Основные блоки персонального компьютера и их назначение — ПЭВМ: характеристика, история развития, структурная схема

Основные блоки персонального компьютера и их назначение

В персональных компьютерах имеются следующие основные компоненты:

микропроцессор;

Системную шину;

основную память;

внешнюю память;

порты ввода-вывода внешних устройств

Адаптеры устройств;

внешние устройства.

Микропроцессор

Микропроцессор (МП) — это основной компонент персонального компьютера, который управляет всеми операциями машины и выполняет математические операции над данными.

Микропроцессор состоит из следующих устройств:

Система управления (DCS) со следующими возможностями:

Учитывая специфику выполняемой операции, он создает и посылает управляющие сигналы (управляющие импульсы) на все блоки машины в соответствующее время;

Генерирует адреса ячеек памяти, используемых операцией, на основе этой операции;

Создает опорную последовательность импульсов, используя в качестве источника импульсы генератора тактового сигнала.

Арифметико-логический блок (ALU) предназначен для выполнения всех логических и арифметических операций над числовыми данными.

Интерфейс — это группа методов подключения и взаимодействия с компьютерным оборудованием для обеспечения бесперебойной работы.

Порты ввода/вывода — это интерфейсные компоненты, которые позволяют подключать к микропроцессору дополнительное оборудование.

Частота сигналов, вырабатываемых тактовым генератором, который производит серию электрических импульсов, определяет тактовую частоту машины.

Один машинный цикл, или просто машинный цикл, — это продолжительность времени между соседними импульсами.

К основным параметрам персонального компьютера относится его тактовая частота, поскольку каждая операция выполняется за заранее определенное количество секунд.

Все компоненты компьютера взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом благодаря системе системной шины.

Система шины включает в себя:

Шина данных с проводами и интерфейсными схемами, обеспечивающая параллельную передачу всех цифр цифрового кода операнда (машинного слова);

Основная адресная шина ячейки памяти, содержащая провода и интерфейсные схемы для параллельной передачи всех битов кода адреса, или внешняя адресная шина портового устройства.

Командная шина с проводами и интерфейсными схемами для передачи сигналов управления на все компоненты машины;

Система питания соединена с компьютерными блоками шиной питания, содержащей провода и интерфейсные схемы.

Все блоки одновременно подключены к шине, а точнее, к своим портам ввода/вывода, либо напрямую, либо через контроллеры (адаптеры). Микропроцессор имеет два варианта управления системной шиной: напрямую или через вторую схему контроллера, которая генерирует основные управляющие сигналы. Для обмена информацией между системной шиной и внешними устройствами используются коды ASCII.

Основная память (ОЗУ) предназначена для хранения и передачи данных другим компонентам компьютера. В ОЗУ присутствуют как постоянные, так и оперативные запоминающие устройства.

Вы можете быстро прочитать только данные, хранящиеся в ПЗУ для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации.

Оперативная память предназначена для записи, хранения и чтения данных (программ) в реальном времени, непосредственно связанных с обработкой информации на данном компьютере.

Скорость работы оперативной памяти и возможность обращения к каждой ячейке отдельно (прямой адресный доступ) являются ее основными преимуществами. Основным недостатком ОЗУ является его энергозависимость, что делает невозможным сохранение данных после выключения питания машины.

При каждом включении компьютера энергонезависимая память на материнской плате проверяется на наличие информации о конфигурации оборудования.

Внешняя память используется для хранения информации в течение длительного времени, которое может потребоваться для выполнения задач. Это термин, используемый для описания внешних устройств ПК. В частности, на внешней памяти компьютера хранится вся программа. Хотя внешняя память имеет множество вариантов хранения данных, наиболее распространенными являются те, которые изображены на структурной схеме (рис.). 2.) Файлы могут храниться на гибких магнитных дисках и жестких (HDD) дисках.

Накопители предназначены для хранения большого количества данных и записи их на часть оперативной памяти. Только объем хранимых данных и время поиска и чтения разделяют HDD и NGMD.

В большинстве случаев элементы внешней памяти хранятся на кассетах или лазерных оптических дисках (CD-ROM).

Системы автономного и сетевого питания ПК находятся в блоке питания.

Таймер — это электронные часы, которые работают в режиме реального времени внутри машины и позволяют автоматически записывать минуты, секунды или текущее время (год и месяц). Батареи служат независимым источником питания таймера.

До 80-85% стоимости всего компьютера тратится на внешние устройства (ВУ) ПК.

P C IOs позволяют машине общаться с окружающей средой, включая пользователей, устройства управления и другие компьютеры.

Внешние устройства делятся на:

Внутренний носитель (ПЗУ) компьютера или внешняя память;

Диалоговые средства пользователя

устройства ввода информации;

устройства вывода информации

средства связи и телекоммуникации.

Устройства голосового вывода и видеомониторы (дисплеи) являются примерами диалоговых пользовательских инструментов.

Устройством для отображения данных, вводимых и выводимых с ПК, является видеомонитор (дисплей).

Одной из быстро развивающихся форм мультимедийной коммуникации являются устройства ввода/вывода речи.

Различные микрофонные акустические системы, такие как «звуковые мыши», являются устройствами ввода речи.

Различные синтезаторы звука, используемые в устройствах вывода речи, переводят цифровые коды в буквы и слова.

Устройства ввода информации включают:

С помощью клавиатуры можно вручную вводить текст, цифры и управляющую информацию.

При ручном вводе графической информации на планшете перемещается специальный указатель (перо); при перемещении пера автоматически считываются координаты его местоположения и ПК.

Устройство для чтения машинописных текстов, графиков и рисунков — это сканер (читающая машина);

Устройства наведения (графические манипуляторы) используются для ввода графических данных на экран дисплея путем управления движением курсора, а затем кодирования координат курсора и их вывода на ПК.

Для ввода определенных компонентов изображения, сценариев или команд с полиэкранных дисплеев ПК.

К устройствам вывода информации относятся:

— оборудование для записи информации на бумагу посредством печати;

Плоттерные устройства для переноса графических данных с компьютера на бумагу.

Данные передаются между устройствами или другим оборудованием автоматизации (координаторами интерфейсов, адаптерами цифро-аналоговых или аналого-цифровых преобразователей) в устройствах с использованием средств связи и телекоммуникаций.

Сетевой адаптер, в частности, представляет собой внешний интерфейс компьютера, который подключает его к каналу связи с другими компьютерами. Для подключения к удаленному компьютеру по телефонной линии используется сетевой адаптер, называемый модулятор-демодулятор (модем).

Некоторые из вышеупомянутых гаджетов, как и положено, относятся к категории мультимедийных инструментов.

Набор аппаратных и программных средств, известный как мультимедиа, позволяет пользователям общаться с компьютерами, используя различные носители информации, такие как звук или видео.

К средствам мультимедиа относятся:

Техники вербального ввода и вывода информации;

микрофоны и видеокамера;

Системы для воспроизведения аудио и видео с помощью динамиков и усилителей;

Платы для аудио и видео, платы для захвата изображений с камер или других гаджетов;

Сканеры (поскольку они позволяют автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки);

Внешние системы хранения большой емкости на основе лазерно-оптических дисков часто используются для хранения аудио- и видеоданных.

Основные элементы конструкции ПК

Конструктивно ПК построен как центральный системный блок, к которому через разъемы и соединения подключаются внешние устройства, такие как дополнительные блоки памяти и принтер.

Материнская плата, диски с накопителями внутри и разъемы для подключения дополнительных устройств обычно находятся в системном блоке.

Системная плата, также известная как материнская плата, состоит из:

микропроцессор;

математика, сопроцессор;

генератор тактовых импульсов;

Модульные схемы (микросхемы) ПЗУ и РС;

Микросхема CMOS-памяти;

Адаптеры клавиатуры, НМД и НГМд.

порты вывода;

контроллер прерываний;

Таймер и др.

Через разъемы (слоты) все они связаны с материнской платой.

Оцените статью
OverComp.ru