Оглавление

1. ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОМПЬЮТЕРА 2

2. ПОНЯТИЕ АРХИТЕКТУРЫ. 2

3. ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПЬЮТЕРОВ. 3

4. КЛАССИФИКАЦИЯ И КРАТКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРОВ 4

5. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА КОМПЬЮТЕРОВ: ШИФРАТОР, ДЕШИФРАТОР, МУЛЬТИПЛЕКСОР И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР 6

6. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА КОМПЬЮТЕРОВ: ТРИГГЕРЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 7

7. ЭБК: РЕГИСТРЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 8

8. ЭБК: СЧЕТЧИКИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 8

9. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ (+10) 9

10. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ И ИХ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 9

11. РАЗМЕЩЕНИЕ ЗУ НА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЕ (НЕТУ) 11

12. ПРИНЦИП СЕГМЕНТИРОВАНИЯ ОСНОВНОЙ ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА И ФОРМИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО АДРЕСА 11

13. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННЫХ ОЗУ 11

14. СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ 13

15. АРХИТЕКТУРА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ СОВРЕМЕННОГО ПК 15

16. СТРУКТУРА БАЗОВОГО ПРОЦЕССОРА СЕМЕЙСТВА Х86 И НАЗНАЧЕНИЕ ЕГО ВЫВОДОВ 16

17. РЕГИСТРОВАЯ АРХИТЕКТУРА БАЗОВОГО ПРОЦЕССОРА СЕМЕЙСТВА Х86 16

18. РЕГИСТР ФЛАГОВ БАЗОВОГО ПРОЦЕССОРА СЕМЕЙСТВА Х86 И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ЕГО БИТОВ 17

19. ПРИНЦИП ДЕМУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ ШИНЫ АДРЕСОВ И ДАННЫХ В МП i8086/88 18

20. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КОМПЬЮТЕРАХ И АЛГОРИТМЫ ПРИЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗ ОДНОЙ СС В ДРУГУЮ 19

21. ПРЯМЫЕ, ОБРАТНЫЕ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОДЫ ЧИСЕЛ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КОМПЬЮТЕРАХ 19

22. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ БЕЗ ЗНАКА И СО ЗНАКОМ 20

23. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННЫХ ЧИСЕЛ 20

24. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АЛФАВИТНО-ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ 21

25. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ 21

26. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВИЗУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ 22

27. ФОРМАТЫ КОДОВ ИНФОРМАЦИИ (ЧИСЕЛ И СИМВОЛОВ), ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПК СЕМЕЙСТВА Х86 22

28. АЛГОРИТМЫ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ В КОМПТЬЮТЕРАХ ЦЕЛЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ БЕЗ ЗНАКА И СО ЗНАКОМ. 23

29. АЛГОРИТМЫ СЛОЖ-Я И ВЫЧ-Я ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫХ ЧИСЕЛ 24

30. АЛГОРИТМЫ СЛ-Я И В-Я ВЕЩЕСТВЕННЫХ ЧИСЕЛ 25

31. ПРИНЦИПЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ В КОМПЬЮТЕРАХ ОПЕРАЦИЙ УМНОЖЕНИЯ И ДЕЛЕНИЯ 26

32. НАЗНАЧЕНИЕ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ПРЕРЫВАНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ 27

33. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПРОСОВ ПРЕРЫВАНИЯ В КОМПЬЮТЕРАХ 28

34. РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИСТЕМ ПРЕРЫВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ КОМПТЮТЕРОВ И ПРИНЦИПЫ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ 29

35. ОСОБЕННОСТИ И ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОБМЕНА ИНФОРМАЦЕЙ С ПЕРИФЕРИЙНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ 31

36. ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМОГО ВВОДА/ВЫВОДА С АКТИВНЫМ ОЖИДАНИЕМ 32

37. ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ В КОМПЬЮТЕРАХ ВВОДА/ВЫВОДА ПО ПРЕРЫВАНИЮ 33

38. ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ ВВОДА/ВЫВОДА ЧЕРЕЗ КАНАЛЫ ПРЯМОГО ДОСТУПА К ПАМЯТИ 33

39. ТИПОВЫЕ ШИНЫ СОЕДИНЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРАХ 34

40. ТИПОВЫЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА 35

41. СТРУКТУРА И НАЗНАЧЕНИЕ БЛОКОВ ТИПОВОГО ВИДЕОАДАПТЕРА 36

42. СТРУКТУРА И НАЗНАЧЕНИЕ БЛОКОВ ТИПОВОЙ АУДИОСИСТЕМЫ 37

1. Обобщенная структурная схема компьютера

З десь: FDD (Floppy Disk Drive) – НГМД (накопитель на гибких магнитных дисках);

ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input/Output System) – постоянное запоминающее устройство, хранящее базовую систему ввода/вывода и программы, инициализирующие процессорную систему; DMA (Direct Memory Access) – устройство прямого доступа к памяти;

Streamer- накопитель на магнитной ленте;

ВЗУ – внешние запоминающие устройства;

КУ – коммуникационные устройства;

В общем случае компьютер состоит из трех основных частей:

--- Процессор (центральный процессор или процессоры).

--- Электронная память.

--- Периферийные устройства.

Между собой эти основные блоки соединяются специальными интерфейсными устройствами, которые представляют собой совокупность программных и аппаратных средств, служащих для согласования обменом информации между блоками системы.

Основная функция процессора - реализация заданного алгоритма обработки информации, подаваемой на вход компьютера, а также управление процессом, как собственно обработки информации в процессоре, так и функционированием всех устройств компьютера в целом. Поэтому в процессоре обычно выделяют два основных блока: блок обработки информации, в котором производится собственно обработка информации по заданным алгоритмам, и блок управления, как для управления непосредственно обработкой информации в процессоре, так и общим функционированием компьютера в целом.

В современных компьютерах широко используется принцип децентрализации управления, при котором достаточно сложные функциональные узлы компьютера управляются отдельными локальными управляющими устройствами – контроллерами, которые в ряде особо сложных случаях носят название локальных процессоров или сопроцессоров. Поэтому процессор, осуществляющий функцию основной обработки и общего управления, принято называть центральным процессором – ЦП или CPU (Central Processing Unit).

Основной функцией электронной памяти является хранение важнейшей части программного обеспечения компьютера, которая необходима для решения поставленных задач. Процедуры программного обеспечения, требующиеся для начальной настройки и контроля работоспособности компьютера, процедуры загрузки операционной системы, а также процедуры, разгружающие операционную систему от непосредственного управления периферийными устройствами, хранятся в ROM BIOS. Однако надо отметить, что в современных компьютерах эти процедуры предпочитают хранить не в постоянной памяти типа ROM, а в репрограммируемой памяти типа EPROM (Erasable Programmable ROM), представителем которой является хорошо известная вам Flash-память.

Однако основные процедуры операционных систем и пользовательских прикладных программ требуют оперативного (то есть быстрого и произвольного) обращения к ним не только при операции считывания, но и при перезаписи информации. Поэтому они располагаются в так называемой оперативной (основной) памяти типа RAM (Random Access Memory).

Важную часть электронной памяти составляет видеопамять, которая хранит информацию о состоянии экрана дисплея в данный момент времени.

Наконец, к электронной памяти компьютера относится и та память, куда передаются из оперативной памяти те команды и данные, которые необходимы в первую очередь для решения текущей задачи. Эта часть электронной памяти имеет повышенное быстродействие и носит название КЭШ-памяти. Она служит как бы буфером для согласования работы быстродействующего процессора и сравнительно медленнодействующей оперативной памяти. Совокупность процессора и электронной памяти иногда называют ядром компьютера.

Функцией периферийных устройств компьютера является ввод и вывод информации в ядро компьютера и из него либо той информации, которая подвергается обработке, либо той, которая определяет алгоритм обработки этой информации. Периферийные устройства принято различать трех видов.

- Внешние запоминающие устройства (ВЗУ), которые служат для хранения архивной информации, полной версии используемой операционной системы, а также исходных пользовательских прикладных программ. К этим устройствам относятся накопители на магнитных, оптических и магнитооптических дисках, накопители на магнитных лентах, Flash-память и пр.

- Устройства ввода/вывода (УВВ), представляют собой устройства, через которые компьютер связывается с окружающей его внешней средой, получая от нее алгоритмы обработки информации, данные, которые требуется обработать, и выдавая ей результаты обработки для последующего использования. Эти устройства включают в себя весьма широкую номенклатуру изделий. Наиболее известные из них: клавиатура, дисплей, принтер, манипуляторы различных видов (мышь, джойстик, трекбол и др.), устройства речевого ввода, устройства графического ввода, синтезаторы звука, АЦП, ЦАП и пр.

- Коммуникационные устройства (КУ), которые позволяют подключить отдельный компьютер к вычислительной сети того или иного вида (локальной, региональной или глобальной). Таким образом, КУ позволяют совместно с УВВ превратить, например, персональный компьютер в факс-машину, аппарат IP – телефонии (голосовой) или аппарат видеоконференцсвязи.