Кафедра прикладной математики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

ТЕМА: АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ

КОМПЬЮТЕРОВ

Цель: изучить составные компоненты персонального компьютера и их назначение. Приобрести навыки работы с клавиатурой компьютера.

ЗАНЯТИЕ 1.

1. Структура вычислительной системы

Вычислительная система – это совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих автоматизацию сбора, накопления, обработки, систематизации, хранения, представления, передачи информации.

Аппаратное обеспечение вычислительной системы – оборудование, составляющее компьютер.

Программное обеспечение – совокупность всех программ и соответствующей документации, обеспечивающая целесообразное использование компьютера в интересах каждого его пользователя.

Компьютер – устройство, предназначенное для выполнения заданной, четко определенной последовательности действий по обработке информации.

Современная ЭВМ – это чрезвычайно сложное устройство. Для каждого конкретного типа машины характерны свои конструктивные особенности, но основная структура всех машин едина и она позволяет понять принципы работы компьютера. В 1946 году одним из гениальных создателей первых ЭВМ американцем Джоном фон Нейманом бала предложена принципиальная схема компьютера.

1. О сновные составляющие аппаратной части вычислительной

СИСТЕМЫ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ

Внешняя архитектура компьютера – это те устройства, в которые входят: системный блок, клавиатура, монитор, принтер, манипуляторы, сетевое оборудование, сканер.

Внутренняя архитектура компьютера – это те устройства, которые обеспечивают процессы накопления, обработки, хранения, представления и передачи информации внутри машины. Большинство из них расположены в системном блоке. Проводники, связывающие между собой все устройства компьютера, называются магистралью, или шиной данных. По магистрали передаются как управляющие сигналы, так и данные от одних устройств к другим, что обеспечивает их взаимодействие в процессе обработки информации.

Контроллер, или адаптер – это электронная схема, обеспечивающая управление устройствами компьютера.

Процессор – самый главный элемент компьютера, его «мозг», - электронная схема, выполняющая все арифметические вычисления и логическую обработку. Производительность компьютера в основном определяет тип и характеристики процессора (разрядность – максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно и тактовая частота – количество элементарных операций (тактов) выполняемых в одну секунду). Назначение процессора:

1. Управлять работой ЭВМ по заданной программе.

2. Выполнять операции обработки информации.

В состав процессора входят следующие устройства: устройство управления (УУ), арифметико-логические устройство (АЛУ), регистры процессорной памяти.

• Арифметико-логическое устройство (АЛУ) производит операции (микрооперации), необходимые для выполнения команд микропроцессора, это вычислительный инструмент процессора, выполняющий арифметические и логические операции по командам программы.

• Устройство управления (УУ) – управляет всеми частями компьютера посредством принципов программного управления. (Функцию устройства управления можно сравнить с работой дирижера, управляющего оркестром. Своеобразной «партитурой» для УУ является программа).

• Микропроцессорная память. В микропроцессоре есть несколько ячеек собственной памяти, которые называются регистрами. Некоторые из них предназначены для хранения операндов - величин, участвующих в текущей операции. Такие регистры называются регистрами общего назначения (RON). Регистр команд (RK) предназначен для хранения текущей команды. В регистре-счетчике (CK) хранится текущий адрес. Перед выполнением программы необходимо задать ее начальный адрес – записать его в счетчик команд. Каждый из регистров служит своего рода черновиком, используя который процессор выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты.