64598

Структурная схема ЭВМ

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

ЭВМ персональный компьютер ПК это универсальная вычислительная диалоговая система реализованная на базе микропроцессорных средств компактных внешних запоминающих устройств способная выполнять последовательность операций над информацией определенной программы.

Русский

2014-07-08

75.87 KB

2 чел.

Структурная  схема ЭВМ. 

Вычислительной называется техническая система способная выполнять действия посредством арифметических и логических операций.

ЭВМ (персональный компьютер (ПК)) – это универсальная вычислительная диалоговая система, реализованная на базе микропроцессорных средств, компактных внешних запоминающих устройств, способная выполнять последовательность операций над информацией определенной программы. В основе функционирования любой ЭВМ лежит архитектура.

Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов. В основе архитектуры современных ЭВМ лежат принципы, предложенные американским ученым и теоретиком вычислительной техники Джоном фон Нейманом.

ЭВМ состоит из системного блока, к которому подключаются монитор и клавиатура. В системном блоке находятся основные компоненты ЭВМ:

ВЗУ – внешние запоминающие устройства (жесткий диск, приводы CD/DVD/Blu-Ray, флэш-память); некоторые ВЗУ располагаются внутри системного блока и подключаются к контроллерам ВЗУ, а некоторые – снаружи системного блока и подключаются к портам ввода-вывода.

Структура ЭВМ

ВК – видеокарта (видеоадаптер, видеоконтроллер) формирует изображение и передает его на монитор;

ИП – источник питания обеспечивает питание всех блоков ЭВМ по системной шине;

КВЗУ – контроллеры внешних запоминающих устройств управляют обменом информацией с ВЗУ;

КК – контроллер клавиатуры содержит буфер, в который помещаются вводимые символы, и обеспечивает передачу этих символов другим компонентам;

КПВВ – контроллеры портов ввода-вывода управляют обменом информацией с периферийными устройствами;

МП – микропроцессор выполняет команды программы, управляет взаимодействием всех компонент ЭВМ;

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство хранит исходные данные и результаты обработки информации во время функционирования ЭВМ;

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство хранит программы, выполняемые во время загрузки ЭВМ;

ПУ – периферийные устройства различного назначения: принтеры, сканнеры, манипуляторы «мышь» и др.;

СА – сетевой адаптер (карта) обеспечивает обмен информацией с локальными и глобальными компьютерными сетями.

К устройствам ввода информации относят клавиатуру и такие ПУ, как сканнеры, манипуляторы типа «мышь», джойстики, а к устройствам вывода информации – монитор и такие ПУ, как принтеры.

Современную архитектуру ЭВМ определяют следующие принципы.

1. Принцип программного управления. Обеспечивает автоматизацию процесса вычислений на ЭВМ. Согласно этому принципу, для решения каждой задачи составляется программа, которая определяет последовательность действий ЭВМ.

2. Принцип программы, сохраняемой в памяти. Согласно этому принципу, команды программы подаются, как и данные, в виде чисел и обрабатываются так же, как и числа, а сама программа перед выполнением загружается в ОЗУ, что ускоряет процесс ее выполнения.

3. Принцип произвольного доступа к памяти. В соответствии с этим принципом, элементы программ и данных могут записываться в произвольное место ОЗУ, что позволяет обратиться по любому заданному адресу (к конкретному участку памяти) без просмотра предыдущих.

Составные части ЭВМ образуют аппаратное обеспечение ЭВМ (hardware). Рассмотрим эти компоненты ЭВМ.

Микропроцессор (МП) – центральный блок ЭВМ, управляющий работой всех компонент ЭВМ и выполняющий операции над информацией. Операции производятся в регистрах, составляющих микропроцессорную память.

Микропроцессор состоит из следующих блоков:

АЛУ – арифметико-логическое устройство;

ДБ – другие блоки (математический сопроцессор, модуль предсказания ветвлений);

ДК – дешифратор команд;

ИМП – интерфейс микропроцессора;

Кэш L1 – кэш-память первого уровня;

Кэш L2 – кэш-память второго уровня;

МПП – микропроцессорная память;

РОН – регистры общего назначения;

РС – регистры смещений;

РФ – регистр флагов;

СР – сегментные регистры;

УС – устройство синхронизации;

УУ – устройство управления.

Рассмотрим назначение этих блоков МП.

Устройство управления (УУ) выполняет команды, поступающие в МП в следующей последовательности:

1) выборка из регистра-счетчика адреса ячейки ОЗУ, где хранится очередная команда программы;

2) выборка из ячеек ОЗУ кода очередной команды и приема считанной команды в регистр команд;

3) расшифровка кода команды дешифратором команды (ДК);

4) формирование полных адресов операндов;

5) выборка операндов из ОЗУ или МПП и выполнение заданной команды обработки этих операндов;

6) запись результатов команды в память;

7) формирование адреса следующей команды программы.

Тактовая частота определяет количество элементарных операций (тактов), выполняемых МП за единицу времени. Тактовая частота современных МП измеряется в ГГц (1 Гц соответствует выполнению одной операции за одну секунду, 1 ГГц = 109 Гц). Чем больше тактовая частота, тем больше команд может выполнить МП, и тем больше его производительность. Первые МП, использовавшиеся в персональных компьютерах, работали на частоте 4,77 МГц (1 МГц = 106 Гц). В настоящее время рабочие частоты современных МП превосходят 2 ГГц (2011 г.).

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных МП может принять и обработать в своих регистрах за один такт. Разрядность процессора определяется разрядностью внутренней шины, то есть количеством проводников в шине, по которым передаются команды. Современные МП семейства Intel имеют 64 разряда.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1231. Экономика строительства 814 KB
  Технико-экономические особенности строительства. Договорные отношения в строительстве. Назначение подрядных торгов, их виды. Фактор времени в строительстве и определение нормы дисконтирования. Стадии проектирования и содержание проектной документации. Формы и системы оплаты труда в строительстве. Себестоимость строительно-монтажных работ, состав ее затрат по статьям.
1232. Энергия и энергоэффективность в мире труда и профессии 757 KB
  ВИДЫ ЭНЕРГИИ. ПЕРВИЧНАЯ И ВТОРИЧНАЯ. НЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ВИДЫ ЭНЕРГИИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ СОВРЕМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА. ВИДЫ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ (ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ).
1233. Особые договоры с участием МЧС 786 KB
  Особенности договорных отношений подразделений пожарной охраны Российской Федерации. Общая характеристика договора на пожарную охрану. Общая характеристика договора поставки для нужд МЧС России. Общая характеристика договоров на осуществление первоочередных аварийно-спасательных работ с участием подразделений МЧС России и иные виды договоров, заключаемых подразделениями пожарной охраны.
1234. Создание сайта для инженерно-строительного предприятия Форт 987.5 KB
  Обьект исследования: сайт для инженерно-строительного предприятия Форт. Цель работы: приобретение практических навыков и реализации по построению и созданию интернет сайтов.
1235. Разработка маркетингового обеспечения немецких бридж для верховой езды фирмы Pikeur 249.5 KB
  Выездка – высшая школа верховой езды. Это вид спорта, в котором всадник должен продемонстрировать: способность лошади к правильным и производительным движениям на всех аллюрах в различном темпе – от сокращённых до прибавленных, плавные и ритмичные переходы из одного аллюра в другой, правильную стойку
1236. Лекции по курсу Политология для студентов 1.57 MB
  Политология – наука и учебная дисциплина. Возникновение и основные этапы развития политической науки. Идеи народовластия и государственности в истории политической мысли Украины. Гражданское общество и правовое государство. Происхождение, виды и функции политических элит.
1237. Анализ центра Томско-бурятского сотрудничества Байкал 852.5 KB
  Мосты взаимодействия начало первая. Из Улан-Удэ в Томск начнут летать самолеты четвертая. Молодежный поселок – приживется ли опыт соседей из Бурятии на томской земле? четвертая. По итогам Томского конкурса Человек года-2010 победителем стал выходец из республики Бурятия. Выставка Томского областного художественного музея открылась в Улан-Удэ.
1238. Построение технологического процесса работы станка модели ХШ4-104Ф2Н121 604 KB
  Разработка необходимых данных для проектирования технологического процесса. Отработка (ТКИ) конструкции изделия на технологичность. Выбор и обоснование операций технологического процесса и теоретических схем базирования. Определение припусков на обработку расчетно-аналитическим методом на наружный размер. Расчет и проектирование специального станочного приспособления.
1239. Теория государства и права 708.5 KB
  Предмет теории государства и права, его особенности. Место теории государства и права в системе гуманитарных и юридических наук. Формы и методы осуществления основных функций государства. Формы правления: понятие, признаки, факторы формирования. Республиканская форма правления государства: понятие, признаки, виды.