Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Магістрально-модульний принцип побудови комп’ютера

Поняття архітектури сучасного ПК

Магістрально-модульний принцип побудови комп’ютера

Поняття архітектури сучасного ПК

Під архітектурою комп'ютера розуміють його логічну організацію, структуру, ресурси, тобто засоби обчислювальної системи, які можуть бути виділені для процесу опрацювання даних на певний інтервал часу. Архітектура сучасних персональних комп'ютерів заснована на магістрально-модульному принципі. Магістрально-модульний принцип будови комп'ютера полягає в тому, що можна одержувати різні конфігурації комп'ютера, якщо приєднувати за допомогою контролерів до магістралі різні набори пристроїв.

Практично всі моделі сучасних ПК мають магістральний тип архітектури, в тому числі самі поширені в світі ІВМ РС і Арріе Масіntosh. На мал. 1 подано схему комп'ютера, побудованого за магістральним принципом.

Мал.1. Схема роботи ЕОМ

Магістрально-модульний принцип побудови комп’ютера

Модульний принцип дозволяє користувачеві самому комплектувати потрібну йому конфігурацію комп'ютера і проводити при необхідності її модернізацію. Модульна організація системи спирається на магістральний (шинний) принцип обміну інформацією.

Магістраль (системна шина) -це набір електронних ліній, які зв'язують в єдине ціле центральний процесор, системну пам'ять і периферійні пристрої за адресами пам'яті для передавання даних і службових сигналів.

Інформаційний зв'язок між пристроями комп'ютера здійснюється через інформаційну магістраль (інша назва - загальна шина).

Магістраль - це кабель, що складається з сукупності проводів.

1. По одній групі проводів (шина даних ) передається інформація, що опрацьовується,

2. по іншій (шина адрес) - адреси пам'яті або зовнішніх пристроїв, до яких звертається процесор.

3. по третій (шина управління) - передаються сигнали управління (наприклад, сигнал готовності пристрою до роботи, сигнал на початок роботи пристрою тощо).

Кількість біт, що передаються через шину одночасно, називається розрядністю шини. Всяка інформація, що передається від процесора до інших пристроїв через шину даних, супроводиться адресою, що передається через адресну шину (як лист супроводжується адресою на конверті). Це може бути адреса комірки в оперативній пам'яті або адреса (номер) периферійного пристрою.

У сучасному ПК реалізовано принцип відкритої архітектури. Цей принцип дозволяє змінювати набір пристроїв (модулів) ПК. До інформаційної магістралі можуть під'єднуватися додаткові периферійні пристрої, одні моделі пристроїв можуть замінюватися на інші. Можливо збільшення внутрішньої пам'яті, заміна мікропроцесора на більш потужний.

Підключення окремих модулів комп'ютера до магістралі на фізичному рівні здійснюється за допомогою контролерів, а на програмному забезпечується драйверами.

Контролери (від англ. to соntrol- управляти) монтуються на окремих платах, які називають адаптерами. На одній платі можуть розміщуватися контролери одного або кількох зовнішніх пристроїв. Контролер приймає сигнал від процесора і дешифрує його, щоб відповідний пристрій мав змогу прийняти цей сигнал і правильно відреагувати на нього. За реакцію пристрою процесор не відповідає, відповідає лише відповідний контролер. Тому зовнішні пристрої ЕОМ замінюються, і набір таких модулів довільний.

Програмне управління роботою пристрою проводиться через програму-драйвер, яка є компонентою операційної системи. Отже, для підключення нового периферійного пристрою до запам'ятовуючих пристроїв комп'ютера необхідно використати відповідний контролер і завантажити до комп'ютера відповідний драйвер.

Дані через шину даних можуть передаватися від процесора до будь-якого пристрою або, навпаки, від пристрою до процесора, тобто шина даних є двонаправленою. До основних режимів роботи процесора з використанням шини передавання даних можна віднести такі: запис/читання даних з оперативної пам'яті (ОЗП), запис/читання даних із ЗЗП (зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв), читання даних з пристроїв введення, пересилання даних до пристроїв виведення.

Вибір абонента з обміну даними здійснює процесор, який формує код адреси даного пристрою, а для ОЗП - код адреси елемента пам'яті. Код адреси передається через адресну шину, причому сигнали через неї передаються в одному напрямку від процесора до пристроїв (однонаправлена шина).

Через шину управління передаються сигнали, що визначають характер обміну інформацією (введення/виведення), і сигнали, що синхронізують взаємодію пристроїв, які беруть участь в обміні інформацією.

Поєднання нових модулів комп'ютера розширює його функціональні можливості. До основних принципів функціонування комп'ютерів відносяться:

1. Магістрально-модульний принцип їх побудови, який полягає в тому, що до інформаційної магістралі комп'ютера можуть під'єднуватися додаткові периферійні пристрої, одні моделі пристроїв можуть замінюватися на інші. Можливо збільшення внутрішньої пам'яті, заміна мікропроцесора на більш потужний. Підключення окремих модулів комп'ютера до магістралі на фізичному рівні здійснюється за допомогою контролерів, а на програмному - забезпечується драйверами.

2. Принцип двійкового кодування даних і програм: інформація будь-якого вигляду та програми в оперативному запам'ятовуючому пристрої подається за допомогою двійкових числових кодів.

3. Принцип адресності полягає в тому, що дані та програма знаходяться в окремих елементах (комірках, регістрах) оперативного запам'ятовуючого пристрою, кожний з яких має адресу. При опрацюванні інформації процесор вибирає дані та програми із пам'яті за конкретними адресами їх знаходження. Ці адреси пересилаються до процесора через спеціальну шину адрес, а дані направляються до запам'ятовуючого пристрою або до процесора через шину даних. Управляючі команди посилаються процесором до периферійних пристроїв та пам'яті через шину управління.

4. Принцип програмного управління роботою комп'ютера полягає в тому, що всі арифметико-логічні та управляючи операції в комп'ютері здійснюються за програмами, які зберігаються в ОЗП.

Заняття 3. Системний блок.Процесор та його складові

План:

12 Следующая ⇒