Презентация на тему Общая структура и состав персонального компьютера

Персональные компьютеры в настоящее время в основном имеют классическую архитектуру

Структура компьютера – это совокупность его функциональных элементов и
связей между ними.
СИСТЕМА ПОРТОВ ВВОДА - ВЫВОДА
СИСТЕМНАЯ ШИНА:
Шина адреса/ шина данных/ шина управления
ОСНОВНАЯ ПАМЯТЬ
ОЗУ
ПЗУ
МИКРОПРОЦЕССОР
АЛУ
РОН
УУ
КЭШ
Математический сопроцессор
Генератор тактовых импульсов

Центральная часть и системная шина
Микропроцессор (МП) или CPU-это центральное устройство ПК, предназначенное для управления работой всех устройств и для выполнения арифметико –логических операций над информацией
Процессор содержит:
Арифметико –логическое устройство (АЛУ)
Устройство управления (УУ)
Регистры общего назначения (РОН)
Кеш -память
МИКРО
ПРОЦЕССОР
СИСТЕМНАЯ ШИНА

АЛУ
СУММАТОР
ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ
ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ
РЕГИСТР 1
РЕГИСТР 2
1-е число
результат
2-е число

Регистры – это ячейки памяти, обладающие большим быстродействием. В принципе, достаточно двух регистров: первый принимает число и хранит результат операции, а второй только принимает число, которое после выполнения операции не меняется.
Сумматор (аккумулятор) используется для временного накапливания и хранения данных, полученных в результате выполнения операций АЛУ.
Устройство управления управляет вычислительным процессом по программе и координирует работу всех устройств. УУ формирует управляющие сигналы и затем их выполняет.

Регистры общего назначения служат для промежуточного хранения информации в процессе ее обработки. На физическом уровне регистр представляет совокупность триггеров, которые связаны между собой общей системой управления, при этом каждый триггер способен хранить один двоичный разряд.
Кэш – память служит для повышения быстродействия процессора за счет запоминания на некоторое время полученных ранее данных, которое будет использоваться процессором в ближайшее время. Она увеличивает производительность, поскольку хранит наиболее часто используемые команды. Конструктивно кэш – память может располагаться внутри процессора –кэш –память первого уровня, и вне процессора – кэш –память второго уровня
Триггер – электронная схема, применяемая в регистрах для запоминания одного бита информации и имеющая два устойчивых состояния 0 и 1

Параметры
микропроцессора:

«Разрядность» включает в себя:
Разрядность внутренних регистров (m)
Разрядность шины данных (n)
Разрядность шины адресов (k)
m /n / k
Внутренняя длина машинного слова
Скорость передачи данных
Определяет адресное пространство

Пример:
МП с разрядностью 16/16/20
МП с разрядностью 16/8/20
В
2
раза
Доступное адресное пространство составляет 2k
При k = 20 доступное адресное пространство составляет 2 20 или 1 Мбайт

ПО КОНСТРУКТИВНОМУ ПРИЗНАКУ
разрядно – модульные (собираются из нескольких микросхем)
однокристальные (изготавливаются в виде одной микросхемы)
процессоры

В зависимости от используемой системы команд
процессоры
CISC (Complex Instruction Set Command) с полным набором системы команд
RISC (Reduced Instruction Set Command) с усеченным набором команд.

Типы МП
МП CISC используются в большинстве современных ПК типа IBM и выпускаются такими фирмами, как Intel, AMD, IBM.
МП RISC имеют упрощенную систему команд, при этом каждая команда выполняется за один такт. Но они программно не совместимы с МП CISC.
Фирмы: Apple, DEC (Alpha), HP.

Система прерываний
Оперативно реагирует на различные события, происходящие в ПК
Программные прерывания
Аппаратные прерывания
Прерыванием называется ситуация, требующая каких-либо действий процессора при возникновении определенных событий

Программные прерывания
Аппаратные прерывания
ВНЕШНИЕ
События от периферийных устройств (движение мыши) (деление на нуль)
ВНУТРЕННИЕ
События, происходящие в микропроцессоре (деление на нуль)
Прерывания инициируются самой программой.

Основная память
Основная память – это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в операциях.

В зависимости от способа хранения информации
Динамические ОЗУ по сравнению со статическими имеют более высокую удельную емкость, большее быстродействие и энергопотребление.

Система шина
Системная шина предназначена для передачи данных между периферийными устройствами (ПУ) и центральным процессором или между периферийными устройствами и оперативной памятью.

Системная шина обеспечивает три типа передачи данных
Микропроцессор – основная память (МП-ОП);
Микропроцессор – порты ввода-вывода (МП-ПВВ);
Основная память – порты ввода-вывода (ОП и ПВВ).