 |
Архитектура и компоненты компьютерных систем
|
|
|
|
Компьютер -многофункциональное электронное программное-управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации.
Архитектура компьютера - общее описание его структуры и функций.
Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера. Классическая архитектура компьютера построена на принципах Джона фон Неймана:
ü принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности);
ü принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти);
ü принцип адресности (основная память состоит из перенумерованных ячеек и процессору в любой момент времени доступна любая ячейка).
Основные компоненты архитектуры:
· центральный процессор
· информационная магистраль
· внутренняя память (постоянная и оперативная)
· внешняя память
· переферийные устройства (устройства ввода-вывода).
Персональный компьютер как промышленное состоит из нескольких блоков, связанных соединительными кабелями
| Минимальный комплект блоков: | Дополнительные блоки |
| · системный блок · клавиатура · монитор · мышь. | · принтер (плоттер) · сканер · цифровая фото- видео- камера · трекбол, джойстик, тачпад · микрофон и акустические системы · бесперебойный блок питания · графический планшет и т.д. |
Системный блок ПК содержит все основные устройства компьютера:
· 
материнскую плату
· адаптеры
· блок питания
· дисководы (для гибких магнитных дисков, компакт-дисков)
· винчестер
· разъемы для подключения периферийных устройств.
|
|
|
Микропроцессор - миниатюрное вычислительное устройство, размещенное в одной сверхбольшой интегральной схеме. На кристалле сверхчистого кремния с помощью высокоточного процесса созданы миллионы транзисторов и других схемных элементов, образующих в совокупности все логические блоки процессоров. 
Чипсет - микросхема, которая позволяет процессору говорить с памятью (северный мост) и периферией (южный мост). Чипсет - основа материнской платы.
Материнская (системная) плата - большая печатная плата несущая на себе главные компоненты компьютерной системы (центральный микропроцессор, оперативную память, микросхема BIOS, центральную шину).
Оперативная память - небольшая печатная плата с микросхемами реализующими запись - хранение- чтение информации. Статическая память образована микроскопическими триггерами (при считывании записанного в ячейку памяти ее значение не меняется). Динамическая память образована микроскопическими конденсаторами (она медленнее, но менее энергоемка).
Системная шина - кабель, состоящий из электропроводов для передачи информации между устройствами компьютера. По шине данных передается обрабатываемая информация. По шине пдресов - передаются адреса памяти и внешних устройств, к которым обращается процессор. По шине управления предаются управляющие сигналы. Количество одновременно передаваемых бит называется разрядностью шины.
Адаптеры преобразуют форму представления данных и управляющих сигналов, которыми обмениваются различные устройства ПК. Конструктивно они оформляются в виде микросхем на печатных платах подключаемых к материнской плате и к соответствующим устройствам:
· Адаптер дисков - формирует электроимпульсы при записи-чтении данных на диск и управляет работой подвижных частей дисководов;
· Адаптер портов - обслуживает принтеры, манипуляторы, сканеры и т.д., которые подсоединяются нему через специальные схемные устройства - порты (параллельные и последовательные);
|
|
|
· Видеоадаптер (видеокарта, видеоплата) - преобразует набор данных, подлежащих отображению на экране в видеосигнал;
· Аудиокарта (звуковая плата) - преобразует аналоговые сигналы звуковой частоты в цифровые коды и обратно.
· Сетевая карта (сетевая плата, сетевой адаптер - осуществляет передачу данных из ПК в компьютерную сеть и обратно, преобразуя их в соответствии со стандартами сети.
Платы расширения - дополнительные электронные устройства, которые не входят в комплект поставки ПК, приобретаются отдельно с целью расширения функциональных возможностей машины и могут быть вставлены в свободный слот материнской платы (модем, звуковая карта и т.д.).
Винчестер (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге «винче́стер» — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
Контроллер — это электронное устройство, предназначенное для подключения к магистрали компьютера разных по принципу действия, интерфейсу и конструктивному исполнению периферийных устройств. К термину "контроллер" очень близок по смыслу другой термин — "адаптер". Назначение обоих одинаково, но контроллер несколько сложнее: "подразумевается его некоторая активность — способность к самостоятельным действиям после получения команд от обслуживающей его программы.
Компьютерный блок питания (или, сокращенно, блок питания, БП) — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.
Клавиатура - устройство, предназначенное для ввода пользователем информации в компьютер. Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш.
Манипулятор мышь – устройство управления манипуляторного типа. Небольшая коробочка с клавишами (1, 2 или 3 клавиши). Перемещение мыши по плоской поверхности (например, коврика) синхронизировано с перемещением указателя мыши на экране монитора.
|
|
|
Мониторы – устройства, которые служат для обеспечения диалогового режима работы пользователя с компьютером путем вывода на экран графической и символьной информации. В графическом режиме экран состоит из точек (пикселей от англ. pixel - picture element, элемент картинки), полученных разбиением экрана на столбцы и строки.
|
|
|
