Структурная организация и аппаратные средства ПК

Структурная организация и аппаратные средства ПК

Лекция по информатике

Классификация компьютеров

По времени создания По форме обрабатываемой информации По назначению По степени универсальности По способам использования По производительности По особенности архитектуры

2

Классификация по времени создания

Группа

Период

База

1 поколение

Электронные лампы

2 поколение

Транзисторы

3 поколение

Имс

4 поколение

Большие ИМС

1946-1959 г.Г.

1960-1965 г.Г.

1965-1975 г.Г.

С 1975 г. по наше время.

3

Классификация по форме обрабатываемой информации

Группа

Описание

Цифровые

Двоичная система счисления. Наиболее распространены.

Аналоговые

Физические сигналы аналоговой формы. Решение дифф. уравнений, управление технологическими процессами.

Гибридные

Логические операции – цифровая форма, решение ДУ – аналоговая.

4

Классификация по назначению

Группа

Описание

Профес-сиональные

Предназначены для быстрой обработки больших объемов информации.

Персональные

Поддержка всех задач одного рабочего места (АРМ), доступная цена.

Специализи-рованные

Решение узкоспециализированных задач, контроллеры в составе оборудования.

5

Классификация по степени универсальности

Группа

Описание

Компьютеры общего назначения

Решение широкого круга задач

Специализи-рованные компьютеры

Обработка информации по узкоспециализированным задачам

6

Классификация по способам использования

Группа

Описание

Компьютеры коллективного использования

Серверы - используются для одновременной работы пользователей и организации работы компьютерных сетей.

Компьютеры индивидуального использования

Обслуживание работы индивидуального пользователя

7

Классификация по производительности

Группа

Производительность

Компьютеры ординарной производительности (микрокомпьютеры)

До 10 MFLOPS (млн. Операций над числами с плав.Точкой в секунду)

Компьютеры высокой производительности (мэйнфреймы)

До 100 MFLOPS

Компьюторы сверхвысокой производительности (суперкомпьютеры)

Свыше 100 MFLOPS

8

Классификация по особенности архитектуры

Группа

Описание

Компьютеры с закрытой архитектурой

Не допускает подключения устройств сторонних производителей

Компьютеры с открытой архитектурой

Допускает подключение устройств сторонних производителей

9

Структура персонального компьютера

В 1946 г. американский профессор Джон фон Нейман предложил принципы структурной организации персонального компьютера. Они практически не изменились до нашего времени.

10

Принципы фон Неймана

Информация в ПЭВМ обрабатывается в двоичном виде. Как данные, так и команды представляются в виде двоичных машинных слов (пример двухбайтового слова - 00010010 10100100). В памяти ПЭВМ эти слова размещаются по т.н. адресам. Алгоритм – это последовательность всё тех же машинных слов, содержащих команды и данные. Алгоритм однозначным образом задает действия для получения результата из исходных данных.

11

Классическая структура ПЭВМ

АЛУ – арифметико-логическое устройство УУ – управляющее устройство ЗУ – запоминающее устройство УВВ – устройства ввода-вывода

12

Классическая структура ПЭВМ

Схема работы

В ЗУ вводится программа. УУ считывает содержимое ячейки ЗУ с первой командой и организует ее выполнение. Это может быть арифметическая операция, переход к другой команде в ЗУ, вывод данных. УУ переходит к следующей ячейке ЗУ.

13

Отличия современных ПЭВМ

АЛУ и УУ объединены в единый микропроцессор (МП) Используемые микроконтроллеры разгружают основной микропроцессор от рутинных типовых операций Используемая системная магистраль упрощает подключение остальных устройств ПЭВМ

14

Структура современных ПЭВМ

15

МП – микропроцессор ПП – постоянная память ОП – оперативная память ВК – видеоконтроллер ПИ – последовательный интерфейс И – остальные интерфейсы К – контроллер ЗК – звуковой контроллер

ИП – параллельный интерфейс СА – сетевой адаптер НГМД/НЖМД/НОП – накопители на гибких/жестких/оптических дисках НМГ – накопитель на магнитной ленте ПУ – печатное устройство БП – блок питания УО – устройство охлаждения

Структура современных ПЭВМ

МП – микропроцессор ПП – постоянная память ОП – оперативная память ВК – видеоконтроллер ПИ – последовательный интерфейс И – остальные интерфейсы К – контроллер ЗК – звуковой контроллер

16

Структура современных ПЭВМ

ИП – параллельный интерфейс СА – сетевой адаптер НГМД/НЖМД/НОП – накопители на гибких/жестких/оптических дисках НМГ – накопитель на магнитной ленте ПУ – печатное устройство БП – блок питания УО – устройство охлаждения

17

Структура современных ПЭВМ

Архитектура

Определение

Преимущество

Шинная

Взаимодействие устройств через общие шины

Универсаль-ность

Канальная

Соединение через индивидуаль-ные каналы

Точность настройки

18

Компоненты ПЭВМ

Конструктивно стационарный компьютер включает: 1.Корпус с блоком питания 2.Устройства системного блока 3.Внешние устройства

19

Корпус и блок питания ПЭВМ

Корпус предназначен для размещения и энергоснабжения внутренних компонентов ПЭВМ 2. Варианты исполнения: настольный горизонтальный (desktop) настольный вертикальный (tower): (MiniTower, MidiTower, BigTower, SuperBigTower, FileServer) 3. Основные характеристики: мощность, Вт. (типовая - 350 Вт)

20

Внутреннее устройство ПЭВМ

Материнская плата Микропроцессор Северный мост, Южный мост Оперативная память Постоянная память Шины Накопители Сетевой адаптер Модем

21

Материнская плата (состав)

Материнская или системная плата (MotherBoard, MB) - важнейшая конструктивная деталь ПЭВМ. На ней устанавливаются: микропроцессор (МП) набор микросхем системной логики (Северный Мост, Южный Мост) устройства постоянной и оперативной памяти устройства для подключения основных узлов система шин

22

Материнская плата (схема)

23

Материнская плата(схема)

CPU – микропроцессор Host Bus – шина микропроцессора Chipset – набор микросхем MB для обмена данными МП с другими устройствами North Bridge – контроллер работы с памятью South Bridge – контроллер ввода-вывода Main Memory – микросхемы оперативной памяти Direct RDRAM Interface – интерфейс доступа к оперативной памяти

24

Материнская плата(схема)

Graphics Controller – контроллер управления графическими устройствами PCI Bus – системная шина для работы МП с внешними PCI-устройствами PCI Slots – разъемы для подключения PCI-устройств IDE Ports – порты подключения внешних накопителей информации USB Ports – порты подключения низкоскоростных внешних устройств

25

Материнская плата(схема)

Hub Interface – интерфейс обмена информацией между Северным и Южным мостами Flash BIOS – микросхема постоянной энергонезависимой памяти системной платы LAN Connect – разъем для подключения к локальной сети Keyboard – клавиатура Mouse - мышь FD - НГМД

26

Спасибо за внимание

27