3567

Апаратні та програмні складові електронно-обчислювальної машини.

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Апаратні та програмні складові електронно-обчислювальної машини. Персональний комп’ютер можна представити з допомогою двох невід’ємних складових частин: апаратна частина, програмне забезпечення. Апаратні складові частини можна розділити ...

Украинкский

2012-11-03

46 KB

21 чел.

Апаратні та програмні складові електронно-обчислювальної машини.

Персональний комп’ютер можна представити з допомогою двох невід’ємних складових частин :

апаратна частина ,

програмне забезпечення.

Апаратні складові частини можна розділити на :

1. центральні,

2. системна магістраль,

  1.  периферійні (зовнішні).

Центральні:

  •  процесор - це основа будь-якого комп'ютера, його мозок. Процесор робить всі обчислення й віддає команди всім іншим компонентам комп'ютера. процесор - це пристрій, що виконує арифметичні, логічні дії та дії вводу - виводу інформації. Процесор управляється набором команд. До характеристик процесора можна віднести розрядність, тактову частоту, кількість команд.
  •  оперативна пам'ять також є обов'язковою складовою частиною будь-якого комп'ютера. Оперативна пам'ять (RAM - Random Access Memory) зберігає як програму, так і дані (тобто значення змінних). Частина пам'яті може бути захищена від запису й зберігається в спеціальній мікросхемі (ПЗП - постійний запам'ятовувальний пристрій або ROM - Read Only Memory). Звичайно в ПЗП лежить програма початкового завантаження операційної системи і базова система вводу-виводу (BIOS);

Системна магістраль

Системна магістраль - це канали передачі команд і даних між всіма складовими частинами комп'ютера. Складові системної магістралі називають шинами. У комп'ютері можуть бути одна або кілька шин. Всі пристрої підключаються до шини паралельно, тобто порядок підключення не важливий, а кількість проводів не залежить від кількості підключених пристроїв. Порядок передачі команд і даних визначається протоколом роботи шини, тобто чітко описаним набором угод, прийнятим, як правило, у вигляді міжнародного стандарту. Кожен пристрій підключається до шини за допомогою контролера, що здійснює переклад з мови сигналів, переданих по шині, на мову команд конкретного пристрою. Системна магістраль персонального комп’ютера складається з :

шини адреса - по якій вказується адреса конкретної ділянки ОЗП чи периферійного пристрою куди буде передана, чи звідки буде зчитана інформація. Характеризується розрядністю - кількістю провідників адресної шини.

шини даних - забезпечує передачу даних від процесора до інших пристроїв чи навпаки. Величини даних виміряються в бітах(0-1), 8 біт об’єднуються в 1 байт.

шини управління.

Периферійні пристрої

Периферійні пристрої можна охарактеризувати як пристрої вводу, виводу та збереження інформації. Для їх підключення використовуються пристрої узгодження роботи периферійного пристрою та процесора. Вони називаються контролерами. Кожний периферійний пристрій має свій контролер. До базових периферійних пристроїв можна віднести:

Клавіатура. Основний пристрій для вводу інформації - це клавіатура. З допомогою клавіатури користувач вводить інформацію і управляє роботою програм. У кожної клавіші свої коди. Всі клавіші розділені на 5 груп:

- функціональні клавіші від F1-F12 (F10);

- буквено-цифрові;

- цифрова клавіатура:

- клавіатура управління курсором;

- клавіші спецпризначення.

Функціональні клавіші використовуються для програмування їх на деяку послідовність дій. Буквено-цифрові - як клавіатура друкарської машинки. Але є деякі специфічні клавіші. SHIFT - для написання великими / маленькими буквами. Працює в натиснутому стані. CAPS LOCK - переключає на постійно великі / маленькі. BS - знищення останнього символу (перед курсором). ALT та CTRL - клавіші, які працюють сумісно з іншими. В різних програмних продуктах мають різне призначення. Цифрова клавіатура може слугувати як для управління курсором, так і для набору цифр. Клавіші управління курсором є на багатьох клавіатурах і це дуже зручно. Вони позначені стрілочками, і користуючись ними зручно позиціювати курсор на необхідне місце. Іноді навіть за допомогою них малюють в графічних редакторах.

Дисплеї. Забезпечує вивід інформації про роботу програм. Дисплеї мають алфавітно - цифровий та графічний режим роботи. В графічному режимі на екран виводиться зображення у вигляді точок, в алфавітно - цифровому режимі виводяться тільки символи. Дисплеї характеризують розмірами, роздільною здатністю, палітрою кольорів.

Накопичувачі на магнітних дисках. Забезпечують постійне збереження інформації. Для роботи з магнітними дисками використовуються накопичувачі для гнучких дисків (FD) та жорстких дисків типу вінчестер (ННD). Їх відносять до зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв. Вони характеризуються об’ємом інформації, що зберігають, швидкістю запису та читання.

Рис 4.1. Схема вінчестера

Схематично накопичувач на магнітних дисках можна представити за допомогою такої схеми (рис. 4.1):

  1.  магнітний диск,
  2.  двигун обертання магнітного диску,
  3.  шаговий двигун переміщення магнітних головок,
  4.  магнітні головки читання інформації,
  5.  контролер управління накопичувачем.

Інші типи носіїв

Накопичувачі на магнітних стрічках.

Накопичувачі на перфораційних стрічках.

Оптичні( лазерні компакт-диски).

Для підключення інших периферійних пристроїв використовуються стандартних контролера, які називають паралельний(PRN), послідовний (COM) та універсальний послідовний (USB). За допомогою їх можна підключити принтери, графопобудувачі, сканери, ручні маніпулятори вводу графічної інформації.

Принтери бувають: матричні, струменеві, лазерні, світлодіодні та інші. Вини мають різний принцип роботи, але призначені для виводу на папір алфавітно-цифрової і графічної інформації.

Програмні компоненти обчислювальної машини

Для роботи ЕОМ не достатньо тільки апаратних складових частин. Необхідно програмне забезпечення, що поділяється на:

операційну систему,

сервісне програмне забезпечення,

спеціалізоване програмне забезпечення.

Операційна система - це набір програм, які забезпечують роботу обчислювальної машини та підготовку нових програм. ОС складається з:

ядра,

зовнішніх команд,

програм підготовки нових програм (транслятори).

Ядро операційної системи, його функції

Ядро - це набір програм, що постійно знаходяться в оперативно- запам’ятовуючому пристрої під час роботи ЕОМ і виконує такі функції:

робота з генератором тактової частоти. Ця функція забезпечує узгодження роботи різних пристроїв;

автоматичне завантаження операційної системи в оперативно запам’ятовуючий пристрій при включенні ЕОМ;

функція вводу - виводу інформації. Ця функція узгоджує роботу процесора системної магістралі і інших пристроїв;

функція підтримки файлової структури диску. Інформація на диску зберігається у вигляді файлів. Файл - це область диску, що має ім’я. Ім’я складається з власне імені та розширення. Ім’я - це довільний набір латинських символів, цифр та деяких символів. Довжина імені залежить від операційної системи. Розширення складається з крапки та символів (до 3-х). Вони можуть бути довільні, чи обов’язкові. По розширенню користувач визначає приналежність файлу: а.тхт, a.doc- текстові файли, а.bas, a.for, a.pas- файли програм на різних мовах програмування, в.exe, d.com-програми для ЕОМ, і інші.

Для зручності розміщення файлів на диску операційна система має інструмент поділу диску на розділи, що дає змогу користувачу створити деревоподібну структуру розміщення файлів.

підтримка діалогу користувача з ЕОМ.

Операційна система управляється за допомогою набору внутрішніх (команди резидентної частини) та зовнішніх( утілити) команд.

Внутрішні команди виконуються ядром і вони призначені, в основному, для роботи з файлами:

DIR,COPY,TYPE,DEL,RENUME,CD,MD,RD,TIME,DATE,A:,C:, PATH.

Зовнішні команди. Це спеціальні файли - програми, які нічим не відрізняються від стандартних програм, записаних на зовнішніх носіях. Але вони виконують дії, що пов’язані з управлінням операційною системою. Серед них:

підготовка магнітного диску до роботи,

запис на диск операційної системи,

поновлення випадково стертих файлів,

перевірка файлової структури диску,

оптимізація диску.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71447. МЕТОД ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 41.5 KB
  Сущность это метода состоит в построении так называемой имитационной модели исследуемого объекта и в целенаправленном экспериментировании с такой моделью для получения ответов на те или иные вопросы. Оперирование с математической моделью осуществляется при этом подобно...
71448. Точность определения координат точек объекта по стереопаре снимков 44 KB
  Для предрасчета точности определения координат точек местности по стереопаре аэрофотоснимков учитывая что углы наклона снимков не превышают 1 3 а базис фотографирования практически горизонтален воспользуемся формулами связи координат точек местности и координат...
71450. Определение элементов внешнего ориентирования модели по опорным точкам 22.5 KB
  Значения коэффициентов уравнений поправок i bi ci вычисляют по известным значениям координат ХМ YM ZM и X Y Z и приближенным значениям неизвестных. Полученную таким образом систему уравнений поправок решают методом последовательных приближений.
71451. Внешнее ориентирование модели. Элементы внешнего ориентирования модели 33 KB
  А точка объекта АМ соответствующая точке А объекта точка фотограмметрической модели. Векторы определяют положение начала системы координат модели ОМХМYMZM и точки А местности относительно начала системы координат объекта OXYZ.
71452. Построение фотограмметрической модели 25 KB
  Построение фотограмметрической модели заключается в определении координат точек объекта по измеренным на стереопаре снимков координатам их изображений в системе координат модели ОМХМYMZM. Определение координат точек модели производится по формулам прямой фотограмметрической засечки см.
71453. Определение элементов взаимного ориентирования 38 KB
  Для определения элементов взаимного ориентирования в качестве исходного используют уравнения взаимного ориентирования 1.3 в которое помимо измеренных координат точек на стереопаре снимков элементов внутреннего ориентирования и трех параметров задающих ориентацию системы координат...
71455. Условие, уравнения и элементы взаимного ориентирования снимков 80 KB
  В дальнейшем эту систему координат будем называть просто системой координат модели. В качестве этих величин можно выбрать координаты bz и bу вектора коллинеарного вектору задав величину координаты bx произвольно.