Архитектура ЭВМ

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Архитектура ЭВМ

Содержание

2. Особенности архитектуры IBM PC Определение. Архитектура ПЭВМ – это совокупность аппаратных и программных средств ПЭВМ, а
3. Открытость архитектуры Открытость означает возможность замены отдельных компонентов ПЭВМ их более совершенными версиями, а также возможность
4. Модульность архитектуры Все компоненты машины оформлены в виде законченных конструкций – модулей, имеющих стандартные размеры и
5. Основные модули ЭВМ В любой ЭВМ используется стандартный набор основных модулей, при любой ее модификации. В
6. Дополнительные модули К ЭВМ можно подключать дополнительные устройства. Их можно разделить на несколько групп Устройства ввода:
7. Дополнительные модули Внешние запоминающие устройства: дисководы для работы с магнитными и лазерными дисками, стример. Устройства управления:
8. Основные компоненты системного блока Системный блок содержит: системную плату (материнскую плату) дисковод(ы) для работы с гибкими
9. Материнская плата На материнской плате располагаются микропроцессор модули оперативной памяти микросхемы быстрой памяти (КЭШ) микросхема базовой
10. Материнская плата
11. Процессор (микропроцессор) Процессор - это микросхема, которая производит все арифметические и логические операции, осуществляет управление всем
12. Характеристики процессора Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет за одну секунду (измеряется в
13. Степень интеграции микросхемы показывает, сколько транзисторов (самый простой элемент любой микросхемы) может поместиться на единице площади.
14. Для процессора различают внутреннюю (собственную) тактовую частоту процессора (с таким быстродействием могут выполняться внутренние простейшие операции)
15. Характеристики материнской платы Общая производительность материнской платы определяется тактовой частотой (количество элементарных операций за секунду) количеством
16. Шины По функциональному назначению шины делятся на: шину данных; адресную шину; шину управления. По шине данных
17. Шины По адресной шине происходит адресация ячеек памяти, в которые производится запись данных. По шине управления
18. Порты Разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства (принтер, мышь и т.д.), называют
19. Платы и микросхемы запоминающих устройств Запоминающие устройства предназначены для хранения программ и данных делятся на несколько
20. ОЗУ Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого объема, реализованное в виде набора
21. Кэш-память Кэш-память. Это сверхбыстродействующее ОЗУ – время выборки 15-20 нс. Кэш-память может иметь до 3 уровней
22. ПЗУ Постоянное ЗУ (ПЗУ). Эта часть памяти доступна только для чтения данных и программ, «зашитых» в
23. Монитор Монитор – это электронное устройство для визуального представления информации, вводимой (выводимой) в ЭВМ (на ЭВМ),
24. Характеристики монитора Режимы работы монитора: текстовый и графический. Тип монитора – CGA, EGA, VGA, SVGA и
25. Глубина цвета – количество одновременно воспроизводимых цветов, определяется размером видеопамяти. Размер экрана – диагональ в дюймах
26. Величина точки (пикселя). Чем меньше точка, тем лучше качество изображения монитора. Нормальная 0,25 мм. Частота смены
28. Скачать презентацию

Слайд 2

Особенности архитектуры IBM PC
Определение. Архитектура ПЭВМ – это совокупность аппаратных и

программных средств ПЭВМ, а также системы их взаимодействия, обеспечивающая функционирование ПЭВМ.
Основные отличия архитектуры IBM PC: открытость и модульность.

Слайд 3

Открытость архитектуры
Открытость означает возможность замены отдельных компонентов ПЭВМ их более совершенными

версиями, а также возможность подключения новых устройств с целью расширения ее возможностей.

Слайд 4

Модульность архитектуры
Все компоненты машины оформлены в виде законченных конструкций – модулей,

имеющих стандартные размеры и стандартные средства сопряжения (соединения ) с ЭВМ.
Операции замены и добавления модулей в компьютер выполняются очень просто - модульный принцип организации структуры ПЭВМ

Слайд 5

Основные модули ЭВМ
В любой ЭВМ используется стандартный набор основных модулей, при

любой ее модификации.
В ее состав входят следующие основные (стандартные) устройства:
Системный блок
Монитор
Клавиатура.

Слайд 6

Дополнительные модули
К ЭВМ можно подключать дополнительные устройства. Их можно разделить на

несколько групп
Устройства ввода: сканер, дигитайзер, цифровая фотокамера, графический планшет;
Устройства вывода: принтер, плоттер (графопостроитель);

Слайд 7

Дополнительные модули
Внешние запоминающие устройства: дисководы для работы с магнитными и лазерными

дисками, стример.
Устройства управления: мышь, джойстик.
Устройства, выполняющие одновременно функции ввода-вывода информации: модем, сетевая плата.

Слайд 8

Основные компоненты системного блока
Системный блок содержит:
системную плату (материнскую плату)
дисковод(ы)

для работы с гибкими дисками, привод DVD/CD
жесткий диск
порты ввода-вывода (разъемы, слоты)
блок питания
громкоговоритель.

Слайд 9

Материнская плата
На материнской плате располагаются
микропроцессор
модули оперативной памяти
микросхемы быстрой памяти (КЭШ)
микросхема

базовой системы ввода-вывода (BIOS)
системная шина
адаптеры и контроллеры, управляющие работой различных устройств (дисководами, монитором, клавиатурой, мышью и т.д.) – например, видеокарта, звуковая карта

Слайд 10

Материнская плата

Слайд 11

Процессор (микропроцессор)
Процессор - это микросхема, которая производит все арифметические и логические

операции, осуществляет управление всем процессом решения задачи по заданной программе, т.е. является главным компонентом компьютера.
Укажем главные характеристики процессора.

Слайд 12

Характеристики процессора
Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет за

одну секунду (измеряется в МГц). Тактовая частота определяет быстродействие процессора.

Слайд 13

Степень интеграции микросхемы показывает, сколько транзисторов (самый простой элемент любой микросхемы)

может поместиться на единице площади. (измеряется в млн)
Внутренняя разрядность процессора определяет, какое количество битов он может обрабатывать одновременно при выполнении арифметических операций (в зависимости от поколения процессоров – от 8 до 32 битов). Внешняя разрядность процессора определяет, сколько битов одновременно он может принимать или передавать во внешние устройства (от 16 до 64 и более в современных процессорах).

Слайд 14

Для процессора различают внутреннюю (собственную) тактовую частоту процессора (с таким быстродействием

могут выполняться внутренние простейшие операции) и внешнюю (определяет скорость передачи данных по внешней шине). Количество адресов ОЗУ, доступное процессору, определяется разрядностью адресной шины.

Слайд 15

Характеристики материнской платы
Общая производительность материнской платы определяется
тактовой частотой (количество элементарных

операций за секунду)
количеством (разрядностью) данных, обрабатываемых в единицу времени центральным процессором
разрядностью шины обмена данных между различными устройствами материнской платы.

Слайд 16

Шины
По функциональному назначению шины делятся на:
шину данных;
адресную шину;
шину

управления.
По шине данных происходит обмен данными между центральным процессором, картами расширения и памятью. Разрядность шины данных варьируется от 8 битов (сейчас не используется) до 64 битов в материнских платах современных PC.

Слайд 17

Шины
По адресной шине происходит адресация ячеек памяти, в которые производится запись

данных.
По шине управления или системной шине происходит передача управляющих сигналов между центральным процессором и периферией. На материнской плате системная шина заканчивается слотами для установки других устройств.

Слайд 18

Порты
Разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства (принтер,

мышь и т.д.), называют портами. Порты общего назначения бывают 2х видов: параллельные (обозначаемые LPT1-LPT4) и последовательные (COM1-COM3).
Наиболее популярен вид порта USB.
Порт – многоразрядный вход или выход в устройстве

Слайд 19

Платы и микросхемы запоминающих устройств
Запоминающие устройства предназначены для хранения программ

и данных делятся на несколько видов:
оперативные (ОЗУ),
кэш-память,
постоянные (ПЗУ),
внешние.

Слайд 20

ОЗУ
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого объема,

реализованное в виде набора микросхем. Именно в ОЗУ хранится выполняемая в данный момент программа и данные для нее.
После выключения ЭВМ из сети данные, хранимые в ОЗУ, теряются безвозвратно.
Характеристики ОЗУ:
Объем памяти (до 2 Гб)
Время выборки данных из ОЗУ (70 нс)
Адресное пространство памяти, т.е. максимально возможный объем оперативной памяти (не менее 128 Мб).

Слайд 21

Кэш-память
Кэш-память. Это сверхбыстродействующее ОЗУ – время выборки 15-20 нс.
Кэш-память может

иметь до 3 уровней и иметь объем до 2 Мб.
Кэш-память предназначена для согласования скорости работы сравнительно медленных устройств, таких, например как динамическая память с быстрым микропроцессором. Использование кэш-памяти позволяет избежать циклов ожидания в его работе, которые снижают производительность всей системы.
С помощью кэш-памяти обычно делается попытка согласовать также работу внешних устройств, например, различных накопителей, и микропроцессора.

Слайд 22

ПЗУ
Постоянное ЗУ (ПЗУ). Эта часть памяти доступна только для чтения данных

и программ, «зашитых» в него при изготовлении ПЭВМ.
В IBM-совместимых ЭВМ ПЗУ реализовано отдельной микросхемой, в нем хранится часть операционной системы – базовая система ввода- вывода (BIOS).

Слайд 23

Монитор
Монитор – это электронное устройство для визуального представления информации, вводимой (выводимой)

в ЭВМ (на ЭВМ), как текстовой, так и графической.
Находят применение в основном 2 вида: жидкокристаллические мониторы и мониторы с электронно-лучевой трубкой.

Слайд 24

Характеристики монитора
Режимы работы монитора: текстовый и графический.
Тип монитора – CGA, EGA,

VGA, SVGA и ряд других (около 10). В настоящее время мониторы CGA, EGA, VGA не производятся.
Тип видеоплаты - CGA, EGA, VGA, SVGA и пр. Типу монитора соответствует тип видеоплаты. Возможности видеоплаты во многом определяются размером видеопамяти.

Слайд 25

Глубина цвета – количество одновременно воспроизводимых цветов, определяется размером видеопамяти.
Размер

экрана – диагональ в дюймах 14’’, 15’’, 17’’, 21’’, 27’’, 29’’.
Разрешающая способность выражается числом точек на экране по горизонтали и вертикали, например 640*200. Один и тот же монитор в разных режимах работает с разной разрешающей способностью. Режим работы монитора определяется видеоплатой.

Слайд 26

Величина точки (пикселя). Чем меньше точка, тем лучше качество изображения монитора.

Нормальная 0,25 мм.
Частота смены кадра (частота кадровой развертки). Чем она выше, тем меньше утомляемость глаз. Должна быть не менее 70 Гц.

Архитектура ЭВМ

Содержание

Особенности архитектуры IBM PCОпределение. Архитектура ПЭВМ – это совокупность аппаратных и

Открытость архитектурыОткрытость означает возможность замены отдельных компонентов ПЭВМ их более совершенными

Модульность архитектурыВсе компоненты машины оформлены в виде законченных конструкций – модулей,

Основные модули ЭВМВ любой ЭВМ используется стандартный набор основных модулей, при

Дополнительные модулиК ЭВМ можно подключать дополнительные устройства. Их можно разделить на

Дополнительные модулиВнешние запоминающие устройства: дисководы для работы с магнитными и лазерными

Основные компоненты системного блокаСистемный блок содержит: системную плату (материнскую плату) дисковод(ы)

Материнская платаНа материнской плате располагаютсямикропроцессормодули оперативной памятимикросхемы быстрой памяти (КЭШ) микросхема

Материнская плата

Процессор (микропроцессор)Процессор - это микросхема, которая производит все арифметические и логические

Характеристики процессораТактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет за

Степень интеграции микросхемы показывает, сколько транзисторов (самый простой элемент любой микросхемы)

Для процессора различают внутреннюю (собственную) тактовую частоту процессора (с таким быстродействием

Характеристики материнской платыОбщая производительность материнской платы определяется тактовой частотой (количество элементарных

ШиныПо функциональному назначению шины делятся на: шину данных; адресную шину; шину

ШиныПо адресной шине происходит адресация ячеек памяти, в которые производится запись

ПортыРазъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства (принтер,

Платы и микросхемы запоминающих устройств Запоминающие устройства предназначены для хранения программ

ОЗУОперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого объема,

Кэш-памятьКэш-память. Это сверхбыстродействующее ОЗУ – время выборки 15-20 нс. Кэш-память может

ПЗУПостоянное ЗУ (ПЗУ). Эта часть памяти доступна только для чтения данных

МониторМонитор – это электронное устройство для визуального представления информации, вводимой (выводимой)

Характеристики монитораРежимы работы монитора: текстовый и графический.Тип монитора – CGA, EGA,

Глубина цвета – количество одновременно воспроизводимых цветов, определяется размером видеопамяти. Размер