ЛЕКЦИЯ № 2
ТЕМА: «АРХИТЕКТУРА IBM-СОВМЕСТИМОГО КОМПЬЮТЕРА»
1. Классическая архитектура ЭВМ и принципы Фон Неймана
1.1 Принципы фон-Неймана
Большинство современных ЭВМ строится на базе принципов, сформулированных амер.математиком Джоном фон Нейманом. Впервые эти принципы были опубликованы им в 1945 г.
Принципы:
1. Основными блоками фон-неймановской машины являются:
- арифметическо-логическое устройство. Выполняет арифметические и логические операции («И», «ИЛИ», «НЕ»);
- устройство управления. Организует процесс выполнения программ;
- запоминающее устройство (ЗУ), или память для хранения программ и данных.
ЗУ у современных компьютеров включает: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и внешние запоминающие устройства (ВЗУ).
- внешние устройства для ввода-вывода информации.
2. Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек. Все ячейки памяти должны быть одинаково легко доступны для других устройств компьютера.
Процессор
Арифметическо-логическое
устройство (АЛУ) Устройство
управления (УУ) Внешние
устройства (Ув и Увыв)
Оперативное запоминающее
устройство (ОЗУ) Внешнее
запоминающее
устройство
(ВЗУ)
3. Информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы, называемые словами.
4. Алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов. Эти управляющие слова называются командами. Совокупность команд, представляющая алгоритм, называется программой.
5. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти.
6. Устройство управления и арифметическое устройство объединяются в одно, называемое центральным процессором.
1.2 Принцип работы компьютера
1. В начале с помощью какого-либо внешнего устройства в память компьютера вводится программа.
2. УУ считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы.
3. УУ организует выполнение этой команды (выполняются арифметические или логические операции).
4. После выполнения арифметическо-логических операций полученный результат УУ может записать в память или вывести этот результат из памяти на Внешнее устройство.
5. УУ считывает следующую команду для выполнения арифметическо-логических операций или запрашивает ввод данных из внешнего устройства в память.
2. Архитектура IBM-совместимого компьютера
Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов.
IBM РС (International Business Machines Personal Computer) – это персональный компьютер американской фирмы IBM, впервые появившийся в 1981 г. В IBM PC был заложен принцип открытой архитектуры (совместимости устройств), предусматривающий возможность дополнения имеющихся аппаратных средств новыми устройствами без замены старых. Пример. Наращивать оперативную память, подключать новые периферийные устройства.
2.1 Структура пк
Структура компьютера – это модель, устанавливающая состав, порядок, принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.
Структурно современный ПК состоит из двух основных частей:
- центральная
- периферийная
Включает 4 основные устройства: системный блок, клавиатура, дисплей (монитор), мышь.
Системный блок состоит:
- системную плату
- накопители на дисках (гибких, жестких);
- дисководы для компакт-дисков, обеспечивающие возможность чтения данных с компакт-дисков, записи информации на компакт-диск;
- блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток;
- разъемы для дополнительных устройств
- платы расширения с контроллерами–адаптерами внешних устройств.
Системная плата (материнская) состоит:
- микропроцессор;
- математический сопроцессор;
- микросхемы ОЗУ, ПЗУ (BIOS);
- адаптеры клавиатуры, НЖМД, НГМД;
- системная магистраль (шина);
- вспомогательные микросхемы (преобразователь напряжения, тактовый генератор, таймер и др.)