Архитектура ЭВМ. Лекция 3

Август 11, 2022

Главная
Разное
Архитектура ЭВМ. Лекция 3

Содержание

2. Уровни представления компьютера Цифровой логический уровень – уровень логических схем базовой системы элементов. Микроархитектурный уровень –
3. Архитектура компьютера закрытого типа
4. Архитектура компьютера открытого типа
5. Архитектура компьютера с общей и локальной шиной
6. Структура персонального компьютера
7. Архитектура многопроцессорной вычислительной системы с общей шиной
8. Архитектура магистрального суперкомпьютера
9. Архитектура матричной вычислительной системы с общим управлением
10. Классификация компьютеров по производительности суперкомпьютеры; (компьютеры с производительностью свыше 100 млн. операций в секунду) мэйнфреймы; (компьютеры
11. Классификация ПК по конструктивным особенностям стационарные (настольные) и переносные. Переносные компьютеры, в свою очередь, можно разделить
12. Типы архитектур ПК Полная система команд переменной длины – Complex Instruction Set Computer (CISC);); Сокращенный набор
13. RISC-архитектура RISC-архитектура имеет ограниченный набор команд и каждая команда выполняется за один такт работы процессора. Небольшое
14. Архитектура CISC процессора
15. Структура устройства процессора выполнения команд буфер команд, который хранит одну или несколько очередных команд программы; читает
16. Особенности архитектуры Pentium 4 в систему команд добавлены новые команды, ориентированные на работу с видео и
17. Виды ОЗУ динамическое ОЗУ, или DRAM (Dynamic RAM), статическое ОЗУ, или SRAM (Static RAM) Для уменьшения
18. Виды ПЗУ ПЗУ, программируемые однократно. Программируются при изготовлении и не позволяют изменять записанную в них информацию.
19. Шины передачи информации Общие шины. Они делятся на: шину адреса, шину данных, шину управления.(РСI (Peripheral Component
20. Магнитные диски и дисководы Магнитные диски в качестве запоминающей среды используют магнитные материалы со специальными свойствами,
21. Накопители Оптический компакт - диск Compact Disk (CD), который был предложен в 1982 г. Фирмами Philips
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Уровни представления компьютера
Цифровой логический уровень – уровень логических схем базовой системы элементов.
Микроархитектурный

уровень – уровень организации обработки информации внутри функционального узла. Сюда относятся регистры различного назначения, устройство обработки поступающих команд, устройство преобразования данных, устройство управления.
Командный уровень – набор функциональных узлов и связи между ними, система команд и данных, передаваемых между устройствами.
Набор блоков, связей между ними, типов данных и операций каждого уровня называется архитектурой уровня.
Архитектура командного уровня называется обычно компьютерной архитектурой или компьютерной организацией.

Слайд 3

Архитектура компьютера закрытого типа

Слайд 4

Архитектура компьютера открытого типа

Слайд 5

Архитектура компьютера с общей и локальной шиной

Слайд 6

Структура персонального компьютера

Слайд 7

Архитектура многопроцессорной вычислительной системы с общей шиной

Слайд 8

Архитектура магистрального суперкомпьютера

Слайд 9

Архитектура матричной вычислительной системы с общим управлением

Слайд 10

Классификация компьютеров по производительности
суперкомпьютеры; (компьютеры с производительностью свыше 100 млн. операций

в секунду)
мэйнфреймы; (компьютеры с производительностью от 10 до 100 млн. операций и секунду)
микрокомпьютеры (компактные компьютеры универсального назначения, в том числе и для бытовых целей, имеющие производительность до 10 млн. операций в секунду)

Слайд 11

Классификация ПК по конструктивным особенностям
стационарные (настольные) и переносные.
Переносные компьютеры, в свою очередь,

можно разделить на портативные (laptop),
блокноты (notebook)
карманные (Palmtop).

Слайд 12

Типы архитектур ПК
Полная система команд переменной длины – Complex Instruction Set

Computer (CISC););
Сокращенный набор команд фиксированной длины – Reduced Instruction Set Computer (RISC).

Слайд 13

RISC-архитектура
RISC-архитектура имеет ограниченный набор команд и каждая команда выполняется за

один такт работы процессора. Небольшое число команд упрощает устройство управления процессора. К недостаткам RISC-архитектуры можно отнести то, что если требуемой команды в наборе нет, программист вынужден реализовать ее с помощью нескольких команд из имеющегося набора, увеличивая размер программного кода.

Слайд 14

Архитектура CISC процессора

Слайд 15

Структура устройства процессора выполнения команд
буфер команд, который хранит одну или несколько очередных

команд программы; читает следующие команды из запоминающего устройства, пока выполняется очередная команда, уменьшая время ее выборки из памяти;
дешифратор команд расшифровывает код операции очередной команды и преобразует его в адрес начала микропрограммы, которая реализует исполнение команды;
управление выборкой очередной микрокоманды представляет собой небольшой процессор, работающий по принципу фон Неймана, имеет свой счетчик микрокоманд, который автоматически выбирает очередную микрокоманду из ПЗУ микрокоманд;
постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) микрокоманд - это запоминающее устройство, в которое информация записывается однократно и затем может только считываться; отличительной особенностью ПЗУ является то, что записанная в него информация сохраняется сколь угодно долго и не требует постоянного питающего напряжения.

Слайд 16

Особенности архитектуры Pentium 4
в систему команд добавлены новые команды, ориентированные

на работу с видео и аудиопотоками;
имеется специальный внутренний кэш, размером 256 Кбайт, который работает на тактовой частоте процессора, и имеет собственную шину связи с процессором, обеспечивающую скорость обмена 48 Гбайт/С;
внутренняя микроархитектура процессора базируется на двух параллельно работающих конвейерах команд (суперскалярная архитектура), которые исполняют сразу несколько команд в разных фазах обработки (чтение, дешифрация, загрузка операндов, исполнение), конвейеры заканчиваются двумя АЛУ, работающими на удвоенной частоте процессора для коротких арифметических и логических команд, и АЛУ для выполнения медленных команд:
процессор работает на частотах 1500-3000 МГц и содержит около 42 млн. транзисторов.
Фирма Intel поставляет упрощенные варианты процессоров Pentium 4 под названием Celeron
Фирма AMD (Advanced Micro Devices) выпускает процессоры, совместимые по системе команд с Intel Pentium4 – Athlon (K7).

Слайд 17

Виды ОЗУ
динамическое ОЗУ, или DRAM (Dynamic RAM),
статическое ОЗУ, или SRAM (Static RAM)
Для уменьшения влияния

времени обращения процессора к ОЗУ и увеличения производительности компьютера дополнительно устанавливается сверхбыстродействующая буферная память, выполненная на микросхемах статической памяти. Эта память называется кэш-памятью (от англ. cache - запас)

Слайд 18

Виды ПЗУ
ПЗУ, программируемые однократно. Программируются при изготовлении и не позволяют изменять

записанную в них информацию.
Перепрограммируемые ПЗУ (ППЗУ). Позволяют перепрограммировать их многократно. Стирание хранящейся в ППЗУ информации осуществляется или засветкой полупроводникового кристалла ультрафиолетовым излучением, или электрическим сигналом повышенной мощности, для этого в корпусе микросхемы предусматривается специальное окно, закрытое кварцевым стеклом.

Слайд 19

Шины передачи информации
Общие шины. Они делятся на:
шину адреса,
шину данных,
шину

управления.(РСI (Peripheral Component interconnect, PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)
Локальные шины (AGP (Accelerated Graphics Port)

Слайд 20

Магнитные диски и дисководы
Магнитные диски в качестве запоминающей среды используют магнитные материалы

со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два состояния
Физическая структура диска определяется количеством дорожек и числом секторов на каждой дорожке.
Логическая структура определяется файловой системой, которая реализована на диске и зависит от операционной системы компьютера, на котором используется данный диск.
дисководы для сменных носителей (дискет)
дисководы жестких дисков (винчестеры)

Слайд 21

Накопители
Оптический компакт - диск Compact Disk (CD), который был предложен в 1982 г.

Фирмами Philips и Sony
CD-Recodable (CD-R).
CD-Rewritable (CD-RW)
Digital Versatile Disk (DVD)

Архитектура ЭВМ. Лекция 3

Содержание

Уровни представления компьютераЦифровой логический уровень – уровень логических схем базовой системы элементов.Микроархитектурный

Архитектура компьютера закрытого типа

Архитектура компьютера открытого типа

Архитектура компьютера с общей и локальной шиной

Структура персонального компьютера

Архитектура многопроцессорной вычислительной системы с общей шиной

Архитектура магистрального суперкомпьютера

Архитектура матричной вычислительной системы с общим управлением

Классификация компьютеров по производительностисуперкомпьютеры; (компьютеры с производительностью свыше 100 млн. операций

Классификация ПК по конструктивным особенностямстационарные (настольные) и переносные. Переносные компьютеры, в свою очередь,

Типы архитектур ПКПолная система команд переменной длины – Complex Instruction Set

RISC-архитектура RISC-архитектура имеет ограниченный набор команд и каждая команда выполняется за

Архитектура CISC процессора

Структура устройства процессора выполнения командбуфер команд, который хранит одну или несколько очередных

Особенности архитектуры Pentium 4 в систему команд добавлены новые команды, ориентированные

Виды ОЗУдинамическое ОЗУ, или DRAM (Dynamic RAM),статическое ОЗУ, или SRAM (Static RAM) Для уменьшения влияния

Виды ПЗУПЗУ, программируемые однократно. Программируются при изготовлении и не позволяют изменять

Шины передачи информацииОбщие шины. Они делятся на:шину адреса, шину данных, шину

Магнитные диски и дисководыМагнитные диски в качестве запоминающей среды используют магнитные материалы

НакопителиОптический компакт - диск Compact Disk (CD), который был предложен в 1982 г.

Похожие презентации