Типовые структуры эвм.

Структуры ЭВМ принимают совокупность устройств и связей между ними. При построении ЭВМ используется модульный принцип. Каждый модуль реализует законченные функции и обладает свойством независимости от других модулей.

Основные устройства компьютера соединяются между собой электрическими цепями, которые принято называть шинами, через них закодированная с помощью нулей и единиц информация в виде двоичных электрических импульсов передается определенными порциями - словами.

Существует два способа передачи машинных слов:

0. параллельный - каждый бит передается по своей жиле шине;

1. последовательный - все биты передаются по одной шине поочередно.

Предпочтителен первый способ, но при длине кабеля более 30 метров этот способ затруднителен и поэтому применяется второй способ.

Совокупность шин, связывающий два модуля и алгоритм, определяющий порядок обмена информацией, называется интерфейсом сопряжения. Количество шин в интерфейсе определяется разрядностью передаваемой информации. Обычно это 8, 16, 32 и так далее разряда (бита).

В зависимости от состава устройств и способов их соединения различают следующие структуры ЭВМ:

структура на основе единого интерфейса (ПЭВМ), малые ЭВМ:

Единый интерфейс (общая шина).
				
ЦП	ОП	ПЗУ	КПУ	КПУ
				
			монитор	принтер

ЦП - центральный процессор

ОП - оперативная память

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство

КПУ - контроллер периферийного устройства

Правило единого интерфейса:

• передача производится словами длиной 16 бит и так далее

• одновременно обменивается информацией одна пара модулей (источник - приемник)

• непосредственный обмен между периферийными устройствами недопустим, источником является центральный процессор или оперативная память

Система с единым устройством имеет более простое устройство, линии связи, что делает их неэффективным при решении некоторого класса задач.

Структура на основе каналов ввода/вывода:

Каналы

ЦП



ОП



МК



1



КПУ



ПУ

ПУ



СК1



1



КПУ



2

  



СК6

ПУ

ЦП - центральный процессор

ОП - оперативная память

МК - мультиплексный канал

СК - селекторный канал

КПУ - контроллер периферийного устройства

ПУ - периферийное устройство

1 - интерфейс периферийных устройств

2 - интерфейс ввода/вывода

Система единого интерфейса предполагает одновременное включение связей между двумя элементами (ЦП - ПУ, ЗУ - ПУ). И соответственно при работе с большими объемами данных неэффективны (база данных и так далее). Выход - создание сетей ПЭВМ.

Структура отличается тем, что к ОП с одной стороны подключен ЦП, а с другой каналы ввода/вывода. В конфигурацию включено большое число ПУ различного назначения. Каналы представляют собой специализированный процессор, работающий под управлением своих программ (специальных канальных программ). При используются команды управлением обмена. Включение каналов в структуру ЭВМ позволяет полностью освободить центральный процессор от обслуживания операций обмена.

В состав каналов ввода/вывода входит один МК и до шести СК. К МК подключаются принтеры, дисплеи, обслуживаемые каналом одновременно (МК - медленно действующие). К СК подключаются быстродействующие ПУ, также обслуживаемые одновременно, большая скорость приема и передачи информации. Устройства соединяются с помощью унифицированных систем связи - интерфейсов.

При канальной структуре существуют 4 типа интерфейсов:

• интерфейс ЗУ;

• интерфейс процессор - канал;

• интерфейс ввода/вывода;

• интерфейс ПУ.