Архитектура персонального компьютера

КОМПЬЮТЕР -
Универсальное устройство для работы с информацией. В нем реализованы три основных информационных процесса:
хранение
обработка
передача информации.

КОМПЬЮТЕР=Hardware + Software
Hardware – аппаратная часть
Software – программное (информационное) обеспечение

Под архитектурой понимают описание устройства и принципов работы компьютера без подробностей технического характера.

Магистрально-модульный принцип построения ПК
В основу современных ПК положен магистрально-модульный принцип. Компьютер состоит из ряда модулей (системный блок, устройства ввода, устройства вывода), соединенных системой проводов (магистралью).

Магистрально-модульный принцип также называют принципом открытой архитектуры.
Он позволяет составлять конфигурацию компьютера по желанию пользователя и модернизировать компьютер по частям.
Каждый новый блок совместим с ранее установленным, разъемы во всех компьютерах стандартизованы.

МИНИМАЛЬНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ПК
Системный блок
Монитор (дисплей)
Клавиатура

Упрощённая функциональная схема ПК
ПРОЦЕССОР
Внутренняя
память
Сменная
НГМД
CD ROM
CD-R, RW
DVD-ROM
Flash-карта
ПЗУ
ОЗУ
Центральная часть
Внешняя
память
Устройства ввода:
Клавиатура
Мышь
Сканер
Цифровой
фотоаппарат
Web-камера
Микрофон
Несменная
НЖМД
Периферийная часть
Устройства
вывода:
Дисплей
Принтер
Плоттер
Колонки
Наушники
Магистраль (шины данных, адреса, управления)
Сетевые
устройства:
Модем
Сетевая карта

Центральный микропроцессор - это мозг персонального компьютера. Он предназначен для обработки информации. Выполняет арифметические, логические операции, а также посылает управляющие сигналы ко всем другим модулям ПК. Эта большая интегральная схема (ИС) расположена на материнской плате.

Процессор
Важнейшие характеристики процессора: разрядность и быстродействие. Они определяют производительность процессора.
Разрядность всех процессоров Pentium равна 64.

Внутренняя память
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) содержит ряд программ, отвечающих за взаимодействие различных аппаратных модулей ПК, а также часть операционной системы. Эта информация записывается в ПЗУ на заводе-изготовителе и в дальнейшем не изменяется. Постоянная память допускает только считывание информации и является энергонезависимым видом памяти. Считывание информации из ПЗУ происходит автоматически при включении компьютера. Микросхема ПЗУ также располагается на материнской плате.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) хранит данные и программы в течение сеанса работы. Допускается как считывание информации из ОЗУ, так и запись в ОЗУ. Оперативная память является энергозависимой. После отключения электропитания ПК (намеренного или аварийного) всё, что хранилось в ОЗУ, бесследно исчезает.
Основные физические свойства ОП: объем (Мбайт) и скорость обмена (нсек).
ОЗУ также представляет собой большую ИС, расположенную на материнской плате.

Оперативное запоминающее устройство ОЗУ

Оперативная память имеет битово-байтовую структуру.
Каждый байт имеет свой двоичный адрес. Занесение информации в ОП и чтение из ОП осуществляется по адресам.
Данные и программы в двоичном виде хранятся в ОП совместно.
Основные структурные свойства ОП:
дискретность
адресуемость

Внешняя память
Основное назначение внешней памяти компьютера - долговременное хранение большого количества информации (программ, данных и т.д.) при выключенном компьютере.
Устройство, которое обеспечивает запись и (или) считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на носителях.

Накопители, основанные на магнитном принципе записи:
НГМД - накопитель на гибких магнитных дисках. Допускает как считывание, так и запись информации. Наиболее распространённые гибкие диски размером 3,5’’ имеют информационную ёмкость 1,44 Мб. Носители этого типа являются сменными.
НЖМД - накопитель на жёстких магнитных дисках (“винчестер”). Допускает как считывание, так и запись информации. Информационная ёмкость от 20 Мб до 500 Гб. Обеспечивает наибольшую скорость обмена информацией из всех применяющихся носителей.
Вредными воздействиями для магнитных носителей являются магнитные поля, нагревание и механические воздействия.

Накопители, основанные на оптическом принципе записи, называются оптическими дисководами.
Информационная ёмкость CD-ROM диска достигает 640 Мб. Они производятся путём штамповки или записываются на специальных устройствах, которые называются CD-recoder. Диски CD-ROM допускают только считывание информации.
Диски DVD-ROM имеют информационный объем до
17 Гбайт за счет большей плотности записи.
Диски CD-R (recordable) допускают однократную запись, а диски CD-RW – многократную.
Наиболее вредными воздействиями для дисков CD-ROM являются различные загрязнения, а также механические повреждения (например, царапины).

К устройствам ввода относятся:
Клавиатура
Мышь
Оптический сканер
Микрофон
Цифровой фотоаппарат
Web-камера
Графический планшет

К устройствам вывода относятся:
Монитор (дисплей)
Принтер (типы: матричный, струйный, лазерный)
Плоттер
Наушники
Акустические колонки

Сетевые устройства
Модем-устройство, предназначенное для связи удалённых компьютеров через телекоммуникационную сеть. Является одновременно устройством ввода и вывода. Его функции заключаются в преобразовании цифровых сигналов в аналоговые при выводе и аналоговых в цифровые при вводе информации в ПК.
Сетевая карта