Структура персонального компьютера

Обычно персональный компьютер состоит из трех частей:

• системного блока;
• клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;
• монитора (или дисплея) – для изображения текстовой или графической информации.

Компьютеры выпускаются и в портативном варианте (как дипломат) или блокнотном(ноутбук) исполнении.Здесь системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус:системный блок"спрятан" под клавиатурой,а монитор сделан как крышка к клавиатуре.

Хотя из этих частей компьютера системный блок выглядит наименее эффектно, именно он является в компьютере"главным". В нем располагаются все основные узлы компьютера:

• электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессоры, оперативная память, контроллеры устройств);
• блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;
• накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);
• накопитель на жестких магнитных дисках, предназначенные для чтения и записи на несъемные жесткие магнитные диски (винчестер).

Микропроцессор– важнейший элемент компьютера,так как им определяется скорость выполнения машиной программ пользователя.Со времени появления персональных компьютеров(ПК) сменилось несколько поколений процессоров,что составляет следующий ряд в порядке увеличения скорости: 8088, 286, 386SX, 386DX, 486SX, 486DX, 486DX2, Pentium, Pentium Pro и другие.

Параметры процессора:

• разрядность – ширина "такта", по которому передается компьютерная информация: 8, 16, 32 или 64 бита;
• тактовая частота, характеризующая число команд, выполняемых процессором за одну секунду (измеряется в мегагерцах (МГц)). Обычно тактовая частота соответствует 160…200МГц.

Микропроцессор включает в себя:

• арифметико-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет операции (микрооперации), необходимые для выполнения команд микропроцессора;
• устройство управления (УУ) – управляет всеми частями компьютера посредством принципов программного управления;
• микропроцессорная память (МПП). В микропроцессоре есть несколько ячеек собственной памяти, они называются регистрами. Некоторые из них предназначены для хранения операндов – величин, участвующих в текущей операции. Такие регистры называются регистрами общего назначения (RON).

Регистр команд(RK) предназначен для хранения текущей команды.В регистре –счетчике команд(СК) хранится текущий адрес.Перед выполнением программы необходимо задать ее начальный адрес – записать его в счетчик команд.

Через интерфейсную систему, основу которой составляет системная шина персонального компьютера,микропроцессор соединяется с:

а) Основной памятью компьютера:

• оперативное запоминающее устройство (RAM) хранит работающую программу и данные;
• постоянное запоминающее устройство (ROM) - хранит информацию, которая необходима для постоянной работы.

RAM и ROMразбиты на ячейки, каждой из которых присвоен порядковый номер (адрес).

б) Внешней памятью:

• накопители на жестких магнитных дисках – устройства с несъемными носителями (винчестеры). Жесткие диски служат для постоянного хранения в компьютере программ и данных.

Выполнение многих современных прикладных программ без них невозможно.Большинство жестких дисков,в отличие от имеющих меньшую емкость дискет,нельзя снять,поэтому их иногда называют несъемными дисками. Можно,однако приобрести и съемные жесткие диски. Они ценны,когда нужно сохранять конфиденциальность информации и как средство переноса больших объемов данных между компьютерами.Емкость современных накопителей на жестких магнитных дисках может достигать нескольких Гбайт.

Более популярны становятся накопители на оптических дисках благодаря большой емкости и надежности.

Неперезаписываемые лазерно-оптические диски обычно называют компакт-дисками ПЗУ – Compact disc (CD) ROM. Они имеют емкость до1,5Гбайт, время доступа – от30 до 300мс.

• накопители на гибких магнитных дисках. Для данных накопителей носителями являются дискеты (флоппи-диски).

в) С монитором через видеоадаптер.

г) С принтером через адаптер принтера.

д) С источником питания.

ж) С каналом связи через сетевой адаптер.

Сетевой адаптер дает возможность подключить компьютер в локальную сеть.При этом пользователь может получать доступ к данным,находящимся на других компьютерах.

з) С таймером(таймер – внутренние электронные часы, которые подключены к автономному источнику питания (аккумулятору),продолжающий работать даже после отключения машины от питающей сети).

и) Микропроцессор через интерфейс связан с клавиатурой,а также имеет генератор тактовых импульсов,который генерирует последовательность электрических импульсов, а частота этих импульсов определяет тактовую частоту машины (ее быстродействие).

к) С математическим сопроцессором.

Обычно универсальные микропроцессоры относительно медленно выполняют арифметические операции над числами с плавающей запятой. Это объясняется тем, что они работают с целыми числами,и при использовании чисел, представленных в другой форме,им требуются дополнительные команды преобразования.

Для ускорения выполнения арифметических операций часто используется отдельный процессор,называемый математическим сопроцессором.Он выполняет арифметические операции над числами с плавающей запятой самостоятельно,без дополнительных программных средств. Благодаря этому в несколько раз возрастает скорость вычислительного процесса.