Техническое обеспечение персонального компьютера

Техническое обеспечение персонального компьютера — это совокупность технических устройств, из которых состоит компьютер, и которые обеспечивают его функционирование.

Архитектурой компьютера называется ее логическая организация, структура и ресурсы, которые может использовать программист.

Персональный компьютер состоит из следующих основных блоков:

• основная память

• процессор

• периферийные устройства

Все блоки связаны между собой системной магистралью (шиной).

Большинство компонентов компьютера расположено на одной печатной плате, называемой системной платой или материнской платой. Обычно на системной плате располагаются ЦП и его вспомогательные схемы, основная память, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, интерфейс клавиатуры, дисковый интерфейс и шина (которая позволяет ЦП взаимодействовать с другими компонентами на материнской плате).

Процессор

Основа вычислительной машины — процессор. В нем расположены арифметико-логическое устройство — АЛУ, устройство управления — УУ и регистры для временного хранения информации. АЛУ осуществляет непосредственную обработку данных: сложение двух чисел, умножение одного числа на другое, перенос информации из одного места в другое и т.д. Данные процессор считывает из ОЗУ (оперативной памяти) компьютера, туда же он пересылает результат действия над этими данными. Устройство управления координирует взаимодействие различных частей ЭВМ.

Важнейшими характеристиками процессора являются:

• Разрядность

• Тактовая частота

• Адресное пространство

Разрядность процессора. Обычно команда выполняется не по одному биту, а одновременно группами по 8, 16, 32, 64 бита. Число одновременно обрабатываемых битов и называется разрядностью процессора. Чем больше разрядность процессора, тем больше информации он может обработать в единицу времени, тем выше его эффективность.

Тактовая частота процессора характеризует быстродействие компьютера. Режим работы процессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит быстрее», то и процессор работает быстрее. Микропоцессор фирмы Intel, разработанный для первого персонального компьютера корпорации IBM (1981 год) — i8088 — имел тактовую частоту всего 4,77 МГц и выполнял 0,33 миллионов инструкций в секунду. Современные процессоры Pentium имеют тактовую частоту 100 и более МГц.

Каждый конкретный процессор может работать не более чем с определенным количеством оперативной памяти. Максимальное количество памяти, которое процессор может обслужить, называется адресным пространством процессора и является важной характеристикой компьютера. Определяется адресное пространство разрядностью адресной шины.

Основная память

— это устройство для хранения информации. Она состоит из оперативного и постоянного запоминающего устройств.

Оперативное запоминающее устройство называется ОЗУ, постоянное запоминающее устройство — ПЗУ.

ОЗУ предназначено для записи, считывания и хранения программ (системных и прикладных), исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. Доступ к элементам памяти прямой. Все ячейки памяти объединены в группы по 8 бит (1 байт) и каждая такая группа имеет адрес, по которому к ней можно обратиться. ОЗУ используется для временного хранения данных и программ. При выключении компьютера, информация в ОЗУ стирается. В современных компьютерах объем памяти обычно составляет 8-128 Мбайта. Объем памяти — важная характеристика компьютера, она влияет на скорость работы компьютера и на работоспособность программ. Современные прикладные программы часто требуют для своего выполнения 4 Мбайта памяти, в противном случае программа просто не сможет работать.

Часть ОЗУ, называемая «видеопамять», содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране.

ПЗУ используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержимое памяти специальным образом «зашивается» в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения.

В ПЗУ находятся:

• Программа управления работой самого процессора

• Программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью

• Программы запуска и остановки ЭВМ

• Программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков

• Информация о том, где на диске находится операционная система.

Из ПЗУ можно только читать.