Занятие 2

Аппаратное и программное обеспечение ПК

Цели:

1. Формирование представлений об архитектуре ПК, функциях и основных характеристиках центрального процессора, основных видах памяти, назначении системной платы и портов ввода/вывода, современных видах внешних устройств и сетевом оборудовании, видах программного обеспечения ПК.

План:

1. Архитектура ПК.

2. Центральный процессор

3. Виды памяти.

4. Системная плата.

5. Порты ввода/ вывода.

6. Современные виды внешних устройств.

7. Сетевое оборудование.

8. Программное обеспечение компьютера.

1. Архитектура пк

Архитектура- это общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействие его основных функциональных узлов.

Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе. Для связи между всеми функциональными узлами (модулями) используется общая шина (магистраль), которая состоит из трех частей: шина данных (для передачи данных), шины адреса (для передачи адреса), шина управления (для передачи управляющих сигналов). Такую схему легко дополнять новыми устройствами. Это называют принципом открытой архитектуры. Т.е. пользователь сам может выбирать состав внешних устройств и комплектовать ПК.

Подключение модулей к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров.

Контроллер- это специализированный процессор, управляющий работой вверенного ему устройства.

Наличие контроллера снимает нагрузку с центрального процессора. При выполнении некоторой операции (например, печати) центральный процессор выдает задание контроллеру, отвечающему за работу принтера. Контроллер руководит выполнением операции, а центральный процессор может в это время выполнять другие операции. За счет этого увеличивается скорость работы ПК.

На программном уровне за работу устройств отвечают специальные программы- драйверы.

На практике, чтобы избежать перегрузки центральной магистрали вводится одна или несколько дополнительных шин.

2. Центральный процессор

Процессор осуществляет работу с данными, координирует работу ПК в целом.

Характеристики процессора:

1). Тактовая частота- это число элементарных операций, выполняемых за единицу времени (МегаГерцы). На сегодняшний день не является основной, т.к. существуют другие методы и средства увеличения производительности ПК. (контроллер памяти и т.д.)

2). Разрядность- число одновременно обрабатываемых бит. (8-ми разрядные, 16- разрядные и т.д.) (32-64)

3. Виды памяти

Память компьютера делится на внутреннюю –оперативную и внешнюю- долговременную. Внутренняя память энергозависимая и «быстрая», внешняя- энергонезависимая и «медленная». Как определяется быстродействие памяти. Чем быстрее процессор получает доступ к данным (считывает определенный объем информации, например, 1 байт), хранящимся в памяти тем «быстрее» она считается. Оперативная память работает в миллион раз быстрее. (Жесткий диск-10 милисекунд: Оперативная память- 5*10 секунды).

Оперативная память (ОЗУ) ПК представляет собой совокупность микросхем (чипов), обеспечивающих хранение программ и данных, оперативно обрабатываемых компьютером.

Существует 2 типа устройств оперативной памяти: динамическая (основная) и статическая (дополнительная, Кэш-память). Динамическая память дешевле статической, но достаточно медленная при обмене данными между процессором и ОЗУ. Поэтому необходимо хоть и менее емкая, но более «быстрая» память статическая (процессорная). В ней хранятся данные, к которым исполняемая программа обращается наиболее часто. За счет его увеличивается производительность системы.

В оперативной памяти при исчезновении электропитания данные мгновенно исчезают.

Постоянная память (ПЗУ) энергонезависимое устройство. В ПЗУ хранится программа запуска компьютера, которая называется BIOS (базовая система ввода/вывода). При включении ПК BIOS начинает работать автоматически. Она проверяет наличие и исправность всех устройств, при необходимости выдает соответствующие сообщения и если все в порядке, загружает операционную систему и далее в работе компьютера не участвует.

Еще один вид памяти- видеопамять, обслуживающее монитор. Сначала формируется содержимое видеопамяти, а затем контроллер монитора выводит изображение на экран.

С носителя внешней памяти мы познакомились ранее.