4)Магистрально-модульный принцип построения компьютера
В
основу архитектуры современных
персональных компьютеров положен
магистрально-модуль-ный принцип.
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
модулями.
Обмен информацией между отдельными
устройствами компьютера производится
по трем многоразрядным шинам (многопроводным
линиям), соединяющим все модули: шине
данных, шине адресов и шине
управления.
Разрядность шины данных связана с
разрядностью процессора (имеются 8-,
16-, 32-, 64-разрядные процессоры).
Данные по шине данных могут передаваться
от процессора к какому-либо устройству,
либо, наоборот, от устройства к процессору,
т. е. шина данных является двунаправленной.
К основным режимам работы процессора
с использованием шины данных можно
отнести следующие: запись/чтение данных
из оперативной памяти, запись/чтение
данных из внешней памяти, чтение данных
с устройства ввода, пересылка данных
на устройство вывода.
Выбор абонента по обмену данными
производит процессор, который формирует
код адреса данного устройства, а для
оперативной памяти код адреса ячейки
памяти. Код адреса передается по адресной
шине, причем сигналы по ней передаются
в одном направлении от процессора к
оперативной памяти и устройствам, т. е.
шина адреса является однонаправленной.
Разрядность шины адреса определяет
объезд адресуемой процессором памяти.
Имеются 16-, 20-, 24- и 32-разрядные шины
адреса.
Каждой шине соответствует свое адресное
пространство, т. е. максимальный объем
адресуемой памяти:
В персональных компьютерах величина
адресного пространства процессора и
величина фактически установленной
оперативной памяти практически всегда
различаются.
По шине управления передаются сигналы,
определяющие характер обмена информацией
(ввод/вывод), и сигналы, синхронизирующие
взаимодействие устройств, участвующих
в обмене информацией.
Подключение отдельных модулей компьютера
к магистрали на физическом уровне
осуществляется с помощью контроллеров,
адаптеров устройств (видеоадаптер,
контроллер жестких дисков и т. д.), а на
программном уровне обеспечивается
загрузкой в оперативную память драйверов
устройств, которые обычно входят в
состав операционной системы.
Контроллер жестких дисков обычно
находится на системной плате. Существуют
различные типы контроллеров жестких
дисков, которые различаются по количеству
подключаемых дисков, скорости обмена
информацией, максимальной емкости диска
и др.
5)Что такое
архитектура компьютера? Принцип открытой
архитерктуры.
Архитектура компьютера Архитектура компьютера - это описание его организации и принципов функционирования его структурных элементов. Включает основные устройства ЭВМ и структуру связей между ними. Обычно, описывая архитектуру ЭВМ, особое внимание уделяют тем принципам ее организации, которые характерны для большинства машин, относящихся к описываемому семейству, а также оказывающие влияние на возможности программирования. Поскольку от архитектуры компьютера зависят возможности программирования на нем, поэтому при описании архитектуры ЭВМ уделяют внимание описанию команд и памяти
Принцип открытой архитектуры заключается в следующем:
Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определенная совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями .
Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.
Для того, чтобы соединить друг с другом различные устройства компьютера, они должны иметь одинаковый интерфейс (англ . interface от inter — между, и face — лицо)
Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой
Если интерфейс является общепринятым, например, утверждённым на уровне международных соглашений, то он называется стандартным
Каждый из функциональных элементов (память, монитор или другое устройство) связан с шиной определённого типа — адресной, управляющей или шиной данных
Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме:
Контроллеры и адаптеры представляют собой наборы электронных цепей, которыми снабжаются устройства компьютера с целью совместимости их интерфейсов. Контроллеры, кроме этого, осуществляют непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора