4. Структурна схема пк

ПК складається з блоків-модулів, кожен з яких виконує певні функції в роботі комп’ютера. Склад і взаємодію окремих пристроїв (модулів) ПК можна оцінити за його структурною схемою, на якій вони спрощено зображені у вигляді окремих прямокутників-блоків.

центральні пристрої

зовнішні (перифе-рійні пристрої

У структурі ПК виділяють центральні і зовнішні (периферійні) пристрої.

Усі вузли комп’ютера пов’язані між собою через системну шину (магістраль), що являє собою набір електричних проводів.

До центральних пристроїв відносять мікропроцесор (МП) та основну (внутрішню) пам’ять, які безпосередньо пов’язані з магістраллю.

Зовнішні пристрої приєднані до шини через спеціальні електронні схеми – контролери (адаптери), які керують роботою цих пристроїв.

Висновок: Практично всі сучасні ПК мають магістрально-модульний принцип будови, що дозволяє підключати до них додаткові пристрої або робити заміну існуючих на більш досконалі.

5. Центральні пристрої пк

а). Мікропроцесор (МК). Це головний елемент ПК. Він виконує дві основні функції:

- керує роботою ЕОМ за заданою програмою;

- виконує операції з обробки інформації.

МК – це мікросхема, виготовлена на дуже малому кристалі кремнію з величезною кількістю (кілька мільйонів) розміщених у ньому транзисторів. Через малі розміри його й називають мікропроцесором або чіпом (від англ. chip – тонкий шматочок).

МК мають єдиний стандарт, закладений фірмою Intel – світовим лідером з виробництва процесорів для ПК. МК цієї фірми відомі під назвою Pentium.

Конкурент фірми Intel – фірма АМD випускає аналогічні процесори, що відомі під назвою Athlon, Duron. Ці і інші працюють з однаковими програмами і операційними системами. Проте материнська плата для процесорів АМD не підійде процесорам Intel і навпаки.

Основними параметрами процесорів є:

• тактова частота,

• розрядність,

• робоча напруга,

• коефіцієнт внутрішнього домноження тактової частоти,

• розмір кеш пам'яті.

Тактова частота визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються процесором за одиницю часу. Тактова частота сучасних процесорів вимірюється у МГц (1 Гц відповідає виконанню однієї операції за одну секунду, Розрядність процесора показує, скільки біт даних він може прийняти і обробити в свої регістрах за один такт. Розрядність процесора визначається розрядністю командної шини, тобто кількістю провідників у шині, по якій передаються команди. Сучасні процесори сімейства Intel є 32-розрядними.

Кеш-пам'ять. Обмін даними всередині процесора відбувається набагато швидше ніж обмін даними між процесором і оперативною пам'яттю. Тому, для того щоб зменшити кількість звертань до оперативної пам'яті, всередині процесора створюють так звану надоперативну або кеш-пам'ять

б). Основна (внутрішня) пам’ять ПК.

Одним з видів цієї пам’яті є оперативна пам’ять (ОП) або оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП). Оперативна пам’ять призначена для зберігання даних і програм протягом одного сеансу роботи з комп’ютером.

ОЗП – це мікросхеми (чіпи), встановлені на материнській платі поруч з МП. Між МП і ОЗП постійно проходить обмін інформацією під час виконання конкретного завдання.

ОП є короткочасною пам’яттю, бо її вміст втрачається при вимкненні комп’ютера.

ОЗП називають також пам’яттю з довільним доступом (від англ. Random Access Memory, або скорочено RAM).

Головною характеристикою ОП є її об’єм. Об’єм ОП старих комп’ютерів складав від 1 до 16 МБ (мегабайт), а на нових ставлять 128 – 512 МБ оперативної пам’яті. Чим більша ОП комп’ютера, тим швидше і чіткіше працюватимуть в ньому програми і більшу їх кількість можна запускати одночасно.

Другим видом основної пам’яті ПК є постійна пам’ять (ПП) або постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП). Це енергонезалежна пам’ять, призначена тільки для зчитування інформації і містить програми для початкового завантаження ПК та тестування її компонентів.

ПЗП позначають терміном ROM (Read Only Memory – пам’ять тільки для читання).

Окремим видом основної пам’яті є кеш-пам’ять (від англ. cache – схованка). Це невелика буферна пам’ять, що прискорює роботу комп’ютера за рахунок зменшення часу доступу до найчастіше використовуваної інформації, яка розміщується у кеш-пам’яті.

Для ПК на базі МП Pentium з об’ємом ОЗП більше 32 МБ доцільною є кеш-пам’ять в 512 КБ (кілобайт).

в) Контролери й адаптери

Отже, дані, необхідні для роботи програм, вносяться до оперативної пам'яті, туди ж записуються і результати обчислень. Для введення та виведення даних служать зовнішні пристрої, які підключаються до комп'ютера. Однак обмін інформацією між оперативною пам'яттю та зовнішнім пристроєм відбувається не прямо, а через спеціальну електронну схему, яка називається контролером (або адаптером, що у пере­кладі означає „допоміжний пристрій"). Існують контролери дисків, монітора, клавіатури тощо.

Контролер (адаптер) - це електронна схема, яка керує роботою зовнішнього пристрою.

г). Монітор

У перших комп'ютерах моніторів не було. Користувачі мали набір світлодіодів, що блимали і роздрук результатів на принтері. З розвитком комп'ютерної техніки з'явились монітори і зараз вони є необхідною частиною базової конфігурації персонального комп'ютера.

Основним зовнішнім пристроєм виведення інформації, який входить до апаратної частини комп’ютера, є дисплей (від англ. to display – показувати) або інакше монітор (від англ. to monitor – відслідковувати). На його екрані відображається текстова і графічна інформація. Екран монітора можна уявити як сукупність точок – пікселів (від англ. pixel – елемент зображення). Загальна кількість пікселів на екрані визначає його роздільну здатність – це число точок відтворюваного зображення по горизонталі та вертикалі. Стандартні значення роздільної здатності моніторів такі: 640*480; 800*600; 1024*768; 1280*1024; 1600*1200. (Перше число – це кількість рядків, що називається растром, а друге – кількість крапок у рядку). Чим вища роздільна здатність, тим чіткішим є зображення.

Важливою характеристикою монітора є його зернистість – фізчний розмір точки люмінофора, що у сучасних моніторах є у межах від 0,21 до 0,28 мкм. Чим менший розмір точки (менше “зерно”), тим якіснішим є зображення.

Дисплеї можуть бути монохромними і кольоровими. У кольорових моніторах кожен піксель має забарвлення, що формується з трьох базових кольорів червоного (Red), зеленого (Green) і синього (Blue). Такі монітори називають RGB-моніторами.

Монітор може працювати лише у двох режимах: текстовому і графічному. У текстовому режимі екран монітора є ніби таблицею з 25 рядків і 80 стовпчиків, у кожну комірку якої вводиться один символ. Така комірка називається знакомісцем і складається з багатьох пікселів. Під час роботи у графічному режимі кожний піксель використовується окремо, причому будь-які два суміжні пікселі можуть мати різні кольори. Повний набір кольорів, що використовується для відтворення зображення, називається колірною палітрою.

За принципом будови монітори поділяються, що:

- на електронно-променевих трубках (ЕПТ або англійська абревіатура CPT – Cathode Ray Tube);

- на рідких кристалах (LCD – Liquid Crystal Display).

Останні з плоским екраном, без випромінювань, а функціональна площа рівна площі екрану.

До основних характеристик монітора належить розмір екрану, що визначається довжиною його діагоналі, вираженій у дюймах. За цією ознакою екрани (монітори) поділяють на:

- звичайного розміру (14 і 15 дюймів по діагоналі);

- збільшені (17 – 19 дюймів);

- великі (20, 21 і навіть 24 дюйми).

Дисплей під’єднується до комп’ютера через пристрій, що називається відеоадаптером або відеокартою.

д). Системна шина

Різноманітні вузли комп'ютера пов'язані з мікропроцесором та між собою через пристрій, що називається системною шиною. Слово "шина" спочатку було введено в електротехніці та означало товстий мідний дріт для передачі великих струмів. У комп'ютерній техніці "шиною" називають пристрій для зв’язку між собою кількох вузлів комп'ютера. Оскільки основний обмін даними відбувається через системну шину, її також називають магістраллю.

Магістраль містить такі три шини:

• шина управління, яка служить для управління з боку МП усіма системами та процесами, що відбуваються в комп'ютері;

• шина адреси (адресна шина), за допомогою якої здійснюється вибір потрібної комірки пам'яті, а також портів введення-виведення;

• шина даних, по якій інформація передається від МП до будь-якого прист­рою або, навпаки, від пристрою до МП.

Мал. 1 Схема обміну інформацією між пам'яттю та мікропроцесором

Н е зупиняючись на деталях конструкцій шин, можна сказати, що кожна шина - це набір електричних з'єднань-проводів. Адресна шина, наприклад для МП Intel 8088, складається з 20 паралельних проводів - по одному для кожного біта, тобто адресна шина для даного МП є 20-розрядною.