Назначение материнской платы и центрального процессора

Архитектура и структура компьютера. Устройство системного блока.

Архитектура ЭВМ – это её логическая организация, структура и ресурсы.

Архитектура определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение

основных логических узлов ЭВМ:

• центрального процессора;

• периферийных процессоров;

• оперативного ЗУ (запоминающего устройства);

• внешних ЗУ;

периферийных устройств.

В основу построения большинства ЭВМ положены принципы, сформулированные

в 1945 г. Джоном фон Нейманом:

1. Принцип программного управления (программа состоит из набора команд,

которые выполняются процессором автоматически друг за другом в заданной

последовательности).

2. Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же

памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над

данными).

3. Принцип адресности (основная память структурно состоит из пронумерованных

ячеек).

ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру

(архитектуру фон Неймана).

Структура

Назначение материнской платы и центрального процессора.

Материнская плата - это сложная многослойная печатная плата на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI и PCI-Express,SATA

Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для компьютера, места её крепления к шасси; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода-вывода, разъёма процессора, слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

· Устаревшими являются форматы: Baby-AT; полноразмерная плата AT; LPX.

· Современные и массово применяемые форматы: ATX; Mini-ATX; microATX.

· Внедряемые форматы: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; FlexATX; NLX; WTX, CEB; BTX, MicroBTX и PicoBTX.

Процессор — основная микросхема, выполняющая арифметические и логические операции управляет вычислительным процессом и координирует работу переферийных устройств системы.

Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Это полупроводниковая пластина площадью несколько кв. см (20×20 мм), заключенная в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов).

Характеристика процессора:

1. Число ядер;

2. Тактовая частота;

3. Объем кэш-памяти;

4. Технология производства или техпроцесс CPU;

5. Сокет, или процессорный разъем;

6. Частота системной шины и множитель;

7. Поддержка 64-битных вычислений;

8. Защищенный режим;

9. TDP (thermal design power);

10. Архитектура APU.

В состав центрального процессора входят арифметико-логическое устройство, устройство управления, КЭШ- память.

АЛУ - арифметико-логическое устройство, АЛУ выполняет числовые и логические операции с данными в соответствии с кодом команды, хранящимся в регистре команд (сложение, сравнение и т.п.). Арифметико-логическое устройство формирует по двум входным переменным одну – выходную, выполняя заданную функцию (сложение, вычитание, сдвиг и т.д.). Выполняемая функция определяется микрокомандой, получаемой от устройств управления.

УУ - устройство управления, обеспечивающее общее управление логическим процессом по программе, хранящейся в основной памяти, и координацию работы всех устройств ПЭВМ. В простейшем случае УУ имеет в своем составе три устройства – регистр команд, который содержит код команды во время ее выполнения, программный счетчик, в котором содержится адрес очередной подлежащей выполнению команды, регистр адреса, в котором вычисляются адреса операндов, находящихся в памяти. Для связи пользователя с ЭВМ предусмотрен пульт управления, который позволяет выполнять такие действия, как сброс ЭВМ в начальное состояние, просмотр регистра или ячейки памяти, пошаговое выполнение программы при ее отладке и т.д.

Разрядность процессора - это максимальное количество бит информации, которые могут обрабатываться и передаваться процессором одновременно. Разрядность процессора определяется разрядностью регистров, в которые помещаются обрабатываемые данные. Например, если регистр имеет разрядность 2 байта, то разрядность процессора равна 16 (2 x 8); если 4 байта, то 32; если 8 байтов, то 64.

Тактовая частота определяется максимальным временем выполнения элементарного действия в микропроцессоре. Работа микропроцессора (МП) синхронизируется импульсами тактовой частоты от задающего генератора. Чем выше тактовая частота МП (при прочих равных условиях) тем выше его быстродействие