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

6 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

19311. Мы – за здоровый образ жизни 35 KB
  Мы за здоровый образ жизни Звучит музыка №1 Nahala Rai Banda Паша Команда Выбор есть приветствует вас. Звучит музыка № 2 Представлялка Все вместе. Мы за здоровье мы за счастье Мы против боли и несчастья За трезвый разум за ясность мысли За детство ю...
19312. Мы хотим жить 41.5 KB
  Выступление агитбригады Мы хотим жить ЦЕЛЬ: профилактика курения наркомании и алкоголизма; выработка негативного отношения к веществам вызывающим эти боле...
19313. Со здоровьем дружен спорт. Воспитательное мероприятие 38 KB
  Сценарий агитационной программы Действующие лица Зевс в красной накидке Аид в чёрной накидке Гермес в жёлтой накидке на голове корона с крылышками Геркулес в спортивном древнем наряде Хилый ученик Три ученика в спортивной форме С...
19314. Дети подземелья. Воспитательное мероприятие 45.63 KB
  Дети подземелья Сценарий агитбригады для младших школьников Звучит концерт для фортепиано с оркестром № 2 Рахманинова на фоне музыки Голос: 2045 год на планете земля 20 лет назад произошла экологическая катастрофа. В атмосфере не осталось чистого возд...
19315. Здоровое население – будущее нашей страны. Воспитательное мероприятие 36.5 KB
  Сценарий агитбригаты Здоровое население будущее нашей страны Здравствуйте Здравствуйте Эти слова мы произносим ежедневно своим друзьям знакомым а порой и незнакомым людям. Здравствуйте говорим мы а значит желаем друг другу здоровья. Здравствуйте ...
19316. Антикур. Воспитательное мероприятие 63.5 KB
  Выступление агитбригады Антикур. учащиеся шагают по сцене Вместе дружно мы шагаем И стране мы обещаем: Сигареты не курить И здоровье не губить 12 Дышите глубже 34 В нашей школе станет пусть же днем здоровья каждый день Вас приветствует аг
19317. «Высший класс», за здоровый образ жизни. Воспитательное мероприятие 47 KB
  Сценарий агитбригады Высший класс за здоровый образ жизни Агитбригада Высший класс. За здоровый образ жизни. 811 класс Цель: Показать вредное действие никотина алкоголя наркотиков на организм человека. Воспитывать ст...
19318. СДЕЛАЙ ПРАВИЛЬНЫЙ ВЫБОР. Воспитательное мероприятие 36 KB
  АГИТБРИГАДА ПРОПАГАНДИРУЮЩАЯ ЗДОРОВЫЙ ОБРАЗ ЖИЗНИ СДЕЛАЙ ПРАВИЛЬНЫЙ ВЫБОР I. Номинация Проблема нашими глазами КОМАНДА: НЕОТЛОЖКАДЕВИЗ:Мы за здоровье мы за счастьеМы против боли и несчастьяЗа трезвый разум за ясность мыслиЗа детство юность за радост
19319. Нет наркотикам. Воспитательное мероприятие 47.5 KB
  Голос: Увлечение молодежи наркотиками приняло угрожающие размеры. Мы больше не хотим мириться с этим злом и пассивно смотреть как умирают наши сверстники. Мы решили бороться своими методами. Наш девиз: 21 век без пороков Участники агитбригады в белых и черных масках