
- •1.Основные термины и понятия.
- •Системы обработки данных
- •2.Основные факторы,
- •3.Определяющие принципы организации эвм
- •2 Фактор
- •3 Фактор
- •Типы компьютеров
- •Одноразовые компьютеры
- •Микроконтроллеры
- •Игровые компьютеры
- •Персональные компьютеры
- •Серверы
- •Комплексы рабочих станций
- •Мэйнфреймы
- •Структурная организация компьютера.
- •Система команд
- •2 Организация системных шин в компьютере
- •2.1 Передача данных в компьютере
- •Шины бывают следующих типов:
- •Параллельные шины
- •Последовательные шины
- •2.2 Общая шина
- •2.3 Системные шины fsb, qpi и HyperTransport
- •2.4 Шина pci
- •2.5 Шина pci Express
- •2.6 Последовательные шины Serial ata и usb
- •3 Организации памяти в эвм
- •3.1 Иерархическая организация памяти и принцип локальности ссылок
- •3.2 Взаимодействие процессора и различных уровней памяти
- •3.3 Адресная память
- •Латентность памяти и тайминги [20]
- •3.4 Ассоциативная память
- •3.5 Организация кэш-памяти
- •3.5.2 Типы кэш-памяти
- •Кэш с прямым отображением
- •Полностью ассоциативный кэш
- •Множественно-ассоциативный кэш
- •3.5.4 Дисковая кэш-память
- •3.7 Целостность данных
- •Методы обеспечения целостности данных:
- •3.8. Когерентность данных в мультипроцессорных системах
- •3.9. Эксклюзивная и инклюзивная организация кэш-памяти
- •3.4 Ассоциативная память
- •Р и с. 3.4. Ассоциативная память
- •3.5 Организация кэш-памяти
- •3.5.2 Типы кэш-памяти
- •К эш с прямым отображением
- •3.5.3 Множественно-ассоциативная четырехканальная кэш-память процессора i486
- •3.5.4 Дисковая кэш-память
- •Магнитные диски
- •Дискеты
- •Паралельные вычислительные сиситемы
- •Матричная система
- •Векторно - конвейерный принцип обработки данных
- •Прогнозирование ветвлений
- •Многопроцессорные архитектуры
- •Многомашинные вс
- •Системы с массовым параллелизмом
- •Кластерные системы
- •Многоядерная архитектура (Multicore)
- •Проблемы Multicore
Микроконтроллеры
Это компьютеры, которыми оснащаются разного рода бытовые устройства.
Такого рода встроенные компьютеры, называемые также микроконтроллерами, выполняют функцию управления устройствами и организации их пользовательских интерфейсов.
Применяются в:
бытовых приборах (будильники, стиральные машины, сушильные аппараты, микроволновые печи, охранные сигнализации);
коммуникаторы (беспроводные и сотовые телефоны, факсимильные аппараты, пейджеры);
периферийные устройства (принтеры, сканеры, модемы, приводы CD-ROM);
развлекательные устройства (видеомагнитофоны, DVD-плееры, музыкальные центры, МРЗ - плееры, телеприставки);
формирователи изображений (телевизоры, цифровые фотокамеры, видеокамеры, объективы, фотокопировальные устройства);
медицинское оборудование (рентгеноскопические аппараты, томографы, кардиомониторы, цифровые термометры);
военные комплексы вооружений (крылатые ракеты, межконтинентальные баллистические ракеты, торпеды);
торговое оборудование (торговые автоматы, кассовые аппараты);
игрушки (говорящие куклы, приставки /тля видеоигр, радиоуправляемые машинки и лодки).
В любой современной автомашине представительского класса устанавливается по полсотни микроконтроллеров, которые управляют различными подсистемами, в частности, автоблокировкой колес, впрыском топлива, магнитолой и системой навигации.
В реактивных самолетах используется свыше 200 микроконтроллеров.
В любом домашнем хозяйстве имеется до нескольких сот компьютеров, причем члены семьи зачастую даже не подозревают об их существовании.
Через несколько лет практически все приборы, работающие на источниках электропитания, будут оснащаться микроконтроллерами.
По объемам ежегодных продаж микроконтроллеры опережают компьютеры всех остальных типов (за исключением одноразовых) на несколько порядков.
В отличие от микросхем RFID, выполняющих минимальный набор функций, микроконтроллеры хоть и невелики по размерам, но представляют собой полноценные вычислительные устройства.
Каждый микроконтроллер состоит из процессора, памяти и средств ввода-вывода.
Ввод-вывод, как правило, осуществляется посредством кнопок и переключателей с контролем состояния, световых индикаторов, дисплея и звуковых компонентов устройства.
Программное обеспечение микроконтроллеров в большинстве случаев прошивается производителем в постоянной памяти.
Все микроконтроллеры можно разделить на два типа:
универсальные - являются обычными компьютерами, уменьшенными в размере.
Специальные - отличаются индивидуальной архитектурой и набором команд, приспособленными для решения определенного круга задач. (Например, связанных с воспроизведением мультимедийных данных).
Игровые компьютеры
Это, по существу, обычные компьютеры, в которых расширенные возможности графических и звуковых контроллеров сочетаются с ограничениями по объему ПО и пониженной расширяемостью.
Первоначально в эту категорию входили компьютеры с процессорами низших моделей для простых игр типа пинг-понга, которые предусматривали вывод изображения на экран телевизора.
Современные игровые компьютеры превратились в достаточно мощные системы, которые по некоторым параметрам производительности ничем не хуже, а иногда даже лучше персональных компьютеров.
Пример: — Sony PlayStation 2.
В ней установлен 128-разрядный специализированный RISC-процессор с тактовой частотой 296 МГц , имеет оперативную память емкостью 32 Мбайт, специальной графической процессор на 160 МГц, 48-каналыюй звуковой платой и DVD-приводом.
Все подобные компьютеры отстают от ПК, выпущенных в тот же период времени, но не сильно. Более того, некоторые их компоненты даже мощнее своих аналогов, применяемых в ПК. (128-разрядный процессор PlayStation 2 по разрядности превосходит все существующие модели ПК, а по тактовой частоте, наоборот, заметно уступает).
Основное различие между игровыми машинами и ПК, впрочем, состоит в том, что игровые компьютеры представляют собой закрытые, законченные системы.
Расширяемость таких систем при помощи сменных плат не предусмотрена, они оптимизированы для конкретной области применения — выполнения трехмерных игр с высоким уровнем интерактивности и высококачественным стереофоническим звуком.
Все остальные функции считаются вторичными.
Ограниченность по аппаратному и программнму обеспечению, позволяет продавать игровые системы по более низким ценам, чем персональные компьютеры.