Тема 4. Аппаратное и программное обеспечение к.

1. Архитектурное построение к.

Логический элемент (триггер, шифратор, сумматор, регистр) это комбинационная схема, которая реализует элементарную логическую операцию. Из логических элементов выполнен компьютер или электронная вычислительная машина (ЭВМ) — предназначенный для автоматического преобразования информации под управлением программы.

Связи между компонентами ЭВМ показаны на рисунке.

ОЗУ

ПЗУ

ВЗУ

Системная шина

Процессор

УВвода

АЛУ РОН

УУ КЭШ

УВЫВ

Основной функцией системной шины является передача информа­ции между процессором и остальными устройствами компьютера. Системная шина состоит из шины управления, шины данных и адресной шины. По этим шинам циркулируют управляющие сигналы, данные (числа, символы), адреса ячеек памяти и номера устройств ввода-вывода. По шине данных пересылаются данные, адреса которых указаны на шине адреса. Шина управления следит за тем, чтобы порции информации при движении не мешали друг другу и перемещались по очереди.

Процессор выполняет логические и арифметические операции, опре­деляет порядок выполнения операций, указывает источники генерации данных и при­емники результатов. Работа процессора происходит под управлением программы. Процессор состоит из че­тырех устройств: арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления (УУ), регистров общего назначения (РОН) и кэш-памяти. АЛУ выполняет арифметические и логические операции над данными. Промежу­точные результаты сохраняются в РОН. Кэш-память служит для повышения быстродействия процессора путем уменьшения времени его непроизводи­тельного простоя. УУ отвечает за порядок выполнения команд, из которых состоит программа.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) используется для кратковременного хранения переменной (текущей) информации и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычисли­тельных операций. ОЗУ используется для хранения программ, составляемых пользовате­лем, а также исходных, конечных и промежуточных данных, получающихся при работе процессора.

В постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) хранится инфор­мация, которая не изменяется при работе ЭВМ. Такую информацию состав­ляют программы проверяющие работоспособность ком­пьютера в момент его включения. В ПЗУ информация сохраняется даже при выключении электропитания.

Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) предназначены для долговременного хранения информации. К ВЗУ относятся накопители на устройствах различного типа.

К разрабатываются в соответствии с принципом открытой архитектуры. Это достигается тем, что системная плата включает в себя только блоки, осуществляющие вычисления, а схемы управления устройствами подключаются в отдельные разъёмы. Пользователь сам проектирует архитектуру вычислительного комплекса.