Архитектура компьютера

Содержание

Слайд 2

Компьютер – программируемое электронное устройство, которое принимает данные, обрабатывает их, отображает

Компьютер – программируемое электронное устройство, которое принимает данные, обрабатывает их, отображает

результаты в виде информационных сообщений и при необходимости сохраняет данные для их дальнейшего использования

Суперкомпьютер

Микроконтроллер

Мейнфрейм

Сервер

Персональный компьютер

Ноутбук

Планшет

Смартфон

Слайд 3

Схема работы компьютера

Схема работы компьютера

Слайд 4

Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой

Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой

счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.
Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.
Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.
Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.
Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

Принципы фон Неймана

Слайд 5

Основные компоненты компьютера (магистрально-модульное устройство) Центральный процессор Внутреняя память ШИНА(магистраль) Устройства

Основные компоненты компьютера (магистрально-модульное устройство)

Центральный процессор

Внутреняя память

ШИНА(магистраль)

Устройства ввода

Устройства вывода

Внешняя память

Сетевые устройства

Шина

данных(8, 16, 32, 64 бита)

Шина адреса(16, 20, 24, 32, 36 бита)

Шина управления

Шина данных - шина для передачи данных между различными устройствами.
Шина адреса - шина для выбора устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных.
Шина управления - шина для передачи сигналов, определяющих характер обмена информацией по магистрали.

Слайд 6

Процессор – устройство, выполняющее обработку данных и управляющее ПК. Основные характеристики

Процессор – устройство, выполняющее обработку данных и управляющее ПК.
Основные характеристики процессора:
Тактовая

частота – количество тактов в секунду.
Разрядность – количество двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно.
Число ядер – количество процессоров на одном кристалле.
Производительность – скорость выполнения определённых операций в какой-либо программной среде.
Слайд 7

Предназначена для хранения программ которые компьютер выполняет в данный момент, и

Предназначена для хранения программ которые компьютер выполняет в данный момент, и

данных которые эти программы обрабатывает. Все что мы видим на экране монитора находится в ОЗУ.
Свойства:
Самая большая скорость чтения и записи информации.
После выключения электропитания компьютера информация исчезает

Оперативная память(ОЗУ) (внутренняя память)

Микросхема ПЗУ
(содержит программу БИОС)

Слайд 8

Предназначена для хранения программ и данных. Свойства: Может долго хранить информацию

Предназначена для хранения программ и данных.
Свойства:
Может долго хранить информацию в отсутствие

источников питания.
Большая информационная емкость.
Скорость чтения и записи информации низкая..

Долговременная память (внешняя память)

Слайд 9

Характеристики устройств долговременной памяти

Характеристики устройств долговременной памяти

Слайд 10

Устройства ввода информации Клавиатура – устройство ввода текстовой и числовой информации.

Устройства ввода информации

Клавиатура – устройство ввода текстовой и числовой информации.
Графический планшет

– устройство для рисования и ввода рукописного текста.
Сканер – устройство для преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую.
Цифровая камера – устройство для получения фото и видео непосредственно в цифровом формате.
Микрофон + звуковая карта – устройство для перевода звука из аналоговой формы в цифровую.
Мышь, трекбол, джойстик – манипуляторы.
Слайд 11

Устройства вывода информации Монитор – устройство для вывода текстовой, числовой и

Устройства вывода информации

Монитор – устройство для вывода текстовой, числовой и графической

информации.
Принтер - устройство для вывода на бумагу текстовой, числовой и графической информации.
Акустические колонки и наушники – устройства для вывода звука.
Слайд 12

Сетевые устройства Сетевой адаптер – устройство для передачи и приёма информации

Сетевые устройства

Сетевой адаптер – устройство для передачи и приёма информации по

сети.
Модем – устройство для передачи, модуляции и демодуляции информации.
Витая пара – устройство для соединения компьютеров в ЛС.
Слайд 13

Персональный компьютер

Персональный компьютер

Слайд 14

Системный блок содержит: Блок Питания Жесткий диск DVD – привод Материнская плата Адаптеры Структура персонального компьютера

Системный блок содержит:
Блок Питания
Жесткий диск
DVD – привод
Материнская плата
Адаптеры

Структура персонального компьютера

Слайд 15

Слайд 16

Материнская плата Разъем для установки процессора (сокет) Разъемы для установки планок

Материнская плата

Разъем для установки процессора (сокет)

Разъемы для установки планок ОЗУ

Микросхемы чипсета

(Северный и Южный мост)

Разъем расширения для подключения адаптеров

Разъемы для подключения внешней памяти (жестки диск, оптические приводы и т.д)

Разъем для подключения внешних устройств (порты)

Слайд 17

На системной (материнськой плате) розмещается : На материнской плате находится также

На системной (материнськой плате) розмещается :

На материнской плате находится также микросхема

ПЗУ с программой начальной загрузки и БИОС
Каждая материнская плата рассчитана под определенны тип процессора и разновидность памяти
Слайд 18

Процессор для персональных компьютеров Процессоры Intel Pentium – основной уровень Celeron

Процессор для персональных компьютеров

Процессоры Intel
Pentium – основной уровень
Celeron - начальный уровень

Процессоры

Amd
Athlon - основной уровень
Sempron – начальный уровень

Основные характеристики процессора: частота, число ядер, разрядность, технология.

Современные процессоры при работе выделяют большое количество тепла , поэтому нуждаются в охлаждении.

Слайд 19

Внутреняя память Оперативная память, - ОЗУ(оперативное запоминающее устройство), это основной элемент

Внутреняя память

Оперативная память, - ОЗУ(оперативное запоминающее устройство), это основной элемент

внутренней памяти, в которой сохраняется программы и данные выполняющихся в данный момент времени. Доступ до ячеек ОП осуществляется в произвольном порядке по адресам, это обеспечивает быструю работу памяти. Другое название – RAM.

Постояная память

На сегодня используются планки ОЗУ формата SO-DIM, DDR, DDR2, DDR3, DDR4

Постоянная память (ПЗУ) – быстродействующая энергонезависимая память, призначеная для сохранения информации , котрая не изменяется во время выполнения программ . Эта память обеспечивает только чтение информации.

DDR - память

SO-DIM -память

Слайд 20

Внешняя память Жесткий диск (винчестер) Основные характеристики: Емкость Тип инерфейса (способ

Внешняя память

Жесткий диск (винчестер)
Основные характеристики:
Емкость
Тип инерфейса (способ подключения диска IDE, SATA)
Скорость

передачи данных
Среднее время доста к данным

Оптической привод
Для долговременного сохранения информации сейчас используют оптические носители. Записывают и читают данные на этих ноосителях с помощбю лазера.
Есть кілька стандартов DVD - дисків:
DVD-ROM (только для чтения)
DVD-R (для чтения и одноразовой записи)
DVD-RW (для чтения, многоразовой записи и удаления).
Аналогичные стандарты существуют и для CD.

Слайд 21

Это устройства для связи компьютера с внешними устройствами. Они представляют собой

Это устройства для связи компьютера с внешними устройствами. Они представляют собой

электронные платы которые вставляются в разъемы расширения материнской платы Наиболее известные адаптеры:
Видеоадаптер( видеокарта) – предназначена для обработки и вывода изображения на экран компьютера)
Звуковой адаптер(звуковая карта) – предназначена для обработки и вывода звука на звуковые колонки
Сетевой адаптер ( звуковая карта) – предназначена для организации связи между компьютерами по компьютерной сети

Адаптеры

На некоторых материнских видеоадаптер, звуковая и сетевая карта встроена в материнскую плату , такие платы называются интегрированными.