Архитектура пк
Архитектура ПК – это совокупность аппаратных и программных средств ПК, а также система взаимодействия их, обеспечивающая функционирование ПК.
В основу архитектуры ПК положен магистрально-модульный принцип.
Суть принципа сводится к тому, что ЭВМ состоит из набора устройств (блоков-модулей), реализующих законченные функции и независимых от других модулей, что позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию и производить её модернизацию при необходимости.
Различают внешнюю архитектуру ПК – то, что видят люди и внутреннюю – то, из чего состоит ЭВМ и на чём основано накопление, обработка и передача информации внутри машины.
Внешняя архитектура:
Основные устройства: системный блок, монитор, манипулятор «мышь», клавиатура.
Периферийные устройства: принтер, сканер, плоттер, звуковая приставка, дисководы для работы с гибкими и лазерными дисками, модем, стример, графопостроитель и др. Внутренняя архитектура пк
Основные аппаратные компоненты компьютера, отвечающие за хранение и обработку данных, расположены в системном блоке.
Схема внутренней архитектуры компьютера:
Процессор
ОП Системная
плата
Системная шина (магистраль)
контроллеры
Устройства ввода Устройства вывода Устройства хранения
Системный блок содержит электронные схемы, расположенные на платах, главной из которых является системная плата, дисководы для работы с гибкими дисками, жёсткий диск, порты ввода-вывода (разъёмы), блок питания, громкоговоритель.
На системной плате располагаются: процессор, модули оперативной памяти, микросхемы быстрой памяти (КЭШ), микросхемы базовой системы ввода-вывода (BIOS).
На системной плате также находятся разъёмы для плат (электронных схем), управляющих работой различных устройств ПК. В эти разъёмы обычно вставлены:
- контроллеры для управления жёстким диском, дисководами и принтером;
- адаптер монитора (видеоплата);
- плата портов ввода-вывода;
- звуковая карта;
и др.
Основные характеристики системной платы: максимально допустимая частота процессора, число разъёмов для плат расширения, тип системной шины.
Процессор это интегральная микросхема, которая исполняет поступающие на ее входы программы и управляет работой других устройств.
Процессор является основным вычислительным блоком компьютера, определяющим его мощь. Тип используемого процессора определяет свойства, функции, вычислительные возможности ПК.
Сегодня реализуются следующие классы процессоров: XT, AT, 386, 486, Pentium, Celeron, Motorola (Apple), Power PC и др.
Основными характеристиками процессора являются:
Тактовая частота или быстродействие (количество колебаний, совершаемых специальным генератором тактовых импульсов в секунду). Эта характеристика указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет за одну секунду.
Измеряется в МГц (1 Гц = 1 импульсу в сек.), Мгц (млн такт/сек) и Ггц (млрд такт/сек)
Тактовая частота Intel 8088 – 4,77 МГц, Pentium > 500 МГц, а у современных компьютеров измеряется уже в Ггц.
Разрядность максимальное количество разрядов двоичного числа, которое может обрабатывать процессор как единое целое. Обычно разрядность равна 8, 16, 32 или 64. Intel 8088 – 16-ти разрядный, 80486 – 32-х разрядный, Pentium - 64-х разрядный.
Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирования.
Магистраль передачи данных или системная шина - это общая линия проводов, к которой параллельно подсоединяются все компоненты ПК. Магистраль осуществляет обмен информацией между процессором, памятью и контроллерами внешних устройств по 3-м многоразрядным шинам, соединяющим модули:
Шина данных, является двунаправленной. Данные по шине данных передаются от процессора к устройству и наоборот.
Шина адреса передаёт в одном направлении: от процессора к ОП и устройствам, формируемый процессором код адреса устройства, а для ОЗУ – код адреса ячейки.
Шина управления передаёт сигналы, определяющие характер обмена информацией, и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.
Контроллеры (адаптеры) – электронные схемы, которые управляют работой внешних устройств. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и правильно отреагировать на него.
Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами.
Разъёмы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства (принтер, сканер, мышь и т.д.), называют «портами».
Порты общего назначения бывают 2-х видов: параллельные (обозначаются LPT1 – LPT4) – обычно 25 контактов, и последовательные (обозначаемые CОМ1 – CОМ3) – обычно 9 контактов, но возможно и Параллельные порты выполняют ввод и вывод данных с большей скоростью, чем последовательные, но требуют и большего числа проводов. К параллельному порту подключается принтер, к последовательному – мышь. Наиболее популярен вид порта – USB. Он позволяет подключать до 256 устройств.