- •Устройство ЭВМ
- •Архитектура ЭВМ, построенной на принципах фон Неймана
- •Принципы фон-Неймана
- •Принцип двоичного кодирования.
- •Принцип программного управления.
- •Принцип однородности памяти.
- •Принцип адресности.
- •Принцип жесткости архитектуры.
- •Архитектура ЭВМ
- •Структура персонального компьютера
- •Основной цикл работы ЭВМ
- •Микропроцессор
- •Cостав микропроцессора
- •МП типа CISC (Complex Instruction Set Computing) с полным набором команд
- •МП типа RISC (Reduced Instruction Set Computing) с сокращенным набором
- ••За годы после появления архитектуры RISC были реализованы и другие альтернативы — например,
- •Современные процессоры
- •Основная память (ОП).
- •Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
- •Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
- •Оперативная память
- •Внешняя память.
- •Жесткий диск
- •Жесткий диск
- •Материнская плата
- •Системная шина -
- •Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:
- •Контроллер прерываний
- ••Контроллер прерываний обслуживает процедуры прерывания, принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет
- •Контроллеры (адаптеры)
- •Видеокарта
Основной цикл работы ЭВМ
•1) согласно содержимому счетчика адреса команд, считывается очередная команда программы (ее код обычно заносится на хранение в специальный регистр УУ, который носит название регистра команд);
•2) счетчик команд автоматически изменяется так, чтобы в нем содержался адрес следующей команды (в простейшем случае для этой цели достаточно к текущему значению счетчика прибавить некоторую константу, определяющуюся длиной команды);
•3) считанная в регистр команд операция расшифровывается, извлекаются необходимые данные и над ними выполняются требуемые действия.
Микропроцессор
•чтение и дешифрацию команд из основной памяти;
•чтение данных из ОП и регистров адаптеров внешних устройств;
•прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ;
•обработку данных и их запись в ОП и регистры адаптеров ВУ;
•выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК.
Cостав микропроцессора
•Устройство управления (УУ)
•Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
•Микропроцессорная память (МПП)
•Генератор тактовых импульсов.
МП типа CISC (Complex Instruction Set Computing) с полным набором команд
•В рабочих станциях, серверах среднего звена и персональных компьютерах используются процессоры с CISC.
МП типа RISC (Reduced Instruction Set Computing) с сокращенным набором
команд
•В настоящее время многие архитектуры процессоров являются RISC-подобными, к примеру, ARM, DEC Alpha, SPARC, AVR, MIPS, POWER и PowerPC. Наиболее широко используемые в настольных компьютерах процессоры архитектуры x86 ранее являлись CISC-процессорами, однако новые процессоры, начиная с Intel 486DX, являются CISC- процессорами с RISC-ядром. Они непосредственно перед исполнением преобразуют CISC-инструкции x86-процессоров в более простой набор внутренних инструкций RISC.
•За годы после появления архитектуры RISC были реализованы и другие альтернативы — например, VLIW, MISC, OISC, массово-параллельная
обработка, систолическая матрица (англ. Systolic array),
переконфигурируемые вычисления (англ. Reconfigurable computing), потоковая архитектура (англ. Dataflow architecture).
Современные процессоры
Основная память (ОП).
•предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
•электронное устройство, в котором хранится информация о самом компьютере, а также небольшие по объему, но часто выполняемые программы, например, базовая система ввода-вывода (BIOS). Данные, расположенные в ПЗУ, хранятся постоянно и не пропадают, в отличие от оперативной памяти, при выключении компьютера. Этот тип памяти называют ROM (Read Only Memory)
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
•Предназначено для хранения переменой информации, т.к. оно допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения микропроцессором соответствующих операций.
•Поскольку в любой момент времени доступ может осуществляться к произвольно выбранной ячейке, этот вид памяти называется памятью с произвольной выборкой – RAM (Random Access Memory)