ПРАКТИКА к уроку 1

Заполнить таблицу, используя ресурсы Интернет и дополнительный конспект к уроку «Развитие программирования»

УРОК 2. Системный блок (состав и назначение)

Персональный компьютер – это комплекс взаимосвязанных устройств, каждому из которых поручена определенная функция.

Архитектура ПК – это общее описание структуры и функций.

Принцип, на основе которого организована взаимосвязь устройств ПК, называется принципом открытой архитектуры. Компьютер имеет модульное построение узлов и блоков, что позволяет расширять его возможности.

Принцип открытой архитектуры был введен немецким математиком – Джоном фон Нейманом в 1945 году.

1. Принцип программного управления – программа состоит из команд, которые выполняются последовательно.

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

3. Принцип адресности – память состоит из нумерованных ячеек.

По типу ПК бывают стационарные (настольные) и переносные (блокноты, карманные секретари, электронные записные книжки)

Независимо от типа в каждом ПК можно выделить две части:

• базовую (обязательную), которая имеется в любой модели ПК;
• дополнительные устройства (ввода/вывода).

Базовая конфигурация ПК – минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с ПК.

В системном блоке находятся все основные узлы компьютера:

· системная (материнская) плата;

· электронные схемы (процессор, контроллеры устройств, память и т.д.);

· блок питания;

· системная шина;

· дисководы (накопители);

· разъёмы для дополнительных устройств.

Принцип работы ПК:

Входные данные (команды) с внешних носителей через устройства ввода попадают в процессор, где они расшифровываются, а затем выполняются. Результат выполнения команды записывается в память. Для выполнения арифметических (сложение, вычитание, умножение и деление) и логических (сравнение) операций процессор имеет арифметико-логическое устройство (АЛУ), это основной блок процессора. Задачу управления работой ПК решает устройство управления (УУ), которое является составной частью работы ПК. УУ контролирует все процессы обработки информации, выполняемые в ПК, координирует работу всех устройств, подключенных к ПК.

…….

Шины

В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип. Модульность позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию и производить ее модернизацию. Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

Связь блоков осуществляется с помощью системной шины (bis), которая является каналом связи между МП, основной памятью и периферийными устройствами.

Входные данные (команды) с внешних носителей через устройства ввода попадают в процессор, где они расшифровываются, а затем выполняются. Результат выполнения команды записывается в память.

Системная шина – группа электрических линий, выполняющая функцию взаимодействия и обмена информацией между всеми устройствами ПК. Находится в системном блоке.

Производительность шины – объем информации, которую по ней можно передать за одну секунду.

Разрядность шины – определяет количество бит, передаваемых одновременно от одного устройства к другому (16, 32, 64).

К магистрали, которая представляет собой три различные шины, подключаются процессор и ОП, а также периферийные устройства ввода/вывода, хранения информации, которые обмениваются информацией в форме последовательностей нулей и единиц, реализованных электрическими импульсами.

По шине данных происходит обмен данными между центральным процессором, картами расширения и памятью. Разрядность шины данных варьируется от 8-ми битов (сейчас не используется) до 64-х битов в материнских платах современных PC.

По адресной шине происходит адресация ячеек памяти, в которые производится запись данных.

По шине управления или системной шине происходит передача управляющих сигналов между центральным процессором и периферией.

В настоящее время существует несколько стандартов шин:

PCI (Peripheral Component Interconnect) – для подключения видеоплаты к северному мосту. Ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств. Пропускная способность этой шины может достигать 32 Гбайт/с. К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA или цифрового разъема DVI подключается электронно-лучевой или жидкокристаллический монитор или проектор.

USB (Universal Serial BUS) – для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств. Пропускная способность – до 60 Мб/с и обеспечивает одновременное подключение к ПК до 127 ПУ.

SATA – устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются к южному мосту - последовательная шина подключения накопителей. Скорость передачи данных может достигать 300 Мбайт/с.

FSB (системная шина) – данные передаются между северным мостом и процессором. Частота такой шины от 400 МГц. Однако между северным мостом и процессором эффективная частота передачи данных в 4 раза выше (1600 МГц). Разрядность системной шины = 64 бита.

В процессоре используется внутреннее умножение частоты (частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины). В современных ПК этот коэффициент=8, это значит, что процессор за один такт шины способен генерировать 8 своих внутренних тактов.

DDR3 (шина памяти) – обмен данными между северным мостом и ОП. Частота ОП в 4 раза выше частоты системной шины. Разрядность шины памяти = 64 бита.

Модули памяти маркируются своей пропускной способностью: PC4200, РС8500…

Быстродействие процессора, ОП и ПУ существенно различается. Быстродействие устройства зависит от тактовой частоты обработки данных (измеряется в МГц) и разрядности, т.е. количества битов данных, обрабатываемых за один такт.

Такт – промежуток времени между подачами электрических импульсов, синхронизирующих работу устройств ПК.

Частота шины данных - это количество операций в секунду, для обмена данными между процессором и системной шиной компьютера.

Соответственно, скорость передачи данных (пропускная способность) соединяющих эти устройства шин также должны различаться. Пропускная способность шины (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в герцах – Гц, 1 Гц=1 такт в секунду):

пропускная способность шины=разрядность шины*частота шины