Архитектура персонального компьютера

Учебные вопросы:

1. Информационно-логические основы построения ЭВМ.

2. Функционально- структурная организация ЭВМ. Микропроцессоры, запоминающие устройства и основные внешние устройства ПК.

3. Классификация ПК.

Вопрос 1. Информационно-логические основы построения ЭВМ

Самым совершенным существом на земле является человек. Человек и человечество развивались посредством восприятия, обработки, накопления, хранения и передачи информации.

Обладая разными личными качествами, каждый человек имеет мозги, память, рот, уши, глаза. Фактически головной мозг функционирует как банк памяти, мозжечок служит устройством управления, а уши и рот обеспечивают взаимодействие с внешним миром. По аналогии с этим, еще в 1948 году, математиком Дж. фон Нейманом были сформулированы основные информационно-логические принципы организации ЭВМ.

Он считал, что любая ЭВМ должна состоять из четырех основных частей: памяти, арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления (УУ) и устройства ввода-вывода (УВВ).

Устройство памяти хранит информацию. Оно формируется подобно множеству почтовых ящиков. Информация сохраняется в ячейке, обозначаемой числом, которое называется адресом ячейки.

Устройство управления определяет последовательность операций и устанавливает пути передачи данных.

Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции.

Устройство ввода-вывода обеспечивает связи с внешними устройствами через специальные разъемы, называемые портами.

Устройство управления совместно с арифметико-логическим устройством называют процессором. В ПК-это микропроцессор. Процессор является «сердцем» любой ЭВМ.

Базовая система, состоящая из памяти, устройства ввода-вывода, процессора, а также устройства управления шиной размещается на одной плате, которая называется системной или материнской платой.

Все устройства связываются друг с другом электрическими проводами. Набор таких проводов называют шиной. Шина – это информационная «магистраль», способная передавать данные и команды управления. ЭВМ имеет три группы шин:

1) адресную шину – переносит информацию, связанную с поиском данных и команд;

2) шину данных– переносит данные и команды для процессора;

3) шину управления – обеспечивает информацию, связанную с тем, как и когда должна выполняться операция.

Вся информация, поступающая через шины на устройства в виде данных, должна быть определенным образом обработана.

Последовательность обработки данных называют командой или инструкцией. Команды управляют передачей информации между устройствами и указывают подлежащие выполнению арифметические и логические операции. Последовательность команд, которые обеспечивают выполнение поставленной задачи, называют программой.

Вопрос 2. Функционально- структурная