Общая характеристика конструкции и устройства ЭВМ

Классификация ТСИ

Содержание учебного материала

Технические средства информатизации

Раздел 1. Технические средства информатизации

Тема 1.1. Аппаратные средства информатизации

Конструктивные особенности, технические характеристики и особенности эксплуатации современных технических средств информатизации. ЭВМ как техническое средство информатизации.

Общая характеристика конструкции и устройства ЭВМ.

Классификация ЭВМ.

Этапы обработки звуковых данных. Устройство звуковой карты. Классификация и характеристики звуковых карт.

Технические средства информатизации – аппаратный базис информационных технологий.

Информационные технологии базируются на следующих технических достижениях:

· новые средства накопления информации (магнитные ленты, кинофильмы, магнитные и лазерные диски и т.п.);

· системы дистанционной передачи информации (локальные вычислительные сети, сети передачи данных, телефонная сеть, радиосвязь, спутниковая связь и др.);

· автоматизированная обработка информации с помощью компьютера по заданным алгоритмам.

Информационные технологии строятся на сочетании аппаратных средств (Hardware), программных средств(Software)

Современные технические средства информатизации в общем случае можно представить в виде информационно-вычислительного комплекса.

Все разнообразие функций, выполняемых периферийными устройствами, классификация технических средств информатизации дана на рис. 1.1.

Шреддеры - для уничтожения конфиденциальной информации на твердых носителях используются специальные устройства.

Ризограф- печатная машина, использующая метод трафаретной печати(печатают недорогие рекламные листовки тиражом от 50 до 10000 экземпляров)

Основные принципы построения логической схемы и структура вычислительной машины были изложенны выдающимся математиком Джоном фон Нейманом. Классическая архитектура ЭВМ, построенная по принципу фон Неймана (фон-неймановская архитектура) представлена на рис. 2.1 и содержит следующие основные блоки:

· арифметическо-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

· управляющее устройство (УУ), организующее процесс выполнения программ;

· внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), или память, для хранения программ и данных;

· оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

· устройства ввода и вывода информации (УВВ).

Рис. 2.1. Архитектура ЭВМ, реализующая принципы фон Неймана

Схема устройства современных компьютеров несколько отличается от приведенной выше. Например, арифметическо-логическое и управляющее устройства объединены в единое устройство — центральный процессор — CPU (Central Processing Unit).

Процессор, или микропроцессор, является основным устройством ЭВМ. Он предназначен для выполнения вычислений по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспечения общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скоростью работы процессора.

Память ЭВМ содержит обрабатываемые данные и выполняемые программы, поступающие через устройство ввода/вывода. Память представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу, состоящую из запоминающих устройств различных типов. Функционально она делится на две части — внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях.

Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную и постоянную (ПЗУ) память.

Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации. Содержимое постоянной памяти заполняется при изготовлении ЭВМ и не подлежит изменению в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы и данные, некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ЭВМ и др. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется. Такой вид памяти называется ROM (Read Only Memory — память только для чтения), или постоянное запоминающее устройство.

Оперативная память, по объему составляющая большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется. Оперативная память обозначается RAM (Random Access Memory — память с произвольным доступом).

Кэш-память — сверхбыстродействующая память, обеспечивающая ускорение доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах. Она располагается между микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск данных в кэш-памяти.

CMOS-RAM — участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера.

Внешняя память предназначена для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью.

Видеопамять в IBM PC-совместимых компьютерах — память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора.

Устройства ввода/вывода служат для обеспечения общения пользователя с ЭВМ и относятся к периферийным, или внешним устройствам.