4.Структурная схема пк
5 Центральные устройства пк. Микропроцессор, назначение, структура, основные характеристики.
Назначение: Микропроцессор – для управления работой всех блоков ПК и для выполнения арифметических и логических операций.
Структура МП:
1) Устройство управления – формирует и подаёт во все блоки ПК в нужный момент времени сигналы управления, обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций.
2) Устройство управления – формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передаёт в соответствующие блоки ПК. Опорную последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых импульсов.
3) Арифметико-логическое устройство – для выполнения арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией. Для ускоренных операций с числами с плавающей точкой к АЛУ подключён дополнительный математический сопроцессор.
4) КЭШ – служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы ПК, для высокого быстродействия ПК, т.к. оперативная память не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации.
5) Регистры быстродействия ячейки памяти разной длины.
6) Интерфейс – связь с другими устройствами ПК (буферные запоминающие регистры, внутренний интерфейс МП, схемы управления портами вывода и системной шиной).
7) Порт ввода (вывода) – для подключения к МП других устройств ПК.
8) Генератор тактовых импульсов – генерирует последовательность электронных импульсов, частота которых определяет тактовую частоту ПК.
Основные характеристики МП.
1)Рабочее напряжение.
Тенденция снижения рабочего напряжения ядра МП, уменьшая возможность перегрева.
2)Разрядность.
Разрядность показывает сколько бит данных ОП может принять и обработать в своих регистрах (за 1 операцию).
3)Рабочая тактовая частота.
4) Коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты.
Для получения более высоких частот в МП происходит внутреннее умножение частоты на коэффициент (3, 3,5 ,4 и т.д.)
5)Размер КЭШ – памяти.
Для того, чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти внутри процессора создаётся буферная область (КЭШ-память), как бы сверхоперативная память.
6. Центральные устройства пк. Основная память.
Структура основной памяти состоит из отдельных ячеек, ёмкостью – 1 байт каждая. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ единое адресное пространство.
ОЗУ – RAM (Random Access Memory)
ПЗУ - ROM (Read-Only Memory)
ОЗУ предназначен для хранения ( программ, промежуточных и окончательных результатов) непосредственно участвующей в вычислительном процессе на текущем этапе функционирования ПК. Это энергозависимая память, т. К. при отключении питания информация в ней теряется, используется для чтения и записи. С точки зрения физического принципа действия различают: динамическую память DRAM и статическую SRAM. Динамическую память можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках – наиболее распространённый и экономически доступный вид памяти.
“-“ :
1 как при заряде, так и при разряде неизбежны переходные процессы, т.е. запись происходит медленнее
2 заряды ячеек имеют свойство рассеваться в пространстве невероятно быстро. Если их постоянно не подзаряжать, то утрата данных происходит через сотые доли секунды. Поэтому должна постоянно происходить подзарядка ячеек ОП, что вызывает непроизводительный расход ресурсов вычислительной системы.
3 ячейки статической памяти можно представить как электронные микроэлементы – триггеры, в которых хранится не заряд, а состояние (вкл./выкл.), этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие, технологически сложнее, дороже.
Микросхемы динамической памяти используются в качестве оперативной памяти, микросхемы статической – в качестве КЭШ.
Основная память в ПК размещается на стандартных панелях-модулях, которые вставляются в специальные разъёмы на материнской плате.
ПЗУ.
В момент включения ПК, в его ОП нет ничего: ни данных, ни программ, но процессору нужны команды первый момент после включения.
Сразу после включения ПК на адресной шине материнской платы выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ. Микропроцессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам. Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой ничего нет, он указывает на ПЗУ. Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда ПК выключен. Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS – Basic Input-Output System). Назначение BIOS – проверить состав и работоспособность компьютерной системы, и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким и гибким дисками. Программы, входящие в BIOS, позволяют наблюдать на экране диагностические сообщения, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры. Запись в ПЗУ происходит на заводе-изготовителе (прошивка BIOS).