- •Тема 1. Предмет та завдання курсу «Архітектура комп’ютерів».
- •Предмет та завдання курсу «Архітектура комп’ютерів».
- •Визначення еом, архітектури і структури еом.
- •Історія виникнення еом.
- •1936 Р. – Перший комп'ютер
- •1941 Р. – Комп'ютер першого покоління "на реле"
- •1943 Р. – Пристрій із частковим програмним керуванням
- •1948 Р. – Транзистор
- •1949 Р. – Функціональний принцип комп'ютера
- •1950 Р. – Перша радянська еом
- •1951 Р. – Перша масова модель комп'ютера
- •1953 Р. – Створення бесм
- •1954 Р. – Серійний випуск електронно-обчислювальних машин у срср
- •1955 Р. – Друге покоління комп'ютерів
- •1959 Р. – Чіп. Третє покоління комп'ютерів
- •1970 Р. – Четверте покоління комп'ютерів
- •1972 Р. – Поява єс еом
- •Кінець 1970-х рр. – п'яте покоління комп'ютерів
- •1981 Р. – Поява ibm pc і pc dos
- •Березень 1993 р. – Pentium
- •Тема 2. Принципи фон-Неймана. Способи класифікації еом.
- •Принципи фон-Неймана.
- •Типова схема фон-нейманівського комп'ютера
- •Основні риси фон-нейманівської архітектури
- •2. Способи класифікації еом.
- •Тема 3. Логічний взаємозв’язок компонент пк та його периферії. Функціональна блок-схема пк.
- •Логічний взаємозв’язок компонент пк та його периферії. Основні блоки ibm|
- •Додаткові пристрої|устрої|
- •Функціональна блок-схема пк.
- •Тема 4. Типи мікропроцесорів та їх характеристика.
- •1. Мікропроцесори (мп) та історія їх створення. Сучасні мікропроцесорні платформи.
- •2. Огляд поколінь мп фірми intel.
- •Intel Pentium IV (ядро Willamette)
- •Intel Pentium 4 3.06 гГц є першим cpu у сімействі, що підтримує технологію Hyper-Threading, і має наступні характеристики:
- •Параметри мп. Внутрішні регістри. Шина даних. Шина адреси. Швидкодія мп.
- •Швидкодія процесора
- •Тема 5. Робота процесора з пам’яттю.
- •1. Сегментація адресового простору. Формування фізичної адреси.
- •2. Розподіл пам’яті еом. Робота процесора з портами. Дешифрація адреси. Розподіл адресного простору вводу–виводу.
- •3. Переривання. Вектори переривань. Джерела переривань. Апаратні, внутрішні та програмні переривання.
- •4. Огляд основних переривань bios та dos.
- •Тема 6. Оперативна пам'ять: основні поняття.
- •1. Оперативна пам’ять. Пам’ять динамічна та статична.
- •2. Типи пам’яті: ram, dram, sram, edo-ram. Кеш-пам’ять. Пам’ять типу rom
- •Пам’ять типу dram
- •3. Фізичні характеристики пам’яті. Конструкція і організація мікросхем та модулів пам’яті.
- •Призначення виводів модулів dimm
- •4. Швидкодія озп.
- •Тема 7. Логічна організація оперативної пам’яті.
- •1. Логічна організація оперативної пам’яті. Сегменти та сторінки.
- •2. Основна, верхня, розширена та додаткова пам’ять.
- •3. Запобігання конфліктних ситуацій. Тестування пам’яті при увімкненні пк. Розширені діагностичні тести. Діагностичні програми
- •Тема 8. Материнська (системна) плата.
- •Склад та функції системної плати. Компоненти материнських (системних) плат.
- •Роз’єми системної плати. Типи роз’ємів оперативної пам'яті
- •Роз’єми для підключення зовнішніх пристроїв
- •Роз’єми процесорів
- •Призначення і функціонування шин. Призначення роз’ємів розширення. Типи шин введення-виведення.
- •Різновиди слотів
- •Тема 9. Базова система введення-виведення.
- •Rom bios та його функції.
- •Апаратна та програмна частина bios
- •Системна bios
- •Мікросхеми rom
- •Затінювання rom
- •Пропалювання при виготовленні rom
- •2. Порівняльна характеристика bios основних фірм-виробників: Award, ami, Phoenix, Intel. Виробники rom bios
- •Bios oem-виробників
- •3. Значення режимів Setup bios та їх оптимальний вибір.
- •4. Неполадки із bios та способи їх усунення. Звукові повідомлення bios
- •Звукові сигнали award bios
- •Звукові сигнали Phoenix bios
- •Тема 10. Відеосистема еом. Організація та специфічні особливості відеопам’яті.
- •1. Відеосистема персонального комп’ютера. Графічні стандарти.
- •2. Типи дисплеїв: електронно-променеві, рідкокристальні, плазмові.
- •Монітор з електронно-променевою трубкою
- •Дисплеї на рідких кристалах (Liquid Crystal Display - lcd)
- •Монохромні та кольорові монітори
- •3. Характеристики моніторів: розмір екрану, роздільна здатність, частота розгортки, кольорова гама, енергоспоживання, безпечність. Основні параметри моніторів
- •4. Відеодаптери. Відеопам’ять. 3d-акселератори. Графічні сопроцесори. Технології mmx та 3dNow.
- •Прискорювачі тривимірної графіки (3-d Accelerator)
- •Технологія тривимірної графіки
- •Тема 11. Аудіосистема.
- •Аудіосистема. Типи звукових карт. Складові частини: цифровий тракт, музичний синтезатор, аналоговий мікшер.
- •Розробка звукових плат
- •Перший стандарт де-факто Sound Blaster
- •Зміна стандартів в світі Windows-ігор
- •Область застосування звукових плат
- •Різновиди звукових плат
- •Будова звукової карти
- •Компоненти аудіосистеми
- •Роз'єми звукових плат
- •Додаткові роз'єми
- •Управління гучністю
- •Синтезатори
- •2. Стиск даних. Стандарти: gm-General midi, gs-General synth, xg – Extended general.
- •3. Звукові ефекти. Формати звукових файлів. Мікрофони. Технологія мультимедіа.
- •Опис формату
- •Режими кодування і опції
- •Режими управління кодуванням звукових каналів
- •Стандарт gm
- •Мікрофони
- •Технологія мультимедіа
- •Тема 12. Дискова підсистема комп’ютера. Пристрої магнітного збереження даних.
- •1. Історія та перспективи розвитку зовнішньої пам’яті. Типи дискових накопичувачів.
- •Фізичні принципи запису інформації на диск.
- •Тема 13. Накопичувачі на гнучких дисках.
- •Конструкція гнучких дисків та накопичувачів для них.
- •Історія
- •Конструкції дискет
- •Основні формати дискет.
- •Типи дисководів
- •Дисковод формату 3,5 дюйма на 1,44 Мбайт
- •Типи і параметри дискет
- •Правила поводження з дискетами
- •3. Нмгд у складі еом. Інтерфейс нгмд. Порти контролера нгмд.
- •Установка дисковода
- •Вирішення можливих проблем
- •Причина/рішення
- •Ремонт дисководів
- •Чищення дисководів
- •Тема 14. Зовнішня магнітна пам’ять. Дисководи жорстких дисків.
- •Жорсткі диски (жд) – Вінчестери. Внутрішня будова.
- •Загальний устрій накопичувача
- •Фізичні принципи роботи. Характеристики накопичувачів на жд. Програми для обслуговування жд.
- •Характеристики накопичувачів на жд.
- •Фізичний і логічний об'єм|обсяг| накопичувачів.
- •Інтерфейси накопичувачів на жд. Пошук можливих несправностей.
- •Тема 15. Зовнішня оптична пам’ять. Cd rom.
- •Зовнішня оптична пам’ять. Cd rom. Будова накопичувачів на cd rom.
- •Основними характеристиками cd-rom є:
- •Формати компакт-дисків та технологія їх запису. Накопичувач cd-r (cd-Recordable)
- •Накопичувач cd-rw (cd-ReWritable)
- •Накопичувач dvd (Digital Video Disk)
- •Принципи роботи та використання cd-r, cd-rw та dvd-дисків.
- •Тема 16. Блоки живлення.
- •Блоки живлення. Їх призначення, типи та принципи роботи.
- •Сигнальні функції
- •Конструктивні розміри блоків живлення
- •Стандарт atx
- •Стандарт nlx
- •2. Роз'єми блоків живлення. Навантаження, параметри та розрахунок потужності, що вони споживають.
- •Необов'язковий роз'єм живлення atx
- •Вимикач живлення
- •Роз'єми живлення дискових накопичувачів
- •Типи роз'ємів
- •3. Діагностика, ремонт та заміна блоків живлення. Проблеми, пов'язані з блоками живлення
- •Ремонт блоків живлення
- •Заміна блоків живлення
- •Вибір блоку живлення
- •4. Захисні пристрої в мережі живлення. Джерела безперебійного живлення.
- •Обмежувачі викидів
- •Обмежувачі викидів в телефонній лінії
- •Мережеві фільтри-стабілізатори
- •Тема 17. Пристрої вводу/виводу.
- •Пристрої вводу/виводу.
- •Клавіатура та її типи. Внутрішня будова клавіатури.
- •Мембранні клавіатури
- •Напівмеханічні клавіатури
- •Механічні клавіатури
- •Ергономічні клавіатури
- •Комбіновані клавіатури
- •Пошук несправностей та ремонт.
- •Мишка. Типи, інтерфейси, пошук несправностей та обслуговування мишок.
- •Тема 18. Периферійні пристрої еом.
- •Периферія.
- •Принтери: голкові, струминні та лазерні. Їх технічні характеристики, драйвери та інтерфейси.
- •Матричні принтери
- •Характеристики матричних принтерів:
- •Струменеві принтери
- •Характеристики струменевих принтерів:
- •Лазерні принтери
- •Основні характеристики лазерних принтерів:
- •Під'єднання принтера
- •П ристрої лазерного принтера.
- •Програмне забезпечення для лазерних принтерів
- •Класифікація лазерних принтерів
- •Принтери, що прийшли на зміну струминним
- •Принтери для невеликих робочих груп
- •Монохромні принтери для друку графіки
- •Мережні принтери
- •Кольорові лазерні принтери
- •Видаткові матеріали до принтерів
- •Сканери.
- •Спеціальні типи сканерів
- •Зв'язок сканера з операційною системою
- •Програми розпізнавання текстової інформації.
- •Автоматичне розпізнавання текстів
- •Програми розпізнавання текстів
- •Тема 19. Портативні комп’ютери.
- •Розміри портативних систем.
- •Модернізація та ремонт портативних комп’ютерів.
- •Устаткування для портативних систем. Комп’ютерна периферія.
- •Комп'ютерна периферія
- •Тема 20. Модернізація персональних комп’ютерів.
- •Модернізація персональних комп’ютерів.
- •Встановлення модулів пам’яті
- •Підключення живлення
- •Встановлення накопичувачів
- •Встановлення плат розширення
- •Можливі проблеми та способи їх подолання
- •2. Можливості розгону центрального процесора та відеокарт.
- •Тема 21. Засоби діагностики та технічне обслуговування.
- •1. Діагностика апаратного забезпечення. Завантаження.
- •2. Інструменти і прилади.
- •3. Програма профілактичних заходів.
- •4. Основні напрями пошуку і усунення несправностей.
- •Тема 22. Перспективи розвитку комп’ютерних технологій. Нанотехнології.
- •Перспективи розвитку комп’ютерних технологій. Історичний огляд розвитку комп’ютерної техніки
- •Закон Мура
- •Прогнози зростання комп’ютерної техніки
- •Перспективи розвитку інформаційних технологій
- •Класифікація комп’ютерної техніки
- •Персональні комп’ютери
- •Корпоративні комп’ютери
- •Суперкомп’ютери
- •Нанотехнології.
- •Комп'ютери і мікроелектроніка
- •Робототехніка
- •Список літератури
Визначення еом, архітектури і структури еом.
Сукупність пристроїв, призначених для автоматичної або автоматизованої обробки інформації називають обчислювальною технікою.
Конкретний набір, пов'язаних між собою пристроїв, називають обчислювальною системою.
Центральним пристроєм більшості обчислювальних систем є електронна обчислювальна машина (ЕОМ) або комп'ютер.
Комп'ютер – це електронний пристрій, що виконує операції введення інформації, зберігання та оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною. За кожну з названих операцій відповідають спеціальні блоки комп'ютера:
пристрій введення,
центральний процесор,
запам'ятовуючий пристрій,
пристрій виведення.
Архітектура комп'ютера звичайно визначається сукупністю її властивостей, істотних для користувача. Основна увага при цьому приділяється структурі й функціональним можливостям машини, які можна розділити на основні й додаткові.
Основні функції визначають призначення ЕОМ: обробку й зберігання інформації, обмін інформацією із зовнішніми об'єктами. Додаткові функції підвищують ефективність виконання основних функцій: забезпечують ефективні режими її роботи, діалог з користувачем, високу надійність і ін. Названі функції ЕОМ реалізуються за допомогою її компонентів: апаратних і програмних засобів.
Структура комп'ютера – це деяка модель, що встановлює склад, порядок і принципи взаємодії вхідних у неї компонентів.
Персональний комп'ютер – це настільна або переносна ЕОМ, що задовольняє вимогам загальнодоступності й універсальності застосування.
Перевагами ПК є:
- мала вартість, що перебуває в межах доступності для індивідуального покупця;
- автономність експлуатації без спеціальних вимог до умов навколишнього середовища;
- гнучкість архітектури, що забезпечує її адаптивність до різноманітних застосувань у сфері керування, науки, у побуті;
- "дружність" операційної системи й іншого програмного забезпечення, що обумовлює можливість роботи з нею користувача без спеціальної професійної підготовки;
- висока надійність роботи (більше 5 тис. ч наробітку на відмову).
Історія виникнення еом.
1936 Р. – Перший комп'ютер
Німецький інженер Конрад Цузе був першим, хто успішно здійснив ідею створення обчислювальної машини на основі двійкової системи числення. У 1936 році він початків конструювати обчислювальний апарат, що працює в двійковій системі числення, що згодом був названий Zuse (Z1). Громіздкі статистичні обчислення для здійснення складних інженерних розрахунків повинні були стати автоматизованими, що було дотепер неможливо. Машина Цузе стала першим вичислювальним автоматом із програмним керуванням і вважається першим комп'ютером.
1941 Р. – Комп'ютер першого покоління "на реле"
Цузе одним із перших у 1941 році зумів побудувати діючу модель Zuse 3 на базі Z1, що складалась з 600 реле рахункового пристрою і 2000 реле пристрою пам'яті. Числа можна було „записати" у пам'ять і "зчитати" відтіля за допомогою електричних сигналів, що проходили через реле. Реле або пропускали сигнал, або не пропускали. Керуюча програма була закодована за допомогою перфорованої стрічки, виготовленої з бракованої кіноплівки, що було актуально при дефіциті паперу в роки війни. Машина зчитувала програму механічно крок за кроком (лінійно), тому робити розгалужені обчислення було поки неможливо. Zuse 3 проводила від 15 до 20 обчислювальних операцій у секунду.
1942 р. – Електронна лампа.
Перша електронно-обчислювальна машина
До 1942 року всі обчислювальні машини працювали на механічних або електромеханічних елементах (реле), і тільки з цього року почали частіше застосовуватися електронні лампи як для збереження, так і для обробки даних. Це дозволило збільшити швидкість роботи машин у тисячу разів.
Перша електронно-обчислювальна машина була розроблена Джоном Алтансоффом і Клиффордом Беррі, і на її базі в 1946 році під керівництвом Дж. Преспера Еккерта і Джона Моушлі був побудований ENIAC (Electronic Numeral Integrator and Calculator) за замовленням військового відомства США.
Вага машини складала 30 тонн, вона вимагала для розміщення 170 квадратних метрів площі. ENIAC містив 18 000 електронних ламп замість тисяч механічних деталей. Рахувала машина в двійковій системі і робила 5000 операцій додавання або 300 операцій множення в секунду. Уведення даних здійснювалося через перфоровані карти. На жаль, машина працювала лише половину передбаченого часу, тому що нерідко 67 електронних ламп виходили з ладу протягом однієї години, і весь процес рахунку зупинявся.
