2

202818-97760.doc

Организация компьютера. Основные устройства компьютера, их функции и назначение

Главным принципом построения современного ПК является принцип открытой архитектуры, который заключается в следующем:

• Компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями.

• Компьютер можно легко расширять и модернизировать за счет наличия внутренних расширительных гнезд, в которые пользователь может вставлять различные устройства, удовлетворяющие определенному стандарту. В итоге машина имеет конфигурацию, предпочтительную для пользователя.

Первыми компьютерами, построенными по принципу открытой архитектуры, были мини - ЭВМ третьего поколения серии PDP-11 американской фирмы DEC, распространенные в 70-х-80-х годах. Для персонального компьютера принцип открытой архитектуры предложен был впервые фирмой Apple в 1976 году.

Взаимодействие всех устройств компьютера организовано таким образом, чтобы обеспечить основные этапы обработки информации.

Оперативная память

Устройства ввода

Центральный процессор

Внешняя память

Устройства вывода

Постоянная память

Основные компоненты компьютера объединены в системном блоке.

Внутри него располагаются следующие устройства:

• Процессор;

• Внутренняя память компьютера;

• Дисководы – устройства внешней памяти;

• Системная шина;

• Контроллеры – микросхемы, обеспечивающие связь различных компонентов компьютера;

• Электромеханические устройства: блок питания, вентиляция и пр.

Типом корпуса системного блока определяется размер, размещение и количество устанавливаемых компонентов. Для стационарных ПК наиболее распространенными корпусами являются горизонтальные ( decktop) или в виде башни (tower).

Главным компонентом системного блока является системная плата. На ней расположены процессор, память, контроллеры различных внешних устройств. Системная плата обеспечивает связь основных компонентов ПК.

Процессор - центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией. Наиболее важными частями процессора являются арифметико-логическое устройство (АЛУ) и устройство управления (УУ).

Память компьютера – это совокупность устройств для хранения информации. Вся компьютерная память поделена на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя память – быстродействующая электронная память, расположенная на системной плате компьютера и предназначенная для хранения и оперативного обмена информацией с блоками машины. Внутренняя память делится на:

• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ),

• оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

• Кэш- память.

ПЗУ служит для хранения неизменной (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменять информацию в ПЗУ нельзя). В ПЗУ хранится информация, необходимая для первоначальной загрузки компьютера.

ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных). Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). В качестве недостатка ОЗУ следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины.

Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с основной памятью (ОП). Для того, чтобы уменьшить количество обращений к ОП, внутри процессора создают буферную область – так называемую кэш-память. Это как бы “сверхоперативная память ”. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно в кэш-память. Высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш-памяти.

Внешняя память. Используется для долговременного хранения любой информации. Содержит разнообразные виды запоминающих устройств (НЖМД, НГМД, CD-ROM). Устройства различаются конструктивно, объемами хранимой информации и временем поиска, записи и считывания информации.

Все основные блоки ПК присоединены к системной шине.

Системная шина - основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. По шине осуществляется передача данных, адресов памяти и управляющей информации. В качестве характеристик шины можно выделить два параметра:

• Разрядность – количество бит информации, передаваемой одновременно от одного устройства к другому. В последних моделях ПК разрядность достигает 128 бит.

• Производительность – объем информации, который можно передать по шине за одну секунду.

Связь системного блока с устройствами ввода и вывода осуществляется через порты (локальные шины).

Порты бывают:

• последовательные (COM) используются для подключения модемов, мыши и других устройств;

• параллельные (LPT), используются для подсоединения таких устройств как принтер, сканер.

Сегодня практически вся периферия подключается через USB –порт.