Российский Государственный Социальный Университет
Факультет Информационных технологий
«Элементы и узлы ЭВМ»
Выполнена: студент Канева Маргарита
Проверила: Никишина Ирина Николаевна
Оглавление
Основные узлы ЭВМ. 2
1. Центральный процессор 4
2. Оперативная память (ОЗУ) 5
3. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 9
4. Внешняя память 9
5. Устройства ввода 11
6.Устройство вывода. 11
7. Информационная шина(МАГИСТРАЛЬ) 12
Основные узлы эвм.
Основными узлами ЭВМ являются :
- центральный процессор (ЦП)
(ЦП) = (УУ) + (АЛУ)
- оперативная память (ОЗУ)
- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
- внешняя память (ВЗУ)
- устройства Ввода (УВв)
- устройства Вывода (УВыв)
Все устройства ЭВМ подсоединены к единой ИНФОРМАЦИОННОЙ ШИНЕ
Основные узлы ЭВМ объединены в следующую схему.
1. Центральный процессор
|
Главным элементом любой ЭВМ является ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР !!! ЦП состоит из - Устройства Управления (УУ) - Арифметико-Логического устройства (АЛУ) |
Назначение ЦП : 1) Управление узлами компьютера 2) Обработка информации, которая сводится к выполнению арифметических операций.
|
УУ - управляет работой ЭВМ, путем исполнения команд ПРОГРАММЫ. Рабочая программа хранится в ОЗУ.
|
|
(АЛУ) Арифметико-логичеcкое устройство главный исполнительный орган ЭВМ. Назначение АЛУ - О Б Р А Б О Т К А ИНФОРМАЦИИ.
Обработка информации сводится к выполнению арифметических операций.
АЛУ выполняет над числами арифметические(+,-,умножить, делить) и логические( > , < , не равно и др.) операции |
2. Оперативная память (озу)
|
Назначение ОЗУ
ОЗУ предназначена для хранения рабочей программы во время ее выполнения, а также данных, которые эта программа должна обработать и результатов обработки
|
Вместе с программой в ОЗУ хранятся :
- ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ , которые программа обрабатывает
- РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАБОТКИ
╔══════ ОЗУ ═══╗
║ Программа ║
║ обработки ║
║──────────────╢
║ Исходные ║
║ данные ║
║──────────────╢
║ Результаты ║
║ обработки ║
║──────────────╢
║ ║<── Свободное место
║ ║
╚══════════════╝
Пример: Вы рисуете на компьютере с помощью программы PAINT.
Вопрос :
Где в этот момент хранится программа Paint и рисунок ? >
Ответ:
В оперативной памяти. Работающая программа и результат ее работы находится в ОЗУ!
Рабочая программа находится в ОЗУ !!!
|
Недостатки ОЗУ
ОЗУ современных ЭВМ является ЭНЕРГОЗАВИСИМОЙ. При выключении питания содержимое ОЗУ теряется. |
|
Главное достоинство ОЗУ
ВЫСОКОЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЕ !!!
ОЗУ выполнена из электронных элементов, поэтому быстродействие ОЗУ сопоставимо с быстродействием ЦП.
Это значит , что время чтения(записи) двоичного числа из(в)ОЗУ примерно равно времени , за которое ЦП выполняет одну операцию над парой чисел.
|
Вопрос: <Можно ли в качестве ОЗУ использовать другой вид памяти ? >
< Например, магнитную память(винчестер) >
|
Ответ : В принципе можно, но при этом резко упадет быстродействие ЭВМ(в 10 000 раз). Операции чтения записи с диска выполняются примерно в 10 000 раз медленнее чем из электронных ячеек. |
Магнитная память обладает низким быстродействием(по сравнению с электронной памятью). Операции чтения записи с диска выполняются примерно в 10 000 раз медленнее чем из электронных ячеек. Если бы рабочая программа располагалась на диске, то ЦП большую часть времени пришлось бы простаивать в ожидании , пока будет прочитана очередная команда.
Работа компьютера сводится к чтению и исполнению команд программы. Поэтому быстродействие ЭВМ не может превысить, скорость чтения команд программы.
Чарльз Бэбидж - первый конструктор автоматической вычислительной машины , предполагал хранить программу на картонных картах.
|
1) До запуска все программы хранятся в .exe файлах на магнитном диске (винчестере).
2)После запуска программа копируются из .exe файла в ОЗУ. Зачем это делается ? Для поддержки высокого быстродействия ЭВМ. (Что бы быстродействие ЭВМ было высоким, рабочая программа должна храниться в быстрой памяти, т.е. в ОЗУ)
3)После завершения выполнения очередной программы она удаляется из ОЗУ , тем самым освобождая место для запуска других программ. (программа удаляется только из ОЗУ, но остается в файле на диске) |
<< Как в ОЗУ попадает первая программа ? >>
Ведь после выключения питания или перезагрузки ОЗУ очищается и не содержит никакой информации ???
Первой в ОЗУ попадает ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА. Она копируется из файлов на магнитном диске в ОЗУ.
Но чтобы выполнить это копирование, нужно запустить программу, специально для этого предназначенную. Ведь на компьютере все делается только с помощью программ.
Таковой программой является начальный загрузчик. ОН хранится в ПЗУ. НАЧАЛЬНЫЙ ЗАГРУЗЧИК стартует первым сразу при включении компьютера и копирует в ОЗУ ОС. Далее ОС включается в работу и управляет компьютером.