Магистрально-модульный принцип

Состав ПК и Принцип работы ПК

(Раздать рис. с магистрально-модульным устройством и Блок-схему ПК)!!!!!

В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен

Магистрально-модульное устройство компьютера

Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

МАГИСТРАЛЬ. Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления.

По шине данных (ШД) данные передаются между различными устройствами в любом направлении. Разрядность ШД определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться и передаваться процессором одновременно.

Шина адреса (ША). Выбор устройства или ячейки памяти, куда посылается или откуда считывается данное по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по ША, причем сигналы в ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти иустройствам (однонаправленная шина). Разрядность ША определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле: N= 2^I , где I –разрядность ША. Эта цифра постоянно растет и в современных ПК составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно: 2³⁶ = 68 719 476 736.

Шина управления. По ШУ передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизирует обмен информацией между устройствами и так далее.

Любая ЭВМ включает в свой состав такие устройства как: арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления (УУ), запоминающее устройство (ЗУ), которое может быть разделено на оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), внешние или периферийные устройство, к которым относятся устройства ввода (УВв), устройства вывода (УВыв). Объединение АЛУ, УУ и нескольких ячеек памяти представляет собой центральный процессор (ЦП). Познакомимся с назначением и функциями каждого из этих устройств.

Процессор – центральное устройство ЭВМ – выполняет программу, обрабатывающие данные. Программа состоит из команд. Каждая из команд определяет элементарную операцию или данное (операнд), над которым выполняется операция. Таким образом, команда состоит из кода операции и кода или адреса операнда. По числу одновременно обрабатываемых кодов операндов команды делятся на одно- двух- и трехадресные. Процессор может выполнять фиксированный набор операций. Оперативная память предназначена для хранения программы и данных – это информация для работы процессора. Память представляет собой пронумерованную последовательность ячеек. Обращение к ячейке происходит по ее номеру – адресу.

Принцип действия (см. малую блок-схему ПК)

Блок-схема персонального компьютера (ПК)

1. Входное устройство служит для ввода необходимой информации, которая состоит из некоторой программы и данных. Чаще всего эта информация закодирована как числа в двоичной системе счисления.

2. Вся информация попадает в запоминающее устройство (память ЭВМ).

3. Для выполнения команд, образующих вводимую программу, используется арифметическое устройство, которое выполняет все операции арифметики, сравнения, алгебры логики и.т.д.

4. Для организации взаимодействия АЛУ и ЗУ используется устройство управления УУ. Программа из ЗУ постепенно передается в АЛУ через УУ, отыскиваются нужные данные, происходит запись в память результатов, организуется прием и выдача информации пользователю.

Для работы процессора необходимо, чтобы данные находились в оперативной памяти. Заполняют ОП через устройства ввода. Передача результатов работы ЭВМ из оперативной памяти осуществляется устройствами вывода.

Еще одну группу устройств ЭВМ составляют внешние запоминающие устройства (внешняя память) – накопители на магнитных дисках, лазерные компакт-диски и др.