ТСвИС / (х) архитектура устройства компьютера.ассемблер
.pdf
Архитектура ЭВМ и систем |
К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г. |
||
|
Структура ПК |
|
|
|
Микропроцессор |
Внутренняя |
|
|
|
память |
|
|
|
|
|
|
Информационная магистраль (шина) |
||
|
(шина данных + адресная шина + шина управления) |
||
|
Контроллеры |
|
|
|
Внешние устройства: |
||
|
(монитор, дисковод, клавиатура, мышь, принтер, |
||
|
сканер, модем и пр.) |
|
|
|
Архитектура ЭВМ и систем |
К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г. |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Структура ПК |
|
|
|
||||||||||||
|
Микропроцессор |
|
|
|
Основная память |
|
|
|
|
Внешняя память |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Постоянное |
|
|
Оперативное |
|
|
|
Накопитель |
|
|
Накопитель |
|
|
|
|
|
|
Арифметико- |
|
И |
|
Накопитель |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
запоминающее |
|
запоминающее |
|
|
|
на жёстком |
|
|
на гибком |
|
|
|
|
||||
|
логическое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
|
|
||||||
|
|
н |
|
|
|
устройство |
|
|
устройство |
|
|
|
магнитном |
|
|
магнитном |
|
|
|
|
||
|
устройство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оптическом |
|
|
|||||
|
|
т |
|
|
|
(ПЗУ) |
|
|
(ОЗУ) |
|
|
|
диске |
|
|
диске |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диске (НОД) |
|
|
||||||
|
(АЛУ) |
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(НЖМД) |
|
|
(НГМД) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
р
Таймер
Микро- |
ф |
|
|
|
|
|
Контроллер |
Контроллер |
Контроллер |
|
|
|
Аккуму- |
||||||||||
процессорная |
е |
|
|
|
|
|
НЖМД |
НГМД |
|
|
НОД |
|
|
|
лятор |
||||||||
память |
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(МПП) |
с |
|
|
|
|
|
Системная шина: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
кэш |
н |
|
|
|
- кодовая шина данных (КШД); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
а |
|
|
|
|
-кодовая шина адреса (КША); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Устройство |
|
|
|
- кодовая шина инструкций (КШИ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
управления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
- шина питания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(УУ) |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Видеоадаптер |
|
Контроллер |
|
Контроллер |
|
|
|
Сетевой адаптер |
|
|
Адаптер |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок |
||||||||||||
|
(Видеокарта) |
|
клавиатуры |
|
|
мыши |
|
|
|
(Сетевая карта) |
|
|
принтера |
|
|
|
|||||||
Математи- |
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
питания |
|||||
ческий |
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
сопроцессор |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор
тактовых
импульсов
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Материнская плата
- это комплекс различных устройств поддерживающий работу системы в целом. Обязательными атрибутами материнской платы являются базовый процессор, оперативная память, системный BIOS, контролер клавиатуры, разъемы расширения
LP
T
Логическая схема системной платы
Быстродействие различных компонентов компьютера (процессора, оперативной памяти и контроллеров периферийных устройств) может существенно различаться. Для согласования быстродействия на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), включающие в себя контроллер оперативной памяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост).
Печатная плата
сигнальный слой 1 пластина заземления сигнальный слой 2 пластина питания 1 пластина питания 2 сигнальный слой 3
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Внутримашинный системный интерфейс
- совокупность электрических линий связи (проводов), схем сопряжения с компонентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования данных 
Многосвязный Односвязный интерфейс интерфейс
Шины расширений
шины общего назначения
PC/XT- 8-разрядная, тактовая частота 4,77МГц
(8086, 8088)
PC/AT- 16-разрядная, тактовая частота 16МГц
(80286)
ISA- 16-разрядная, тактовая частота 50МГц , пропускная способность 4-5 МБайт/с EISA- 32-разрядная, пропускная способность
33МБайт/с (1989г.)
Локальные шины
специализированные шины
VLB – 32-разрядная видеошина, пропускная способность 80МБайт/с (1992г.) PCI (AGP)– 32/64-разрядная процессоро-независимая, тактовая частота 33/66 МГц, пропускная способность до
1064 МБайт/с (1992г.)
PCI Express – тактовая
частота 2,5ГГц, пропускная способность до 6,4 ГБайт/с (2005г.)
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Материнская плата
Gigabyte Socket A
Motherboard GA-7VA
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Материнская плата
Socket 775 от Foxconn
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Материнская плата
Основные параметры
•Формат материнской платы (форм-фактор), то есть способ расположения на плате основных микросхем, слотов и т.д.
• Сокет |
центрального процессора - поколение процессора, под который она |
предназначена. Диапазон поддерживаемых процессоров в рамках одного поколения. Чем дороже и качественнее плата, тем больше процессоров она сможет поддержать.
•Частота системной шины. Это - величина, прямо связанная с частотой и скоростью процессора. Процессор фактически умножает рабочую частоту материнской платы - в 2, 2,5 или 3 раза (на выборе сочетания одного из коэффициентов с частотой системной шины и основан способ так называемого разгона процессоров.
•Базовый набор микросхем - чипсет. Для каждого типа материнской платы существует несколько основных чипсетов, различающихся по предоставляемым ими возможностям и, соответственно, ценам.
•Набор слотов расширения и памяти.
•Наличие интегрированных устройств. На многих современных материнских платах вы можете встретить целый ряд "встроенных" устройств - таких, например, как видеокарта и звуковая плата.
•Контроллеры портов и разъёмы
•Фирма-производитель.
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Материнская плата
Форм-фактор
ATX |
BTX |
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Материнская плата
Разъем (сокет) процессора
Socket 478 |
Socket 754 |
LGA 775 |
(Intel Pentium 4, Celeron) |
(AMD Athlon 64 и Sempron) |
(Intel Pentium 4, Pentium D, |
|
|
Celeron, Core 2 Duo) |
Socket 939 |
Socket AM2 |
|
(AMD Athlon 64, Athlon 64 |
(AMD Athlon 64, Athlon 64 |
LGA 1156 |
X2, Athlon 64 FX) |
X2, Athlon 64 FX, Sempron) |
(Core i5 и i7) |
Архитектура ЭВМ и систем К.т.н., доц. каф. ИСТ Кислицын Д.И. – ННГАСУ, 2010г.
Материнская плата
Чипсет
CHIP SET - набор микросхем (одна или несколько), содержащие в себе контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, управления памятью и шиной - все те компоненты, которые в оригинальной IBM PC были собраны на отдельных микросхемах.
Внешне микросхемы Chipset'а выглядят, как самые большие после процессора. Тип набора в основном определяет функциональные возможности платы: типы поддерживаемых процессоров, структура/объем кэша, возможные сочетания типов и объемов модулей памяти, поддержка режимов энергосбережения, возможность программной настройки параметров и т.п.
Северный мост
•контроллер памяти, подключаемый напрямую к CPU через процессорную шину FSB (Front Side Bus).
•контроллер AGP или PCI Express
•интерфейс связи с южным мостом
•графическое ядро (интегрированное видео)
Южный мост
Периферийные, мультимедийные, коммуникационные шины и интерфейсы, включая:
•контроллер шины PCI (Peripheral Components Interconnect)
•контроллер ATA (для жѐстких дисков
и оптических приводов)
•контроллер USB (Universal Serial Bus
для внешних устройств)
•сетевой контроллер
•звуковой контроллер
•контроллер модема