Состав персональных компьютеров
Стандартный набор настольного персонального компьютера содержит:
системный блок (процессорный блок);
дисплей (монитор);
принтер;
клавиатуру;
мышь;
В состав системного блока входит:
Материнская плата, на которой находится микропроцессор, оперативная память и шина (магистраль передачи данных между процессором и оперативной памятью и внешними устройствами). Общая шина делится на три отдельных: адресная (1), данных и команд (2), управления, контролирующая процессы передачи (3).
Внешние запоминающие устройства состоят из накопителей и носителей.
Накопители – это устройства, для записи или чтения информации (дисководы, стримеры).
Носители – это среда для хранения информации, т.е. собственно магнитные, магнитооптические и лазерные диски, магнитные ленты.
В зависимости от типа среды носители можно разделить на магнитные, оптические и смешанные.
Магнитные носители – это гибкие диски, ленты, диски типа ZIP (все они сменные) и жесткие (типа Винчестер).
|
Рис. 2.15. Винчестер |
Оптические компакт-диски появились сначала, как только на чтение типа CD-ROM. В 1995/96 годах появились новые устройства, использующие компакт-диски: CD-R (позволяет выполнять однократную запись), CD-RW (допускает многократную перезапись данных на диске), DVD (цифровой универсальный диск с высокой плотностью записи).
Смешанная память представлена флеш-памятью, которая представляет собой микросхему перепрограммируемого ПЗУ (постоянного запоминающего устройства).
Контроллеры или адаптеры – электронные схемы для управления внешними устройствами.
Порты – входы для внешних устройств. Параллельные порты LPT1, LPT2… для принтеров. Передается, по крайней мере, 1 байт, т.е. все 8 бит передаются по своему проводу. Следовательно, параллельный порт содержит 8 проводов. Последовательные порты COM1, COM2,..... для мыши и клавиатуры. Они содержат 1 провод и передают по 1 биту последовательно. На смену устаревшим последовательным и параллельным портам пришел USB порт. Это универсальная последовательная шина, обеспечивающая высокую скорость передачи данных. С интерфейсом USB выпускаются современные УВВ: клавиатуры, мыши др.
Основные характеристики микропроцессоров: тактовая частота, разрядность и архитектура. У современных микропроцессоров – наличие КЕШ-памяти (cache – тайник).
Тактовая частота ‑ это скорость выполнения элементарных операций в секунду (тактов одной операции).
Разрядность ‑ количество разрядов одновременно участвующих в выполнении операции, т.е. разрядность ячеек памяти - 8-, 16-, 32-, 64-разрядные. В связи с этим существуют 8-, 16-, 32-, 64-разрядные микропроцессоры.
Архитектура микропроцессора – это набор команд, которые могут исполняться процессором.
В настоящее время используются микропроцессоры (МП), имеющие CISC-архитектуру (Complex Instruction Set Computing ‑ полный набор команд) и RISC-архитектуру (Reduced Instruction Set Computing ‑ уменьшенный набор команд).
Отличие их состоит в том, что микропроцессор с CISC-архитектурой содержит полный набор команд, а микропроцессор типа RISC содержит набор простых команд чаще всего встречающихся в программах. Более сложные команды программисты создают из простых. В этих МП на выполнение каждой простой команды за счет их параллельного выполнения тратится один такт (на выполнение самой короткой команды CISC - архитектуры обычно тратится 4 такта).
МП типа RISC не совместимы с CISC МП программно. RISC‑архитектура позволяет существенно увеличить скорость выполнения команд. Микропроцессоры RISC-архитектуры широко используются для создания суперЭВМ.
МП Intel, начиная с 486-го, содержат ядро RISC, которое выполняет самые простые (и обычно самые распространенные) команды за один такт, а по обычной технологии CISC интерпретируются более сложные команды. В результате обычные команды выполняются быстро, а более сложные и редкие — медленно. Хотя при таком «гибридном» подходе работа происходит не так быстро, данная архитектура имеет ряд преимуществ, поскольку позволяет использовать старое программное обеспечение без изменений.
Первая модель процессора Intel, которая вплотную приблизилась к архитектуре RISC – PentiumPRO (Precision RISC Organization - Полноценная RISC-архитектура).