Архитектура ПК История развития компьютерной графики Память Лабораторная работа «Дисковая подсистема ПК» Архитектура системной платы. Основной цикл работы компьютера

Архитектура персонального компьютера

Инструменты: персональный компьютер, отвертка

Этапы выполнения

Изучение комплектации рабочей станции

Проведение экономического исследования

Защита работы

Этап 1. Изучение комплектации рабочей станции

Зарисовать вид рабочей станции с 2-3 периферийными устройствами (рис.1)

Обозначить и подписать на рис.1 все узлы персонального компьютера

Раскрыть корпус системного блока

Зарисовать внутренние компоненты системного блока (рис.2)

Обозначить и подписать на рис.2 все узлы системного блока.

Этап 2. Проведение экономического исследования

Заполнить таблицу 1 для исследуемой на этапе 1 конфигурации ПК

 Вариант 1. Используя прайс-листы магазинов по продаже компьютерной техники и/или журналы «Мир техники», «Хабаровский компьютерный рынок» предложите альтернативную конфигурацию персонального компьютера за ту же стоимость. Но с использованием компонентов других производителей. Письменно обоснуйте ваши предложения.

Вариант 2. Предложите минимальную конфигурацию для рабочего места секретаря. Письменно обоснуйте ваши предложения.

Вариант 3. Предложите минимальную конфигурацию для рабочего места в игровом зале. Письменно обоснуйте ваши предложения.


Этап 1. Изучение комплектации рабочей станции

ПК и их значение

Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя. Основное внимание структуре и функциональных возможностях машины. Которое можно разделить на основные и дополнительные.

Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. названные функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных средств.

Структура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Персональный компьютер – это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.

Достоинствами ПК являются:

- малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

- автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

- гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;

- «дружественность» операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

- высокая надежность работы (более 5 тыс. ч наработки на отказ).

Структура персонального компьютера

Рассмотрим состав и назначение основных блоков ПК.


image001.jpg

Рис. 1. Структурная схема ПК

Обычно персональный компьютер состоит из трех частей:

системного блока;

клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;

монитора (или дисплея) – для изображения текстовой или графической информации.

Компьютеры выпускаются и в портативном варианте (как дипломат) или блокнотном (ноутбук) исполнении. Здесь системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус: системный блок "спрятан" под клавиатурой, а монитор сделан как крышка к клавиатуре.

Хотя из этих частей компьютера системный блок выглядит наименее эффектно, именно он является в компьютере "главным". В нем располагаются все основные узлы компьютера:

электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессоры, оперативная память, контроллеры устройств);

блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;

накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);

накопитель на жестких магнитных дисках, предназначенные для чтения и записи на несъемные жесткие магнитные диски (винчестер).

Микропроцессор – важнейший элемент компьютера, так как им определяется скорость выполнения машиной программ пользователя. Со времени появления персональных компьютеров (ПК) сменилось несколько поколений процессоров, что составляет следующий ряд в порядке увеличения скорости: 8088, 486,Pentium1-4,AMD Athlon XP, Pentium D,E,AthlonX2 и другие.

Параметры процессора:

разрядность – ширина "такта", по которому передается компьютерная информация: 8, 16, 32 или 64 бита;

тактовая частота, характеризующая число команд, выполняемых процессором за одну секунду ,измеряется в мегагерцах (МГц)

Микропроцессор включает в себя:

арифметико-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет операции (микрооперации), необходимые для выполнения команд микропроцессора;

устройство управления (УУ) – управляет всеми частями компьютера посредством принципов программного управления;

микропроцессорная память (МПП). В микропроцессоре есть несколько ячеек собственной памяти, они называются регистрами. Некоторые из них предназначены для хранения операндов – величин, участвующих в текущей операции. Такие регистры называются регистрами общего назначения (RON).

  Регистр команд (RK) предназначен для хранения текущей команды. В регистре – счетчике команд (СК) хранится текущий адрес. Перед выполнением программы необходимо задать ее начальный адрес – записать его в счетчик команд.

Через интерфейсную систему, основу которой составляет системная шина персонального компьютера, микропроцессор соединяется с:

а)  Основной памятью компьютера:

  оперативное запоминающее устройство (RAM) хранит работающую программу и данные;

  постоянное запоминающее устройство (ROM)  - хранит информацию, которая необходима для постоянной работы.

RAM и ROM разбиты на ячейки, каждой из которых присвоен порядковый номер (адрес).

б)  Внешней памятью:

накопители на жестких магнитных дисках – устройства с несъемными носителями (винчестеры). Жесткие диски служат для постоянного хранения в компьютере программ и данных.

    Выполнение многих современных прикладных программ без них невозможно. Большинство жестких дисков, в отличие от имеющих меньшую емкость дискет, нельзя снять, поэтому их иногда называют несъемными дисками. Можно, однако приобрести и съемные жесткие диски. Они ценны, когда нужно сохранять конфиденциальность информации и как средство переноса больших объемов данных между компьютерами. Емкость современных накопителей на жестких магнитных дисках может достигать нескольких Гбайт.

    Более популярны накопители на оптических дисках благодаря большой емкости и надежности.

    Неперезаписываемые лазерно-оптические диски обычно называют компакт-дисками ПЗУ – Compact disc (CD/DVD) ROM. Они имеют емкость От 700Мбайт до 9Гбайт, время доступа – от 30 до 300мс.

 накопители на гибких магнитных дисках. Для данных накопителей носителями являются дискеты (флоппи-диски)-морально устарели

в)  С монитором через видеоадаптер.

г)  С принтером через адаптер принтера.

д)  С источником питания.

ж)  С каналом связи через сетевой адаптер.

    Сетевой адаптер дает возможность подключить компьютер в локальную сеть. При этом пользователь может получать доступ к данным, находящимся на других компьютерах.

з)   таймером (таймер – внутренние электронные часы, которые подключены к автономному источнику питания (аккумулятору), продолжающий работать даже после отключения машины от питающей сети).

и)  Микропроцессор через интерфейс связан с клавиатурой, а также имеет генератор тактовых импульсов, который генерирует последовательность электрических импульсов, а частота этих импульсов определяет тактовую частоту машины (ее быстродействие).

к)  С математическим сопроцессором.

        Обычно универсальные микропроцессоры относительно медленно выполняют арифметические операции над числами с плавающей запятой. Это объясняется тем, что они работают с целыми числами, и при использовании чисел, представленных в другой форме, им требуются дополнительные команды преобразования.

        Для ускорения выполнения арифметических операций часто используется отдельный процессор, называемый математическим сопроцессором. Он выполняет арифметические операции над числами с плавающей запятой самостоятельно, без дополнительных программных средств. Благодаря этому в несколько раз возрастает скорость вычислительного процесса.

Узлы системного блока

Инерционные свойства биполярных транзисторов и его динамические модели. При быстрых изменениях входного сигнала биполярного транзистора имеет место задержка выходных сигналов и искажение их фронтов по сравнению с прямоугольными импульсами.


Изучение комплектации рабочей станции