Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
INFORMATIKA_EKZAMEN.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
204 Кб
Скачать
  1. Поколение.

Начинается приблизительно с 80-х годов прошлого века. Данное поколение характеризуется тем, на нем появились компьютерные сети.

Продолжилось совершенствование интегральных схем: появились сверхбольшие интегральные схемы (СБИС), на которых размещалось несколько сотен тысячи и даже миллионов электронных устройств. Надежность и быстродействие ЭВМ еще больше повысились.

  • На данном поколении начались разработка и использование СУБД – систем управления базами данных.

  • На данном поколении возникли два направления повышения интеллектуальности ЭВМ: программное и электронное.

    • Программное – разработка экспертных систем.

    • Электронное – разработка электронного мозга, аналогичного человеческому мозгу.

Применяются различные способы классификации ЭВМ. Рассмотрим основные из них:

  1. Классификация ЭВМ по возможностям

  2. Классификация ЭВМ по системам машинных команд

В данной классификации используются следующие характеристики ЭВМ:

  1. Объем оперативной памяти ЭВМ

  2. Разрядность ЭВМ

  3. Быстродействие ЭВМ

  4. Объем внешней памяти

  5. Оперативная память – это внутренняя память ЭВМ, служит для временного хранения информации во время работы ЭВМ. При отключении питания информация теряется.

  6. Таким образом, оперативная память – энергозависимая.

  7. Оперативная память состоит из набора так называемых рабочих ячеек памяти. Каждая рабочая ячейка в свою очередь состоит из набора элементарных ячеек

  8. В каждую элементарную ячейку памяти записывается минимальный объем информации: 1бит (это 1 или 0 в двоичной системе счисления).

  9. Элементарная ячейка памяти представляет собой простое электронное устройство – триггер, который имеет только два устойчивых состояния:

    1. включено - это 1

    2. выключено - это 0

Рассмотрим единицы информации, которые мы будем использовать:

    • 1 бит – это 0 или 1 в двоичной системе счисления

    • 1 байт – 8 бит

    • 1 килобайт (кб) – это 1024 или 210 байт

    • 1 мегабайт (мб) – это 1024 кб

    • 1 гигабайт (гб) – это 1024 мб

    • 1 терабайт (тб) – это 1024 гб

Современные большие ЭВМ имеют оперативную память объемом в несколько сотен терабайт. Современные персональные ЭВМ имеют оперативную память объемом в несколько гигабайт.

РАЗРЯДНОСТЬ ЭВМ

  • Разрядность ЭВМ - это количество элементарных ячеек памяти в одной рабочей ячейке.

  • Первые персональные ЭВМ имели разрядность 4, затем появились 8-разрядные машины, потом 16-разрядные.

  • 16-разрядные персональные компьютеры весьма долго (около 10 лет) были на рынке.

  • Затем появились 32-разрядные и вскоре – 64-разрядные.

  • Современные персональные компьютеры имеют разрядность 64 разряда.

  • Современные большие и СУПЕР-ЭВМ имеют разрядность в 128 и 258 разрядов.

Повышение разрядности ЭВМ позволяет:

  1. Работать с более длинными целыми числами (так как увеличивается длина рабочей ячейки, а чем длиннее ячейка, тем более длинное число можно туда записать)

  2. Повысить точность выполнения арифметических операций. Например: 1/3≈1,333333….Чем больше троек мы возьмем, тем точнее разделим. Поэтому чем длиннее рабочая ячейка, тем больше троек мы сможет в нее записать.

Повышение разрядности ЭВМ позволяет:

  1. Поднять уровень максимально возможного объема оперативной памяти ЭВМ.

  • Процессор обращается к рабочим ячейкам по их номеру (адресу). Этот номер хранится в регистрах процессора.

  • Регистры процессора – это память процессора. В них хранится информация, с которой работает процессор. Длина регистра равняется длине рабочей ячейки оперативной памяти.

  • Поэтому, чем длиннее рабочая ячейка, тем больший номер можно в нее записать.

  • Так, например, при разрядности ЭВМ, равной 8 разрядам, максимальное целое число, которое можно записать в рабочую ячейку равно: 28 -1 = 511. Следовательно, максимальное количество рабочих ячеек равно 512 (нумерация ячеек начинается с 0).

  • Поднять быстродействие ЭВМ. Так как чем выше разрядность, тем выше максимально возможный объем оперативной памяти. А чем больше объем оперативной памяти, тем выше быстродействие ЭВМ.

Быстродействие ЭВМ - это скорость выполнения машиной различных операций (арифметических, логических, операций управления и т.д.).

  • Быстродействие ЭВМ оценивается в различных типах ЭВМ по разному.

  • Наиболее объективным показателем быстродействия персонального компьютера является тактовая частота процессора.

  • Внутри процессора имеется тактовый генератор, который вырабатывает электронные импульсы, управляющие работой компьютера.

  • Чем выше частота импульсов, тем выше скорость работы компьютера.

  • Частота измеряется в герцах:

    • 1 герц – это 1 импульс в секунду

    • 1 килогерц (кгц) – это 1000 герц

    • 1 мегагерц (мгц) – это 1000 кгц

    • 1 гигагерц (ггц) – это 1000 мгц

  • Современные персональные компьютеры работают в диапазоне тактовых частот от 3 до 4 Ггц. Дальнейшее увеличение тактовой частоты практически невозможно, так как происходит резкий разогрев процессора и процессор начинает излучать энергию в пространство.

  • Поэтому в настоящее время практически не производится увеличение тактовой частоты процессора, а дальнейшее увеличение быстродействия достигается за счет увеличения количества процессоров (ядер) в компьютере.

  • Быстродействие больших ЭВМ и СУПЕР- ЭВМ нельзя оценивать по тактовой частоте процессора, так как большие ЭВМ и СУПЕР- ЭВМ имеют очень большое количество процессоров (сотни и тысячи).

  • Поэтому быстродействие больших ЭВМ и СУПЕР- оценивается по скорости выполнения самой распространенной операции: операции арифметического сложения.

  • Для оценки быстродействия

больших ЭВМ и СУПЕР- ЭВМ применяется специальная единица: 1 мипс.

  • 1 мипс - это один миллион операций арифметического сложения, выполненных за 1 секунду .

  • Большие ЭВМ работают на скорости около 1000 мипс

  • СУПЕР - ЭВМ работают на скорости около 10000 мипс.

ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ ЭВМ

  • Внешняя память служит для длительно хранения информации вне ЭВМ.

  • Используются следующие виды внешней памяти:

    1. Магнитная

    2. Оптическая

    3. Магнитно-оптическая

    4. Флеш-память

МАГНИТНАЯ ПАМЯТЬ

  • Достоинства магнитной памяти:

    1. Обладает самым большим объемом из всех видов памяти.

  • Недостатки:

    1. Низкая длительность хранения информации (около года), вследствие размагничивания магнитной поверхности под воздействием внешних магнитных полей. Но если заключить магнитный носитель в защищенное от внешних магнитных полей пространство (стальной кожух), то длительность хранения информации резко возрастает.

В качестве носителей информации в магнитной памяти используются:

    • Магнитные ленты

    • Магнитные барабаны

    • Магнитные диски

МАГНИТНЫЕ ЛЕНТЫ

  • Магнитный слой наносится на поверхность синтетической ленты. Вдоль ленты размещаются магнитные дорожки в количестве 1, 2, 3, и т.д.

  • Достоинства магнитной ленты:

    • обладают самой большой емкостью из всех видов магнитной памяти

    • имеют самую низкую стоимость из всех видов внешней памяти

Недостатки:

    • Самая низкая скорость доступа к информации из всех видов внешней памяти. Для того, чтобы записать на ленту или прочитать ее, надо найти соответствующий участок на ленте, то есть перемотать ленту. На поиск нужного участка на ленте могут уходить минуты.

МАГНИТНЫЕ БАРАБАНЫ

  • Магнитный барабан состоит полого цилиндра, изготовленного из немагнитного материала, на наружную поверхность которого нанесен магнитный слой.

  • Над внешней поверхностью барабана располагаются магнитные головки, которые двигаются вдоль образующей цилиндра.

  • Цилиндр вращается с высокой скоростью.

  • Вся конструкция заключается в герметичный стальной кожух для предотвращения попадания пыли на поверхность барабана.

  • Достоинства магнитного барабана:

    • большой объем памяти

    • Высокая скорость доступа к информации

  • Недостатки:

    • Низкая надежность вследствие того, что данная конструкция является громоздкой механической конструкцией.

    • Высокая стоимость

МАГНИТНЫЕ ДИСКИ

Подразделяются на гибкие и жесткие.

Гибкие

Основой диска является пластиковый круг, на одной или на обеих поверхностях которого нанесет магнитный слой. Каждая поверхность диска разбивается на дорожки и секторы.

  • Дорожки – это концентрические окружности.

  • Секторы получаются в результате разбивки диска радиальными линиями. Количество секторов на каждой дорожке одинаковое, а длина – разная: чем ближе к центру диска, тем меньше длина. Емкость каждого сектора равна 512 байт. Поэтому чем ближе дорожка к центру диска, тем выше плотность записи.

  • Количество дорожек на гибких дисках может быть либо 40 - одинарная плотность записи, либо 80 – двойная плотность записи.

  • Количество секторов на гибких дисках может быть: 8, 18, 36 в зависимости от емкости диска.

  • Стороны диска нумеруются, нумерация начинается с 0.

  • Дорожки отдельно нумеруются для каждой стороны диска. Нумерация дорожек начинается с 0, нулевая дорожка размещается вдоль наружного края диска.

Гибкие диски выпускают следующих типов:

  • Односторонние

  • Двухсторонние

  • С одинарной плотностью записи

  • С двойной плотностью записи

Соответственно емкости дисков:

  • Односторонние с одинарной плотностью записи – 360кб

  • Односторонние с двойной плотностью записи – 720кб

  • Двухсторонние с одинарной плотностью записи – 1,44мб

  • Двухсторонние с двойной плотностью записи – 2,88мб

  • Устройство для чтения гибких магнитных дисков и записи на них называется «накопителем на гибких магнитных дисках» (сокращенно НГМД) или дисководом.

  • Гибкий диск помещают либо в картонный, либо в пластмассовый конверт. Вся эта конструкция называется дискетой.

  • Достоинство гибких дисков:

    • Это переносное устройство, которое можно переносить от одного компьютера к другому

  • Недостатки гибких дисков:

    • Низкая емкость

    • Низкая скорость доступа к информации

    • Относительно низкая надежность

    • Низкая длительность хранения информации

  • Поэтому, в настоящее время, с появлением флеш-памяти данный вид внешней памяти морально устарел.

ЖЕСКТИЕ ДИСКИ

  • Устройство аналогично гибким дискам.

  • Отличие заключается в том, что жесткие диски изготавливают из немагнитного алюминиевого сплава, а количество дорожек и секторов на жестком диске гораздо больше, чем на гибком диске.

  • Емкость жестких магнитных дисков гораздо больше, чем гибких

  • Устройство для чтения жестких магнитных дисков и записи на них называется «накопителем на жестких магнитных дисках» или сокращенно НЖМД.

  • НЖМД имеет герметичный стальной кожух для защиты от внешних магнитных полей и от попадания на поверхность дисков пыли.

  • В НЖМД имеется несколько жестких дисков, насаженных на общую ось.

  • Над каждой поверхностью каждого диска расположена своя магнитная головка.

  • Все магнитные головки жестко крепятся к общему рычагу.

  • Все магнитные головки вместе с рычагом одновременно перемещаются вдоль радиусов своих дисков.

  • Достоинства жестких магнитных дисков:

    • Большая емкость

    • Высокая скорость доступа к информации – самая высокая из всех видов внешней памяти.

    • Высокая длительность хранения информации

  • Недостатки:

    • Относительно низкая надежность, так как это механическое устройство

ОПТИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ

  • В оптической памяти используется лазерная технология.

  • Информация записывается на металлический, изготовленный из легкоплавкого материала диск.

  • Запись информации производится с помощью лазерного луча, который выжигает на поверхности диска дорожку в виде спирали.

  • Чтение информации производится также с помощью лазерного луча, который пробегает по дорожке и таким образом считывает информацию.

Достоинства оптической памяти:

  • Практически неограниченный срок хранения информации, если только не разломать или не исцарапать поверхность диска.

  • Высокая емкость

  • Недостатки:

    • Низкая скорость доступа к информации

  • Устройство, с помощью которого производится запись информации на оптический диск и чтение информации с диска называется накопителем на оптических дисках.

МАГНИТНО – ОПТИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ

  • В данном виде внешней памяти используются одновременно две технологии: магнитная и лазерная.

  • Запись информации производится на диск, покрытый специальным магнитным материалом.

  • Этот материал способен перемагничиваться только при высокой температуре.

  • Поэтому запись информации на диск производится с помощью обычных магнитных головок при одновременном нагреве поверхности диска лазерным лучом.

  • Чтение информации производится с помощью обычных магнитных головок.

Достоинства магнитно-оптической памяти:

  • Большая емкость – такая же, как у магнитной памяти.

  • Высокая скорость доступа к информации.

  • Высокая длительность хранения информации: порядка 7 лет без защиты диска от внешних магнитных полей.

Высокая длительность хранения информации объясняется тем, что специальный магнитный материал, которым покрыты поверхности диска, очень медленно перемагничивается при обычной температуре.

Недостаток:

  • Очень высокая стоимость. Поэтому данный вид внешней памяти используется в основном в науке и обороне.

ФЛЭШ ПАМЯТЬ

  • Технология записи информации на флеш-память аналогична технологии записи в оперативную память.

  • Устройства флэш-памяти относятся к ППЗУ – программируемому постоянному запоминающему устройству.

  • Это устройство способно хранить информацию без подпитки энергией и перезаписывать информацию.

  • ППЗУ были разработаны относительно давно (около 30 лет назад), но сначала были очень громоздкими.

  • В настоящее время это весьма компактные устройства, емкость которых достаточно большая и все время увеличивается.

Достоинства флэш-памяти:

  • Высокая емкость

  • Относительно высокая скорость доступа к информации

  • Это переносное устройство, с помощью которого можно переносить информацию с одного компьютера на другой.

  • Постоянно снижающаяся стоимость единицы емкости информации.

Недостатки:

  • Более низкая скорость записи информации, чем у жесткого магнитного диска

По возможностям ЭВМ подразделяются на три типа ЭВМ:

  1. Малые ЭВМ,

  2. Большие ЭВМ и

  3. СУПЕР ЭВМ.

МАЛЫЕ:

Характеризуются

  • относительно небольшой внешней памятью (малогабаритные жесткие магнитные диски, гибкие магнитные диски, оптические диски)

  • относительно невысокой разрядностью (8, 16, 32, 64 разряда).

  • Основное применение – в качестве персональных компьютеров.

  • Применяются они также в качестве управляющих ЭВМ в промышленности: для управления станками, самолетами, космическими кораблями и т. д.

БОЛЬШИЕ (МЭЙНФРЭЙМЫ)

Характеризуются

  • большой внешней памятью (большие жесткие магнитные диски, магнитные барабаны, магнитные ленты)

  • высокой разрядностью (64, 128 разрядов).

  • Применяются в качестве управляющих ЭВМ для управления крупными предприятиями.

  • Основная управляющая функция: управление экономикой предприятия.

  • Дополнительная управляющая функция: управление корпоративной компьютерной сетью предприятия. Корпоративная компьютерная сеть крупного предприятия может достигать масштаба всего земного шара.

  • Стоят очень дорого.

  • Для сравнения быстродействия большой и малой ЭВМ дают им для расчета одну и ту же задачу и замеряют время, необходимое им для решения этой задачи. Задача, для решения которой большой ЭВМ требуется примерно одна секунда, малой ЭВМ потребуется приблизительно сто лет ,

СУПЕР ЭВМ

  • Характеризуются:

  • большой внешней памятью (большие жесткие магнитные диски, магнитные барабаны, магнитные ленты)

  • высокой разрядностью (128, 256 разрядов)

  • очень высоким быстродействием.

  • Применяются они в основном в науке и обороне.

  • В науке часто используются для выполнения расчетов на математических моделях, требующих большого количества машинного времени. Например, несколько дней.

  • Стоят чрезвычайно дорого. Только крупное, богатое государство может позволить себе иметь такую ЭВМ.

  • Одновременно с разработкой процессора разрабатывается система команд процессора, то есть набор его команд в двоичном коде, которые служат для управления работой процессора.

  • Этот набор команд называется машинным языком или системой машинных команд.

В настоящее время можно назвать две основные системы машинных команд:

  1. Система команд фирмы Dec

  2. Система команд фирмы Intel

Компьютеры, относящиеся к первой системе команд, в основном специализируются на управлении промышленными объектами (самолетами, станками, химическими реакторами, и т.д.). Поэтому они отличаются повышенной надежностью.

Надежность этих компьютеров достигается за счет различного рода дублирований: дублирование процессора, оперативной и внешней памяти. При этом дублеры работают, как правило, в так называемом горячем резерве.

  • Например, при дублировании процессора, основной процессор и дублер работают одновременно, но в случае выхода из строя основного процессора, дублер заменят его.

  • Такое дублирование стоит очень дорого. Поэтому основным недостатком компьютеров данного типа является их высокая стоимость.

  • Компьютеры, относящиеся ко второй системе команд, в основном, специализируются в сфере автоматизации административной деятельности человека, то есть деятельности, секретаря, бухгалтера, экономиста, и т.д.

  • Компьютеры данного типа отличаются относительно низкой надежностью и относительно низкой стоимостью.

Обобщенная структура ЭВМ

  • На следующем рисунке изображена обобщенная структура ЭВМ

  • ЦП – центральный процессор или просто процессор

  • УУ – устройство управления

  • АЛУ – арифметико-логическое устройство

  • ОЗУ – оперативное запоминающее устройство (оперативная память)

  • ВЗУ – внешнее запоминающее устройство (внешняя память)

  • УВВ – устройства ввода-вывода

  • ---------- - потоки данных (сплошная линия)

  • - - - - - - - потоки команд (пунктирная линия)

Рассмотрение структуры ЭВМ начнем с ОЗУ. Ранее мы рассматривали оперативную память с точки зрения пользователя ЭВМ. А сейчас рассмотрим ее с точки зрения процессора. Так вот, для процессора оперативная память представляет собой набор байтов. Каждый байт имеет номер (адрес), нумерация начинается с нуля.

  • Основной структурной единицей памяти является слово. Длина слова равняется разрядности ЭВМ.

  • Кроме этого для работы с длинными целыми числами используется двойное слово, его длина равна двойной длине слова.

  • С целью экономии памяти при работе с короткими целыми числами используется полуслово, его длина равна половине длины слова.

  • Процессор обращается к каждой из рассмотренных единиц памяти по ее адресу.

  • Адрес любой единицы памяти равен номеру первого байта, входящего в эту единицу памяти.

  • Так, например, для 32- разрядной ЭВМ адреса единиц памяти будут выглядеть следующим образом:

  • Адреса байтов:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 …

  • Адреса полуслов:

0 2 4 6 8 10 12 14

  • Адреса слов:

0 4 8 12

  • Адреса двойных слов:

0 8

  • Рассмотрим, как работает процессор при выполнении программы. Любая программа в конечном виде представляет собой набор команд процессора в двоичном коде.

  • При загрузке программы в оперативную память эти команды размещаются в памяти ЭВМ непрерывно. Каждая команда размещается в отдельной рабочей ячейке (в отдельном слове). Длина каждой рабочей ячейки равна разрядности ЭВМ.

  • Поэтому выполнение любой программы возможно в автоматическом режиме. Рассмотрим весь цикл выполнения программы процессором с момента загрузки программы в ОЗУ и до момента ее выгрузки из ОЗУ. Для этого сначала рассмотрим состав УУ- устройства управления процессора.

  • УУ состоит из двух основных частей:

  1. СЧАК – счетчик адресов команд, в нем размещается адрес очередной, подлежащей выполнению команды процессора.

  2. РК – регистр команд, в нем размещается текущая команда процессора, то есть команда, которая выполняется в данный момент

  • Итак, после загрузки программы в ОЗУ:

  1. В СЧАК заносится адрес первой команды данной программы

  2. Процессор обращается по адресу, находящемуся в СЧАК, считывает оттуда подлежащую выполнению команду и записывает ее в РК.

  3. Процессор выполняет команду, находящуюся в РК.

  4. По завершении выполнения команды содержимое СЧАК автоматически увеличивается на длину выполненной команды, то есть на длину рабочей ячейки.

  5. После этого в СЧАК оказывается адрес следующей команды данной программы

  6. и т. д.

  7. Данный процесс циклически повторяется до тех пор, пока в СЧАК не окажется адрес последней команды данной программы.

  8. Эта команда одинаковая для всех программ: останов программы.

  9. После ее выполнения программа выгружается из оперативной памяти.

  10. При выполнении процессором команд в большинстве случаев используется АЛУ (арифметико-логическое устройство).

  11. АЛУ имеет в своем составе так называемые регистры общего назначения (РОН).

  12. Эти регистры представляют собой ячейки памяти, аналогичные ячейкам оперативной памяти. Их называют памятью процессора.

  • Количество РОНов зависит от типа процессора и может быть 7, 10, 20.

  • Разрядность РОНов такая же, как у рабочих ячеек (слов) оперативной памяти.

  • РОНы служат для хранения исходной и результатной информации при выполнении процессором арифметических и логических операций.

  • Исходные данные для выполнения операций могут содержаться в самой команде.

  • Но чаще всего в команде содержатся ссылки (адреса) на ячейки оперативной памяти, в которых находятся исходные данные.

  • После выполнения операции результат заносится сначала в один из РОНов, а затем из РОНа пересылается в ОЗУ.

  • Набор всех команд, которые способен выполнять процессор называют системой команд процессора или машинным языком.

В машинном языке любого процессора можно выделить следующие основные группы команд:

  1. команды передачи данных

  2. арифметические команды

  3. логические команды

  4. команды передачи управления

  5. команды ввода-вывода

  6. специальные команды

Команды передачи данных

  • Представляют собой команды пересылки данных между регистрами АЛУ, между АЛУ и ОЗУ.

Арифметические команды

  • Представляют собой команды арифметического сложения, вычитания, умножения, деления

Логические команды

  • Представляют собой команды логического сложения («или»), умножения («и»), отрицания («не»).

Команды ввода-вывода

  • Это команды передачи данных с внешнего устройства в ОЗУ и обратно из ОЗУ на внешнее устройство.

Команды передачи управления

  • Это команды перехода из одного участка программы к другому по условию (условный переход) и без условия (безусловный переход)

  • Команды циклического выполнения одного итого же участка кода (циклы).

Специальные команды

  • К ним относятся команды:

  1. останов программы

  2. начального сброса (начальная установка ЭВМ – подготовка ЭВМ к работе) и т.д.

Структура команды

  • Команда содержит совокупность сведений, необходимых процессору для выполнения конкретного действия.

  • Команда состоит из двух частей (полей):

  1. поле операций – в нем закодирована операция, которую должен выполнить процессор

  2. поле операндов – в нем содержаться: либо непосредственно исходные данные для выполнения операции, либо адреса ячеек оперативной памяти, в которых находятся исходные данные.

АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Принцип модульности и магистральный принцип обмена информацией.

Принцип модульности

Принцип модульности заключается в том, что компьютер состоит из отдельных модулей: процессор, ОЗУ, ВЗУ, УВВ.

Достоинства данного принципа:

  1. Возможность модернизации и ремонта отдельных модулей без затрагивания других модулей

  2. Возможность наращивания вычислительных возможностей компьютера за счет включения в его состав новых модулей

  3. Возможность производства отдельных модулей различными предприятиями при использовании единых стандартов.

Недостаток:

  • Снижение надежности компьютера, состоящего из нескольких модулей по сравнению с компьютером, состоящим из одного модуля. Это происходит вследствие увеличения количества внешних соединений модулей между собой, так как чем меньше соединений, тем выше надежность.

ПРИНЦИП МАГИСТРАЛЬНОСТИ

  • Модули соединяются между собой с помощью шины (магистрали).

  • Шина (магистраль) – это набор проводов с гнездами для подключения модулей.

Магистраль включает в себя следующие группы проводов (шин):

  1. Шина адреса – по ней передаются адреса ячеек оперативной памяти (ОЗУ) для чтения или для записи в них информации (данных).

  2. Шина данных - по ней передаются данные между ОЗУ и процессором

  3. Шина управления – по ней передаются управляющие команды.

  4. Шина электропитания – служит для передачи электропитания модулям..

Кроме этого шины подразделяются на:

    • Внутренние

    • Внешние

  • Внутренняя шина служит для соединения между собой быстродействующих элементов, например, элементов внутри процессора.

  • Внешняя шина служит для соединения между собой относительно медленных устройств, например, процессора и ОЗУ.

  • Такое разделение используется для того, чтобы медленные устройства не тормозили работу быстрых устройств.

  • Взаимодействие процессора со всеми устройствами ЭВМ происходит по общим правилам, например, также как процессор взаимодействует с ОЗУ.

  • Рассмотрим это на примере. Рассмотрим последовательность действий, которые выполняются для записи информации из процессора (регистров АЛУ) в ОЗУ:

1.Процессор по шине управления передает в ОЗУ управляющий сигнал на запись.

2.Процессор по шине адреса передает в ОЗУ адрес ячейки памяти, куда будет записываться информация.

3.Процессор по шине данных передает в ОЗУ данные (информацию) для записи.

  1. После успешной записи информации в ячейку оперативной памяти, ОЗУ посылает процессору по шине управления сигнал, подтверждающий успешно проведенную запись.

  2. Процессор ожидает от ОЗУ сигнала, подтверждающего успешно проведенную запись. После получения такого сигнала процессор приступает к следующей операции.

Если процессор не получает такого сигнала, то он повторяет операцию.

Если процессору многократно не удается проведение данной операции, то он посылает аварийный сигнал.

Периферийные устройства (ВЗУ, УВВ) подключаются к магистрали через соответствующий адаптер (контроллер).

Для каждого адаптера в ОЗУ выделяется несколько ячеек (слов) памяти, которые выполняют функцию регистров обмена.

В общем случае адаптеру должно быть предоставлено не менее двух ячеек (слов ) в ОЗУ:

    • Одна служит для передачи данных

    • Вторая служит для передачи управляющих команд.

  • Таким образом, все устройства, подключенные к магистрали, различаются по адресам выделенных для них ячеек (слов) памяти в ОЗУ. Эти ячейки (регистры) называются портами ввода-вывода.

  • Обмен информацией между процессором и периферийными устройствами производится через указанные ячейки памяти, то есть точно также, как производится обмен информацией между процессором и ОЗУ.

Персональный компьютер состоит из следующих основных блоков:

  1. Системный блок

  2. Дисплей (монитор, терминал)

  3. Клавиатура

  4. Манипулятор типа «мышь»

Кроме этого в состав персонально компьютера могут входить следующие дополнительные устройства:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]