
- •I. Жизненный цикл технического изделия.
- •1. Общие сведенья.
- •2. Стадии жизненного цикла. Общие сведенья
- •I. Электрические соединения в конструкциях эвт.
- •1. Классификация.
- •2. Общие сведенья о монтаже эвт.
- •Графические конструкторские документы
- •Текстовые конструкторские документы
- •I. Схемная документация
- •1. Виды и типы схем
- •2. Правила выполнения электрических схем
- •I. Типовые конструкции модулей.
- •1. Конструктивная иерархия элементов, узлов и устройств эвм.
- •2. Комплексы универсальных типовых конструкций утк.
- •I. Монтажные печатные платы.
- •1. Компановка элементов схемы.
- •2. Монтаж на печатных платах:
- •I. Классификация персональных компьютеров.
- •1. По конструктивным особенностям.
- •2. По функциональному назначению.
- •Материнская плата.
- •Конструирование печатных плат.
- •Размеры печатных плат
- •Классификация печатных плат.
- •Материалы для производства тэз
- •Марки и номенклатура некоторых материалов
- •Типы печатных плат
- •Односторонние печатные платы
- •Двухсторонние печатные платы
- •Точность печатных плат
- •I. Конструкционные материалы, применяемые для изготовления пп.
- •II. Способы формирования рисунка пп.
- •III. Способы создания токопроводящего покрытия в пп. Конструкционные материалы, применяемые для изготовления печатных плат
- •Способы формирования рисунка и создания токопроводящего покрытия в печатных платах
- •Типовые процессы изготовления печатных плат
- •I. Тенденции совершенствования конструкций и технологии пп.
- •II. Получение рисунка печатной платы. Тенденции совершенствования конструкций и технологии печатных плат
- •Получение рисунка печатной платы
- •I. Процессы изготовления печатных плат
- •1. Химические процессы изготовления печатной платы.
- •2. Гальванические процессы изготовления печатной платы. Химические и гальванические процессы изготовления печатных плат
- •Понятие виброустойчивости и вибропрочности.
- •Понятие жесткости и механической прочности конструкции
- •Амортизация конструкции эва
- •Схемы размещения амортизаторов
- •Основные причины, вызывающие искажения сигналов
- •Причины роста влияния помех
- •Помехи в сигнальных проводниках
- •Наводки по цепям питания и методы их уменьшения
- •Уменьшение общих участков протекания токов элементов по шинам питания
- •Тепловые режимы и источники выделения тепла.
- •Пути переноса тепловой энергии в аппаратуре.
- •Передача теплоты теплопроводностью
- •Передача теплоты конвекцией Естественное и принудительное воздушное охлаждение
- •I. Процесс производства мпп (на примере компании «Ремикон»).
- •1. Описание технологии производства мпп.
- •Понятие надежности
- •Работоспособность, отказ. Виды отказов.
- •Основные эксплуатационные свойства эва: безотказность, ремонтоспособность, долговечность и сохраняемость
- •Интенсивность отказов. Графическая зависимость интенсивности отказов от времени (кривая жизни изделия)
- •I. Структурная надежность.
- •1. Количественные характеристики структурной надежности.
- •2.Надежностные структурные схемы:
- •Структурная надежность
- •Количественные характеристики структурной надежности эвм
- •I. Методы повышения надежности.
- •1. Структурные методы повышения надежности.
- •2. Информационные методы повышения надежности. Методы повышения надежности
- •Структурные методы повышения надежности
- •Информационные методы повышения надежности эва
- •I. Автоматизация производства свт.
- •1. Автоматизированные системы технологической подготовки
- •Основные типы пэвм.
- •Аппаратно-программный комплекс
- •I. Виды неисправностей свт и способы их устранения.
- •1. Классификация неисправностей свт.
- •2. Этапы и процесс устранения неисправностей свт.
- •I. Методика поиска и устранения неисправностей свт.
- •2. Метод внешнего осмотра.
- •7. Метод простукивания.
I. Классификация персональных компьютеров.
1. По конструктивным особенностям.
2. По функциональному назначению.
Бытовые ПЭВМ предназначены для массового потребителя, поэтому они должны быть достаточно дешевыми, надежными и иметь, как правило, простейшую базовую конфигурацию. Бытовые ПЭВМ используются в домашних условиях для развлечений (видеоигры), для обучения и тренировки, управления бытовой техникой. Однако
архитектура этих машин позволяет пдключать их к каналам связи, расширять набор переферийного оборудования. При некоторой модернизации эти модели могут использоваться для индивидуальной обработки текста, решения небольших научных и инженерных задач (например, отечественная ПЭВМ “Амата”). Бытовые ПЭВМ снабжаются пакетом игр, программным обеспечением локальной сети и др. Фирмы предлагают за дополнительную плату нарастить комплектность компьютера НЖМД типа “венчестер”, музыкальной картой, монитором и т.д. Модель “Амата” легко превращается в ПЭВМ общего назначения.
Персональные ЭВМ общего назначения применяются для решения задач научно-технического и экономического характера, а также для обучения и тренировки. Они размещаются на рабочих местах потребителей: на предприятиях, в учреждениях, в магазинах, на складах и т.п. Машины этого класса обладают достаточно большой емкостью оперативной памяти, имеют внешнюю память на гибких и жестких магнитных дисках, собственный дисплей. Интерфейсы позволяют подключать большое количество переферийных устройств, средства для работы в составе вычислительных сетей. ПЭВМ общего назначения используется прежде всего потребителями-непрофессионалами. Поэтому они снабжаются развитым программным обеспечением, включающим опрационные системы, трансляторы с алгоритмических языков, пакеты прикладных программ. В состав аппаратуры входят устройства для вывода как текстового, так и графического материала, принтеры с высоким качеством печати. Этот класс ПЭВМ получил наибольшее распространение на мировом рынке.
Профессиональные ПЭВМ используются в научной сфере, для решения сложных информационных и производственных задач, где требуется высокое быстродействие, эффективная передача больших массивов информации, достаточно большая емкость оперативной памяти. Потребителями профессиональных ПЭВМ, как правило, являются профессионалы-программисты, поэтому программное обеспечение должно быть достаточно богатым, гибким, включать инструментальные программные средства. Благодоря подключению широкой номенклатуры переферийныхустройств функциональные возможности ПЭВМ значительно расширяются. Они могут работать в многозадачном режиме, с алгоритмическими языками высокого уровня, в составе вычислительных сетей. По своим функциональным возможностям многопроцессорные профессиональные ПЭВМ не только приближаются, но и вполне могут конкурировать с большими ЭВМ предыдущего поколения.
В настоящее время появился новый признак классификации ПЭВМ по конструктивному исполнению, связанному с микроминиатюризацией изделий. Снижение веса и уменьшение габаритов привело к выпуску компьютеров, называемых LAPTOP («наколенные» компьютеры), NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) и HANDLEND (ручной компьютер).
В LAPTOP («наколенные» компьютеры) клавиатура и системный блок выполнены в одном корпусе, который сверху, как крышкой, закрывается жидкокристаллическим дисплеем, неразъемно-соединенным со своим электронным основанием. Соединительные провода между дисплеем и ЭВМ скрыты в корпусе. Компьютер можно легко переносить и держать на коленях пользователя. Эти модели немного уступают по своим техническим параметрам настольным ПЭВМ. Они построены на МП 180386, имеют встроенные НГМД и НЖМД. В большинстве моделей LAPTOP используются монохромные дисплеи, так как применение цветных дисплеев приводит к резкому удорожанию компьютера. Компьютеры класса LAPTOP не должны весить более 3,5 кг.
NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) имеют размеры одного листа бумаги стандарта А4 (297*210), обладают неполной клавиатурой (около 80 клавиш). В них используются НЖМД (например, дисковод емкостью 120 Мбайт, диаметром 2,5 дюйма) и НГМД. В комплекте с NOTEBOOK можно применять модем или факс-модем, выполненные в виде отдельного настольного блока, присоединенного кабелем к компьютеру и телефонной сети. Однако существуют блоки модемов и факс-модемов, вставляемые в корпус NOTEBOOK и работающие, как правило, только на передачу сообщений. Компьютеры NOTEBOOK могут использоваться в деловых поездках, не требуют места на рабочем столе, могут храниться в ящике для бумаг, в портфеле.
ПЭВМ HANDHELD – ПЭВМ, размером меньше листа бумаги стандарта А4 (например, модель Hewlett Packard 95 LX имеет размеры 160*86*25 мм), поэтому они всегда под рукой (в кармане) в готовом к работе состоянии. Эти модели могут работать независимо от электросети. Программы при автономной работе вводятся с помощью твердой карточки (ROM CARD) , на которых записаны программы емкостью 32, 64 или 128 Кбайт. Карточки можно перепрограммировать. Для хранения результатов расчетов, введенного текста, составленных электронных таблиц и других результатов работы пользователь применяет ROM CARD со встроенной в них батарейкой. Это карточки очень небольшого размера (2*5 мм), что позволяет вставлять их в специальные отверстия в корпусе персонального компьютера для чтения с них программ, данных или записи результатов работы пользователя. По мере надобности результаты работы могут по кабелю перенесены на настольный компьютер. В конструкциях этих моделей ПЭВМ предусматривается гораздо больший объем постоянной памяти, чем в конструкциях настольной ПЭВМ.
По прогнозам специалистов, миниатюрные компьютеры в ближайшем будущем смогут включаться в вычислительные сети без проводов (с помощью радиоволн), что потребует минимальных затрат. Такая технология получила название «полевая компьютеризация» (Field Computing). К концу 90-х годов ее внедрение вызовет новый революционный скачок в информатизации общества. Карманные компьютеры (Palm Top, что значит «наладонные») имеют массу около 300 г; типичные размеры в сложенном состоянии 150*80*25 мм. Это полноправные персональные компьютеры, имеющие микропроцессор, оперативную и постоянную память, обычно онохромный жидкокристаллический дисплей, портативную клавиатуру, портразъем для подключения в целях обмена информацией к стационарному ПК.
Электронные секретари (PDA – Personal Digital Assistent, иногда их называют Hand Help – ручной помощник) имеют формат карманного компьютера (массой не более 0,5 кг), но более широкие функциональные возможности, нежели Palm Top (в частности: аппаратное и встроенное программное обеспечение, ориентированное на организацию электронных справочников, хранящих имена, адреса и номера телефонов, информацию о распорядке дня и встречах, списки текущих дел, записи расходов и т.п.), встроенные текстовые, а иногда и графические редакторы, электронные таблицы. Большинство PDA имеют модемы и могут обмениваться информацией с другими ПК, а при подключении к вычислительной сети могут получать и отправлять электронную почту и факсы. Некоторые из них имеют даже автоматические номеронабиратели. Новейшие модели PDA для дистанционного беспроводного обмена информацией с другими компьютерами оборудованы радиомодемами и инфракрасными портами.
Ручной ввод информации возможен с клавиатуры (клавиатура QWERTY у моделей HP 100LX, Casio Boss, Psion Series), у некоторых моделей (Newton Message Pad, Dyna Pad, Versa Pad и др.) имеется «перьевой» ввод: сенсорный экран, указка (перо) и экранная эмуляция клавиатуры (указкой можно «нажимать» клавиши на экране), у некоторых моделей (Sharp Wizard) имеется гибридный ввод: с клавиатуры, для выбора пунктов меню и некоторых рукописных записей – перьевой ввод.
Электронные секретари обычно имеют небольшой идкокристаллический дисплей (иногда размещенный в съемной крышке компьютера) и возможность наращивания ресурсов по спецификации PCMCIA. PDA, пожалуй, самый быстроразвивающийся вид портативных компьютеров: по оценке специалистов, в 1996 г. парк PDA только в США превысит 10 млн. шт.
Электронные записные книжки (organizer – органайзеры) относятся к «легчайшей категории» портативных компьютеров (к этой категории кроме них относятся калькуляторы, электронные переводчики и др.); масса их не превышает 200 г. Органайзеры пользователем не программируются, но содержат вместительную память, в которую можно записать необходимую информацию и отредактировать ее с помощью встроенного текстового редактора; в памяти можно хранить деловые письма, тексты соглашений, контрактов, распорядок дня и деловых встреч. В органайзер встроен внутренний таймер, который напоминает звуком о деле в заданное время. Есть защита информации от несанкционированного доступа, обычно по паролю. Есть разъем для подключения к компьютеру, небольшой монохромный дисплей. Благодаря низкому потреблению мощности питание от аккумулятора обеспечивает без подзарядки хранение информации до 5 лет. К сожалению, большинство органайзеров не русифицированы, а программную русификацию сделать невозможно.
Лекция №19: «Основные блоки ПЭВМ и их назначение».
I. Основные блоки ПЭВМ и их назначение.
1. Структура ПЭВМ.
2. Внутренние устройства.
3. Внешние устройства.
Основные блоки ПЭВМ и их назначение.
Архитектура компьютера определяется совокупностью свойств, существенных для пользователя.
Структура и функциональные возможности ПЭВМ:
основные:
обработка и хранение информации,
обмен информацией с внешними объектами.
дополнительные:
обеспечивают эффективные режимы ее работы,
диалог с пользователем, высокую надежность и др.
Функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и
программных средств.
Структура компьютера - это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.
Персональный компьютер - это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.
Достоинствами ПК являются:
• малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
• автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
• гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
• "дружественность" операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;
• высокая надежность работы (более 5 тыс. ч наработки на отказ).
Структура ПЭВМ
Микропроцессор (МП) - центральный блок ПК, предназначенный для управление работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операции над информацией.
В состав микропроцессора входят:
• устройство управления (УУ) - формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций; формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ; опорную последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых импульсов;
• арифметико-логическое устройство (АЛУ) - предназначено длявыполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией (в некоторых моделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительныйматематический сопроцессор);
• микропроцессорная память (МПП) - служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины. МПП строится на регистрах и используется для обеспечения высокого быстродействия машины, ибо основная память (ОП) не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессора. Регистры - быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от ячеек ОП, имеющих стандартную длину 1 байт и более низкое быстродействие);
• интерфейсная система микропроцессора - реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие регистры и схемы управления портами ввода-вывода (ПВВ) и системной шиной. Интерфейс (interface) - совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие. Порт ввода-вывода (I/O ≈ Input/Output port) - аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК.
Генератор тактовых импульсов, генерирует последовательность
электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины. Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины или просто такт работы машины.
Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определенное количество тактов.
Системная шина, основная интерфейсная система компьютера,
обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.
Системная шина включает в себя:
• кодовую шину данных (КШД), содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда;
• кодовую шину адреса (КША), включающую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства;
• кодовую шину инструкций (КШИ), содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов, импульсов) во все блоки машины;
• шину питания, имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК к системе энергопитания.
Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:
1) между микропроцессором и основной памятью;
2) между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;
3) между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).
Все блоки, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы (стыки) подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Управление системной шиной осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что чаще, через дополнительную микросхему - контроллер шины, формирующий основные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII-кодов.
Основная память (ОП):
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство,
ПЗУ - постоянноезапоминающее устройство.
Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины.
ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя).
ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке), В качестве недостатка ОЗУ следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость).
Внешняя память, относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имеющимися практически на любом компьютере, являются накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках.
Назначение этих накопителей - хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. Различаются НЖМД и НГМД лишь конструктивно, объемами хранимой информации и временем поиска, записи и считывания информации.
В качестве устройств внешней памяти используются также запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте (стримеры), накопители на оптических дисках (CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory - компакт-диск с памятью, только читаемой) и др.
Источник питания - блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.
Таймер - внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания - аккумулятору и при отключении машины от сети продолжает работать.
Внешние устройства (ВУ) - важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса. Достаточно сказать, что по стоимости ВУ иногда составляют 50 - 80% всего ПК, От состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения ПК в системах управления и в народном хозяйстве в целом.
ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой; пользователями, объектами управления и другими ЭВМ. ВУ весьма разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков.
По назначению можно выделить следующие виды ВУ:
• внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;
• диалоговые средства пользователя;
• устройства ввода информации;
• устройства вывода информации;
• средства связи и телекоммуникации.
Диалоговые средства пользователя включают в свой состав:
видеомониторы (дисплеи),
пультовые пишущие машинки (принтеры с клавиатурой),
устройства речевого ввода-вывода информации.
Видеомонитор (дисплей) - устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК.
Устройства речевого вывода - это различные синтезаторы звука, выполняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через громкоговорители (динамики) или звуковые колонки, подсоединенные к компьютеру.
Устройства речевого ввода-вывода относятся к быстроразвивающимся средствам мультимедиа. Устройства речевого ввода - это различные микрофонные акустические системы, "звуковые мыши", например, со сложным программным обеспечением, позволяющим распознавать произносимые человеком буквы и слова, идентифицировать их и закодировать.
К устройствам ввода информации относятся:
• клавиатура - устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК;
• графические планшеты (диджитайзеры) - для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняются считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;
• сканеры (читающие автоматы) - для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей; в устройстве кодирования сканера в текстовом режиме считанные символы после сравнения с эталонными контурами специальными программами преобразуются в коды ASCII, а в графическом режиме считанные графики и чертежи преобразуются в последовательности двухмерных координат;
• манипуляторы (устройства указания): джойстик - рычаг, мышь, трекбол - шар в оправе, световое перо и др. - для ввода графической информации на экран дисплея путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в ПК;
• сенсорные экраны - для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК.
К устройствам вывода информации относятся:
• принтеры - печатающие устройства для регистрации информации на бумажный носитель;
• графопостроители (плоттеры) - для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель;
плоттеры бывают:
векторные с вычерчиванием изображения с помощью пера,
растровые:
термографические,
электростатические,
струйные,
лазерные.
По конструкции плоттеры подразделяются на:
планшетные,
барабанные.
Основные характеристики всех плоттеров:
скорость вычерчивания - 100 - 1000 мм/с, у лучших моделей возможны цветное изображение и передача полутонов;
наибольшая разрешающая способность;
четкость изображения у лазерных плоттеров, но они самые дорогие.
Устройства связи и телекоммуникации используются для связи с приборами и другими средствами автоматизации (согласователи интерфейсов, адаптеры, цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи и т.п.) и для подключения ПК к каналам связи, к другим ЭВМ и вычислительным сетям (сетевые интерфейсные платы, "стыки", мультиплексоры передачи данных, модемы).
В частности, сетевой адаптер является внешним интерфейсом ПК и служит для подключения его к каналу связи для обмена информацией с другими ЭВМ, для работы в составе вычислительной сети. В глобальных сетях функции сетевого адаптера выполняет модулятор-демодулятор (модем).
Многие из названных выше устройств относятся к условно выделенной группе - средствам мультимедиа.
Средства мультимедиа (multimedia - многосредовость) - это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.
К средствам мультимедиа относятся:
устройства речевого ввода и вывода информации;
сканеры (поскольку они позволяют автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки);
высококачественные видео- (video-) и звуковые (sound-) платы, платы видеозахвата (videograbber), снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК;
высококачественные акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами;
внешние запоминающие устройства большой емкости на оптических дисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации.
Дополнительные схемы:
математический сопроцессор,
контроллер прямого доступа к памяти,
сопроцессор ввода-вывода,
контроллер прерываний и др.
К системной шине и к МП ПК наряду с типовым внешними устройствами могут быть подключены и некоторые дополнительные платы с интегральными микросхемами, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора.
Математический сопроцессор широко используется для ускоренного выполнения операций над двоичными числами с плавающей запятой, над двоично-кодированными десятичными числами, для вычисления некоторых трансцендентных, в том числе тригонометрических, функций. Математический сопроцессор имеет свою систему команд и работает параллельно (совмещенно во времени) с основным МП, но под управлением последнего. Ускорение операций происходит в десятки раз. Последние модели МП, начиная с МП 80486 DX, включают сопроцессор в свою структуру.
Контроллер прямого доступа к памяти освобождает МП от прямого управления накопителями на магнитных дисках, что существенно повышает эффективное быстродействие ПК. Без этого контроллера обмен данными между ВЗУ и ОЗУ осуществляется через регистр МП, а при его наличии данные непосредственно передаются между ВЗУ и ОЗУ, минуя МП.
Сопроцессор ввода-вывода за счет параллельной работы с МП значительно ускоряет выполнение процедур ввода-вывода при обслуживании нескольких внешних устройств (дисплей, принтер, НЖМД, НГМД и др.); освобождает МП от обработки процедур ввода-вывода, в том числе реализует и режим прямого доступа к памяти.
Важнейшую роль играет в ПК контроллер прерываний.
Прерывание - временный останов выполнения одной программы в целях оперативного выполнения другой, в данный момент более важной (приоритетной) программы.
Прерывания возникают при работе компьютера постоянно. Достаточно сказать, что все процедуры ввода-вывода информации выполняются по прерываниям, например, прерывания от таймера возникают и обслуживаются контроллером прерываний 18 раз в секунду (естественно, пользователь их не замечает).
Контроллер прерываний обслуживает процедуры прерывания, принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет уровень приоритета этого запроса и выдает сигнал прерывания в МП. МП, получив этот сигнал, приостанавливает выполнение текущей программы и переходит к выполнению специальной программы обслуживания того прерывания, которое запросило внешнее устройство. После завершения программы обслуживания восстанавливается выполнение прерванной программы. Контроллер прерываний является программируемым.
Лекция №20: «Элементы конструкции ПЭВМ».
I. Элементы конструкции ПЭВМ.
1. Основные составляющие компьютера.
2. Строение системного блока.
3. Терминология.
4. Источник бесперебойного питания.
Конструктивно ПК состоят из:
системный блок,
монитор,
модем,
колонки,
клавиатура,
мышь,
дисплей,
сканер,
принтер и др.
Манипуля́тор «мышь» (просто «мышь» или «мышка») — механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране.
Типичная современная мышь — оптическая, с двумя кнопками и колесом прокрутки
Компьютерная клавиатура — одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер. Стандартная компьютерная клавиатура, также называемая клавиатурой PC/AT или AT-клавиатурой (поскольку она начала поставляться вместе с компьютерами серии IBM PC/AT), имеет 101 или 102 клавиши.
По своему назначению клавиши на клавиатуре делятся на шесть групп:
функциональные;
алфавитно-цифровые;
управления курсором;
цифровая панель;
специализированные;
модификаторы.
Мультимедийные клавиатуры
Многие современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из ста четырёх клавиш, снабжаются дополнительными клавишами (как правило, другого размера и формы), которые предназначены для упрощённого управления некоторыми основными функциями компьютера:
управление громкостью звука: громче, тише, включить или выключить звук;
управление лотком в приводе для компакт-дисков: извлечь диск, принять диск;
управление аудиопроигрывателем: играть, поставить на паузу, остановить воспроизведение, промотать аудиозапись вперёд или назад, перейти к следующей или предыдущей аудиозаписи;
управление сетевыми возможностями компьютера: открыть почтовую программу, открыть браузер, показать домашнюю страницу, двигаться вперёд или назад по истории посещённых страниц, открыть поисковую систему;
управление наиболее популярными программами: открыть калькулятор, открыть файловый менеджер;
управление состоянием окон операционной системы: свернуть окно, закрыть окно, перейти к следующему или к предыдущему окну;
управление состоянием компьютера: перевести в ждущий режим, перевести в спящий режим, пробудить компьютер, выключить компьютер.
Так как многие из этих функций (управление звуком и воспроизведением звукозаписей, управление компакт-дисками и т. п.) относятся к сфере мультимедиа, то такие клавиатуры часто называются «мультимедийными клавиатурами».
Системный блок обычно включает в себя:
системную плату,
блок питания,
накопители на дисках,
разъемы для дополнительных устройств,
платы расширения с контроллерами - адаптерами внешних устройств.
Блок питания— предназначен для формирования и передачи напряжения, необходимого для компьютера, основной характеристикой которого является мощность, современные блоки питания обычно имеют мощность 400, 500, 600W, 1000W и выше.
Материнская плата — основная плата системного блока, на которой крепятся: процессор, оперативная память, видеокарта, звуковая карта. Основной характеристикой материнской платы является частота системной шины, один из показателей, от которого зависит насколько будет производительным и мощным компьютер. Материнскую плату можно назвать платформой для всей компьютерной системы.
Процессор — основное вычислительное устройство в компьютере. Процессор можно назвать "мозгом" всего компьютера, основной характеристикой процессора является частота(Современные процессоры имеют частоту в среднем 2-3 Гига Герца, отличающиеся между собой скоростью обработки данных.
Кулер — вентилятор внутри системного блока, предназначенный для охлаждения тех или иных компонентов(обычно для охлаждения процессора, блока питания, материнской платы, видеокарты), а также устанавливают кулеры или вентиляторы для охлаждения системного блока. Кулер или вентилятор вместе с радиатором называют системой охлаждения
Оперативная память — ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, RAM), как её еще называют. Предназначена для хранения и обработки информации. Оперативная память является следующим важным параметром, который определяет быстродействие компьютера. Основным парметром оперативной памяти является объем, измеряемый в мегабайтах. На современных компьютерах устанавливают обычно объем оперативной памяти равный 1 - 2 Гигабайта, конечно можно и больше, ограничения по объему определяются материнской платой.
Корпус — предназначен для установки комплектующих, в котором есть специальные крепления для установки всех компонентов компьютера. Разделяют три типа копусов Mini, Midi, Big (маленький, средний, большой)
Видеокарта — устройство, которое преобразует изображение, находящееся в памяти компьютера в видеосигнал для монитора. Бывают интегрированные видеокарты, которые встроены в материнскую плату, а также отдельные видеокарты, вставляемые в специальный PCI-E слот на материнской плате, с помощью которых можно игрыть в мощные мультемидийные игры и работать в видеоресурсоёмких приложениях.
Звуковая карта — устройство, с помощью которого можно обрабатывать звук на компьютере. Современные компьютеры оснащены встроеными звуковыми картами, в которых есть три гнезда (выход для наушников или колонок, вход для микрофона, линейный вход для записи звука)
Жесткий диск — устройство, на котором хранится информация в компьютере, данное устройство энергонезависимо, тоесть при выключении питания вся информация сохраняется. Современные жесткие диски обычно имеют объем 300 Гигабайт, 500 Гигабайт и больше. Жесткий диск еще называют винчестер и хард.
Привод DVD дисков — устройство, предназначенное для записи и считывания информации с DVD и CD накопителей (компакт - диски)
Дисковод 3.5 — устройство для считывания информации с дискет 3.5"(сейчас данные накопители уже практически не успользуются)
Модем — устройство, предназначенное для подключения к сети интернет
ТВ-Тюнер — устройство предназначенное для вывода видеосигнала с антены на монитор компьютера. Таким образом можно записывать различные программы и смотреть телевизор на компьютере.
Сетевая плата — (также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface card)) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
Источник бесперебойного питания — устройство, при помощи которого компьютетер защищается от перегрузок, а также если напряжение в сети вдруг перестает работать, аккумулятор позволит еще примерно минут 15(в зависимости от мощности ИБП) работать компьютеру, чтобы была возможность корректно завершить работу и выключить компьютер.