 рабочее напряжение и т.
л. 104 Глава 5. Микропроцессоры и системные платы Разрядность шины данных микропроцессора определяет количество разрядов, над которыми одновременно могут выполняться операции; разрядность шины адреса МП определяет его адресное пространство. Адресное пространство — это максимальное количество ячеек основной памяти, которое может быть непосредственно адресовано микропроцессором. Рабочая тактовая чаопота М П во многом определяет его внутреннее быстродействие, ибо каждая команда выполняется за определенное количество тактов.
Быстродействие (производительность) П К зависит также и от тактовой частоты шины материнской платы, с которой работает (может работать) МП. Кэш-памятгч устанавливаемая на плате МП, имеет два уровня: а 1.1 — память 1-го уровня, находящаяся внутри основной микросхемы (ядра) МП и работающая всегда на полной частоте МП (впервые кэш 1.1 был введен в МП 486 и у МП 38681.С); а Б2 — память 2-го уровня, кристалл, размещаемый на плате МП и связанный с ядром внутренней микропроцессорной шиной (впервые введен в МП Реп!наш П). Память 12 может работать на полной или половинной частоте МП. Эффективность этой кэш-памяти зависит и от пропускной способности микропроцессорной шины.
Состав инструкций — перечень, вид и тип команд автоматически исполняемых МП. От типа команд зависит даже классификационная группа МГ1 (С15С, К13С, Ч1! М и т, д.). Перечень и вид команд определяют непосредствешю те процедуры, которые могут выполняться над данными в МП, и те категории данных, над которыми могут выполняться эти процедуры. Дополнительные инструкции в небольших количествах вводились во многих МП (286, 486, Репе!цш Рго и т. д.). Но существ ешюе изменение состава инструкций произошло в М П 386 (этот состав далее принят за базовый), Репгшш ММХ, Репе!цш 1П, Реп!!нш 4.
Конструктив определяет те физические разъемные соединения, в которые устанавливается МП и которые определяют пригодность материнской платы для установки МП, Разные разъемы имеют разную конструкцию (5!ог — щелевой разъем, Яосхеà — разъем-гнездо), разное количество контактов, на которые подаются сигналы и рабочие напряжения. Рабочее(ие) напряжение(ия) также определяет пригодность материнской платы для установки МП. Первый микропроцессор был выпущен в !97 ! году фирмой !псе! (США) — МП 4004. В настоящее время разными фирмами выпускается много десятков различных микропроцессоров, но наиболее популярными и распространенными являются микропроцессоры фирмы 1пге! и !псе!-подобные. Все микропроцессоры можно разделить на четыре группы; 1. МП типа С1ЯС (Сошр!ох 1пмгцсгюп Бег Сошшапд ) с полным набором системы команд.
2. МП типа К!$С (йег!цзед 1лвггцсНоп Бег Союп1апд) с усеченным набором системы команд. 105 ьликропроцессоры 3, МП типа У|.1% (Уегу |.епйг|1 |пзггпсйоп Жогд) со сверхбольшим командным словом. 4, МП типа М1ЯС (М1п1шпв 1пзггпсбоп 5ег Сошшапд) с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и т. д. Микропроцессоры типа С18С Большинство современных ПК типа 1ВМ РС используют МП типа С1ЯС, выпускаемые многими фирмами: 1пге!, АМП, Супх, 1ВМ и т. д. Законодателем мод здесь выступает 1пге!, но ей «па пятки наступает» АМП, в последние годы создавшая МП по некоторым параметрам лучше интеловских.
Но пока МП фирмы 1пте! имеют большее распространение; характеристики некоторых из них приведены в табл. 5.1. Условные обозначения в графе «Состав команд»: ММХ = Баз + 57; ММХ2 = ММХ + несколько дополнительных 32-битных инструкций группы 55Е (5ггеаш!п8 51МП Ех~епг|оп). Особенности МП типа С15С: ц обозначение Г у памяти кэш уровня 12 означает, что память работает на частоте процессора; обозначение Г/2 — на половинной частоте процессора; гз у микропроцессоров МП 80386, 80486 есть модификации с буквами 5Х, ПХ, 51 ,и т.д., отличаюшиеся от базовой модели разрядностью шин, тактовой частотой, надежностью работы, габаритами, потреблением энергии, амплитудой напряжения и другими параметрами; О микропроцессоры Репсшш, Репгшш П, Репе!цш П1 имеют много различных модификаций, некоторые нз цих будут названы ниже; 0 число элементов — это количество элементарных полупроводниковых переходов, размещенное в интегральной схеме МП. Технология обычно характеризуется размером элемента в микронах; С| микропроцессоры 804861) Х и выше имеют встроенный математический сопроцессор, могут работать с умножением а»утренней частпоты.
С увеличенной частотой работают только внутренние схемы МП, все внешние по отношению к МП схемы, в том числе расположенные и на системной плате, работают с обычной частотои; »» у МП 80286 и выше конвейерное выполнение команд. В МП 286 предусмотрены регистры для очереди команд обшим размером 6 байт, в МП 486 — 16 байт и т.д. Конвейерное выполнение команд — это одновременное выполнение разных тактов последовательных команд в разных частях МП при непосредственной передаче результатов из одной части МП в другую.
Конвейерное выполнение команд увеличивает эффективное быстродействие ПК в 2-5 раз; О у МП 80286 и выше есть возможность работы в вьтислитвльной сети; 0 у МП 80286 и выше имеется возможность м~югозадачной работы (многопрограммность) и сопутствуюшая ей зашита памяти. Современные микропроцессоры имеют два режима работы. ° Реальный (однозадачный, Кеа! Адг!геэз Моде), в котором возможно выполнение только одной программы; непосредственно адресоваться могут только 1024 + 64 Кбайт основной памяти компьютера, а остальная память (рас- 106 ширенная) доступна лишь при подключении специальных драйверов.
Режим поддерживается операционной системой РОЯ. ° Защищенный (многозадачный, Ргогесге() '17)ггца! АгЫгезз Моде), обеспечивающий выполнение сразу нескольких программ, непосредственную адресацию и прямой доступ (без догюлпительных драйверов) к расширенной основной памяти. Обеспечивается непосредственный доступ к памяти емкостью 16 Мбайт при МП 286; 4 Гбайт при процессорах 386, 486, Се)егоп; 100 Гбайт при МП Репгшш Хеоп и 64 Гбайт при остальных процессорах Репгшш, а при страничной организации памяти к 16 Тбайт виртуальной памяти каждой задачи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
