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

3 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

19443. Опека и попечительство. Патронаж 25 KB
  Опека и попечительство. Патронаж. Опека устанавливается над малолетними над гражданами признанными судом недееспособными вследствие душевной болезни или слабоумия. Опекун законный представитель подопечного и совершает сделки от его имени и в его интересах. Попечит
19444. Признание гражданина безвестно отсутствующим и объявление его умершим 24 KB
  Признание гражданина безвестно отсутствующим и объявление его умершим. Сущность признания лица безвестно отсутствующим состоит в том что происходит официальная констатация того факта что в настоящий момент неизвестно живо ли данное лицо или нет и где оно находится.
19445. Возникновение юридических лиц 24.5 KB
  Возникновение юридических лиц. Традиционно существуют три способа образования юридических лиц: распорядительный разрешительный и явочнонормативный. Распорядительный порядок предполагает образование юридического лица в силу прямого распоряжения государственного
19446. Ликвидация юридических лиц 26 KB
  Ликвидация юридических лиц. Ликвидация юридического лица прекращение юридического лица без перехода прав и обязанностей в порядке правопреемства к другим лицам. Ликвидация может быть добровольной и принудительной. Добровольная ликвидация проводится по решению учр...
19447. ДЕНЬГИ И ЦЕННЫЕ БУМАГИ КАК ОБЪЕКТЫ ГРАЖДАНСКИХ ПРАВ. ВИДЫ ЦЕННЫХ БУМАГ 27.5 KB
  ДЕНЬГИ И ЦЕННЫЕ БУМАГИ КАК ОБЪЕКТЫ ГРАЖДАНСКИХ ПРАВ. ВИДЫ ЦЕННЫХ БУМАГ Деньги – всеобщий эквивалент заменяющий любой объект имущественных отношений. Деньги – особый объект гражданского права. Они могут быть предметом некоторых гражданскоправовых сделок: договоров за
19448. РЕЗУЛЬТАТЫ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ИНФОРМАЦИЯ. РАБОТЫ. УСЛУГИ 27.5 KB
  РЕЗУЛЬТАТЫ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ИНФОРМАЦИЯ. РАБОТЫ. УСЛУГИ Результаты творческой деятельности – один из видов объектов гражданскоправовых отношений. К ним относятся: произведения науки литературы искусства изобретения промышленные образцы и др.Результаты творч...
19449. Понятие сделки как юридического факта в гражданском праве 24 KB
  Понятие сделки как юридического факта в гражданском праве. Сделками признаются действия граждан и организаций направленные на возникновение изменение или прекращение гражданских прав и обязанностей. Признаки: 1. сделка есть юридический факт а именно действие 2. с...
19450. Виды сделок 24.5 KB
  Виды сделок. 1. Сделки могут быть односторонними и двух или многосторонними договоры. 2. По моменту к которому приурочивается их возникновение сделки могут быть реальными и консенсуальными. В тех случаях когда для совершения сделок достаточно волеизъявления они н
19451. Условия действительности сделок 25.5 KB
  Условия действительности сделок. Сделка считается действительной при соблюдении 4х условий. 1.Содержание сделки должно быть законным. Другими словами сделка должна соответствовать существующему правопорядку не противоречила бы закону и подзаконным актам. 2. Сделка д...