Системная шина

Основной обязанностью системной шины является передача информации между процессором и остальными компонентами компьютера. По этой шине осуществляется не только передача информации, но и адресация устройств, а также обмен специальными служебными сигналами. Таким образом, упрощенно системную шину (магистраль) можно представить как совокупность сигнальных линий, объединенных по их назначению (данные, адреса, управление). Основной характеристикой этих линий является их разрядность — разрядность адресной шины, шины данных.

Архитектура персональных компьютеров. Рассмотрим каким образом «архитектура фон Неймана» реализована в современных персональных компьютерах. Функции центрального арифметико-логическое устройства (АЛУ) и центрального устройства управления выполняются одним устройством — центральным процессором. Центральный процессор это основа любого компьютера, поэтому работоспособность машины, скорость обработки информации напрямую зависит от процессора. Этот элемент, как и все остальные необходимые для работы компоненты, объединены в так называемый системный блок компьютера.

В этом же блоке располагаются запоминающие устройства, которые в свою очередь подразделяются на постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и магнитный накопитель информации, реализованный обычно в виде жесткого диска (винчестера). В ПЗУ хранятся данные, необходимые для запуска компьютера. Все остальная информация записывается на жесткий диск. Для временного хранения данных, обрабатываемых центральным процессором, используется ОЗУ, так как это увеличивает скорость обработки данных.

Следующие устройства также являются необходимыми при работе с персональным компьютером, так как они обеспечивают взаимодействие компьютера с пользователем. Этими устройствами являются устройства ввода и вывода информации. Ввод информации осуществляется посредством клавиатуры. Существует большое количество различных клавиатур, но их основная задача почти такая же, как у пишущих машинок — набор текста. Помимо этой задачи клавиатура необходима также для управления компьютером.

Сравнительно недавно получило распространение другое устройство для ввода информации. Оно стало буквально необходимым для работы на компьютерах с графическим интерфейсом, таким например как Windows. Такое устройство называется мышью. С помощью компьютерной мышь можно управлять курсором на экране монитора, двигая мышью по поверхности стола.

Осуществляя обратную связь с пользователем, компьютер для вывода информации использует монитор. Монитор представляет собой экран, на котором отображается как текстовая, так и графическая информация. Используя данные, выводимые на мониторе, пользователь имеет возможность проследить за ходом работы компьютера. Существуют также мониторы, способные помимо вывода информации осуществлять ее ввод, как бы частично заменяя клавиатуру. Осуществляется такой ввод от нажатия рукой на экран монитора, который оснащен чувствительными сенсорами, реагирующими на это нажатие.

Помимо этого существует очень большой класс устройств ввода-вывода информации, именуемый периферийными устройствами. Эти устройства не являются столь необходимыми при работе с компьютером, как, например, монитор и клавиатура. Однако их использование расширяет возможности персональных компьютеров и облегчает работу с ними. На сегодняшний день существует большое количество таких устройств, поэтому можно лишь перечислить основные из них.

Принтер и плоттер печатают информацию, получаемую от компьютера. С помощью плоттера компьютер можно вычертить чертеж детали, географическую карту или другое подобное изображение, тогда как с помощью принтера можно распечатать любую информацию. Через колонки, подключаемые к специальной электронной плате, в компьютере появляется возможность выводить, а с помощью микрофона и вводить, звуковую информацию. Джойстик — используется для ввода команд в компьютерных играх. Сканер — предназначен для ввода в компьютер графических изображений. Дигитайзер предназначен для полуавтоматического ввода в компьютер чертежей. Модемы и дополнительные сетевые карты позволяют компьютерам объединяться в сети и обмениваться информацией между собой. Все эти устройства осуществляют ввод и вывод информации на компьютере.

Заключение. Итак, можно сделать вывод, что современный персональный компьютер состоит из трех основных устройств. Это системный блок, самый важный и необходимый блок компьютера в котором расположены процессор и запоминающие устройства, а также устройства ввода и устройства вывода информации. При этом любое из устройств можно легко заменить на другое, что делает современный компьютер гибким в своей архитектуре.

Основные блоки ПК и их назначение

центральный процессор	монитор	мышь
оперативное запоминающее устройство	клавиатура	принтер
накопители на жестких магнитных дисках		сканер
накопители на гибких магнитных дисках		джойстик
блок питания		графопостроитель (плоттер)
внутренний канал обмена данных		дигитайзер
электронные схемы (контроллеры)		сетевой адаптер
		модемы
		музыкальная приставка

Основные характеристики ПК

— быстродействие, производительность, тактовая частота;

— разрядность машины и кодовых шин интерфейса;

— типы системного и локальных интерфейсов;

— емкость оперативной памяти;

— емкость накопителя на винте;

— тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках;

— виды и емкость кэш–памяти (буферная, недоступная для пользователя, быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией)

— тип дисплея и видеоадаптера;

— тип принтера;

— наличие математического сопроцессора, который позволяет в десятки раз ускорить выполнение операций над двоичными числами с плавающей запятой;

— аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ;

— возможность работы в вычислительной сети;

— возможность работы в многозадачном режиме;

— надежность;

— стоимость;

— габариты и масса.

Существенным моментом создания компьютеров являются логические основы его построения. Для анализа и синтеза схем в ЭВМ при алгоритмизации и программировании решения задач широко используется математический аппарат алгебры логики. Алгебра логики — это раздел математической логики, значение всех элементов которой (функций и аргументов) определены в двухэлементном множестве {0,1}. Алгебра логики оперирует с логическими высказываниями. Логические высказывания — это любое предложение, в отношении которого имеет смысл утверждение о его истинности или ложности. При этом считается, что каждое высказывание или истинно, или ложно и не может одновременно и истинным, и ложным.

Решение задач на ЭВМ реализуется программным способом, т.е. путем выполнения последовательно во времени отдельных операций над информацией, предусмотренных алгоритмом решения задач. Алгоритм решения задачи, заданной в виде последовательности команд на языке вычислительных машин (в кодах машины) называется машинной программой. Машинная команда — это элементарная инструкция машине выполняемая автоматически, без каких либо указаний или объяснений.

Операционная часть команды — это группа разрядов в команде предназначенных для представления кодов в команде машины.

1) Операции пересылки информации внутри ЭВМ.

2) Арифметические операции.

3) Логические операции.

4) Операции передачи управления.

5) Обслуживающие и вспомогательные операции.

6) Обращение к внешним устройствам.

Операция передачи управления служит для изменения естественного порядка выполнения программ. Операции безусловной передачи управления и условной.