Презентация по информатике на тему: Архитектура персонального компьютера.

АРХИТЕКТУРА пк. Периферийные устройства.ПОДГОТОВИЛА: преподаватель информатики РУФ О.Э. Персональный компьютер Архитектурой компьютера называют описание основных устройств и принципов работы компьютера.Персональный компьютер включает в себя следующие основные блоки:внутреннюю память (оперативную и запоминающую);процессор;периферийные устройства. В 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМПринципы фон Неймана. Наличие одного процессора, который управляет работой всех остальных устройств. Принципы Джона фон НейманаПринцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен. В основе строения ПК лежат два важных принципа:магистрально-модульный принцип: Все части и устройства изготавливаются в виде отдельных блоков, информация между которыми передаётся по комплекту соединений, объединённых в магистраль.принцип открытой архитектуры предполагает возможность сборки компьютера из независимо изготовленных частей, доступную всем желающим (подобно детскому конструктору). Схема архитектуры ПКВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬОЗУПЗУПРОЦЕССОРЩИНА ДАННЫХ (8,16,32,64 бит) ШИНА АДРЕСА (16,20,24,32 бит) МАГИСТРАЛЬ (СИСТЕМНАЯ ШИНА)ШИНА УПРАВЛЕНИЯПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВАКЛАВИАТУРАПРИНТЕРДИСПЛЕЙДИСКОВОД(внешняя память)КОНТРОЛЛЁРКОНТРОЛЛЁРКОНТРОЛЛЁРКОНТРОЛЛЁР Внутренняя памятьВнутренняя памятьОЗУПЗУКЭШ-память ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРАБИТ0 или 1Двоичнаякодировка Внутренняя память состоит из частиц – битов В одном бите памяти хранится один бит информации Байт памяти – наименьшая адресуемая часть внутренней памяти ( 1 байт = 8 бит ) Все байты пронумерованы, начиная от 0 Номер байта – адрес байта памяти Процессор обращается к памяти по адресамДискретность Адресуемость Байты Биты 001011000101001101210110110300101100. . . . . . . . Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}RАМ (Random Access  Memory — память с произвольным доступом)используется для временного хранения данных в процессе непосредственной работы компьютера. Оперативная память обеспечивает режимы записи, считывания и хранения информации, причем в каждый момент времени возможен доступ к любой произвольно выбранной ячейке памяти.В ОЗУ хранятся системные программы, осуществляющие непосредственное управление системными ресурсами компьютера, и прикладные программы, с которыми работает пользователь в данный момент времени.Оперативная память характеризуется высоким быстродействием и относительно малым объемом. (8 - 512 Мбайт)ОЗУ – энергозависимое устройство.Технически реализуется в виде интегральной микросхемы и находится на материнской (системной ) плате. постоянное запоминающее устройство (ПЗУ){5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}ROM (Read Only Memory — память только для чтения)для долговременного хранения данных, не требующих вмешательства пользователя и необходимых для корректной работы компьютера. Информация в ПЗУ «зашивается» в процессе создания компьютера и предназначена только для считывания.ПЗУ включает в себя основные системные программы, которые автоматически запускаются при включении компьютера. Эти программы предназначены для проверки исправности компьютера и первоначальной загрузки операционной системы.Объем памяти ПЗУ энергонезависимо.Постоянная память, так же как и оперативная, реализуется интегральными микросхемами. КЕШ-память{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}cache - тайник, складявляется промежуточным запоминающим устройством или буферомИспользуется для увеличения производительности компьютера при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью, между оперативной памятью и внешним накопителемИспользование кэш-памяти сокращает число обращений к жесткому диску за данными, т.к. в ней хранятся данные, которые могут понадобиться в процессе обработки информации. Существует два типа кэш памяти внутренняя, размещаемая внутри процессора (размером от 8 до 64 Кбайт) и внешняя, которая устанавливается на системной плате (размером от 256 Кбайт до 1 Мбайт). процессорЦентральный процессор — основное устройство ПК, осуществляющее арифметические и логические операции, заданные программой, управляющее вычислительным процессом и координирующее работу всех устройств компьютера.Микросхема, реализующая функции центрального процессора, называется микропроцессором.Микропроцессор выполнен в виде сверхбольшой интегральной схемы, расположенной на системной плате. Размер минимального элемента микропроцессора составляет несколько микрометров. Микропроцессор состоит из:{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}арифметико-логического устройства (АЛУ)устройства управления (УУ)регистров процессорной памяти (для временного хранения информации)вычислительный инструмент процессора, выполняет арифметические и логические операции по командам программы.управляет работой всех устройств компьютера по заданной программе. (как дирижер управляет оркестром. Своеобразной “партитурой” для УУ является программа)Регистры — это внутренняя память процессора. Каждый из регистров служит своего рода черновиком, в котором хранятся промежуточные результаты, программы. Важнейшие характеристики процессора.{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}разрядностьтактовая частотаадресное пространствоопределяется размером машинного слова и равна числу одновременно обрабатываемых битов.Процессор может иметь одновременный доступ к 8, 16, 32, 64 битам. Чем больше разрядность, тем больше информации он может обработать в единицу времени.определяется количеством выполняемых операций в единицу времени.Тактовая частота отвечает за быстродействие компьютера.Тактовая частота современных микропроцессоров составляет более 100 МГц.это максимальное количество памяти, которое процессор может обслужить.Адресное пространство представляет собой совокупность адресов, используемых в данной ВС.Если адрес состоит из п бит, то адресное пространство будет равно 2п Системная шина (магистраль){5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Кабель из множества проводов,осуществляет взаимодействие между процессором и остальными компонентами компьютераПо одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация. Данные могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении. По другой (шина адреса) передаются адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам.Третья часть магистрали — шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, какую операцию считывание или запись информации из памяти нужно производить и др.) Контроллеры и портыМежду системной шиной и периферийными устройствами находятся специальные платы — контроллеры, которые вставляются в разъемы (слоты) на материнской плате, а к их портам подключаются дополнительные устройства. Контроллер декодирует сигнал от процессора к устройствам, т.е. преобразует сигнал в вид, понятный пользователюПортами называют контакты (разъемы), находящиеся на контроллерах, и выведенные на тыльную сторону системного блока. Порты используются для подключения устройств ввода и вывода к системному блоку. портыПараллельный порт LPT1, LPT2, LPT3 (на близкое расстояние) – принтер, сканер.Последовательный порт от COM1 до COM4 (на большие расстояния) – манипуляторы, модем и т.д.порт USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств(сканеры, флэшки, цифровые камеры и т.д.)PS/2 -универсальный для подключения мыши и клавиатуры Системная (материнская) плата Современная материнская плата, входящая в состав всего компьютера содержит лишь две большие микросхемы или чипсеты:1. Северный мост (англ. North Bridge) - контроллер, обеспечивающий работу процессора, оперативной памяти, видеоадаптера;2. Южный мост (англ. South Bridge) обеспечивает работу интегрированных в материнскую плату устройств (сетевой карты, звуковой и видеосистемы). ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЬЮТЕРА:производительность (быстродействие) определяется тактовой частотой. Производительность современных ЭВМ измеряют обычно в миллионах операций в секунду;разрядность микропроцессора (в битах);типы интерфейсов. Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды;емкость оперативной памяти (в Мбайтах). емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера)(в Гбайтах);тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках (стандартная емкость 1,44 Мб);наличие, виды и емкость кэш-памяти увеличивает производительность персонального компьютера примерно на 20% (в Кбайт);тип видеомонитора и видеоадаптера;наличие и тип накопителя на компакт дисках CD-ROM;наличие и виды мультимедийных аудиовидео-средств;имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы;возможность работы в вычислительной сети;возможность работы в многозадачном режиме. Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим);надежность. Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции;стоимость;габариты вес. Виды компьютеровНастольный компьютер. Это стационарная техника, предназначенная для работы дома или в офисе. Ноутбук. Переносной компьютер сравнительно небольшого размера. Ноутбук может работать как при помощи«зарядки», так и без нее – от батареи (2-6 часов).Нетбук. То же самое, что и ноутбук, но только мельче во всех отношениях: и по размеру, и по весу, и по мощности.(нет дисковода) Виды компьютеровПланшет. Современный и очень популярный вид компьютера. Представляет собой просто экран, на который и нужно нажимать, чтобы что-то открыть/запустить(имеется специальная «ручка»-стилус). Планшет работает от батареи(6-10 часов).Карманный компьютер. -маленький компьютер, «умеет» он все то же самое, что и планшет и принцип работы у него такой же. Управление сенсорное.Смартфон – это тот же карманный компьютер, но с дополнительными функциями мобильного телефона. Игровая приставка. Это такое приспособление для видеоигр, которое подключается к телевизору. Для управления используют специальный джойстик.Электронная книга. Устройство, внешне напоминающее планшет или большой смартфон. Предназначено для чтения, хотя многие модели «умеют» и музыку с видео проигрывать, и даже Интернет открывать. Периферийные устройстваПериферийные устройства (внешние или устройства ввода-вывода) — это устройства, с помощью которых информация или вводится в компьютер, или выводится из него. прочие которые подключаются при необходимостиосновные без которых работа компьютера практически невозможна Основные внешние устройстваКлавиатура - устройство, предназначенное для ввода пользователем информации в компьютер.Монитор (дисплей) - устройство визуального отображения информации. Может работать в одном из двух режимов —текстовом или графическом.{284E427A-3D55-4303-BF80-6455036E1DE7}МониторТекстовый режимГрафический режимCGA80х25, 16 цветов640х200, 2 цвета; 20х200, 4 цветаEGA80х25 16 цветов; 80х43, 16 цветов640х350, 16 цветовVGA80х25, 16 цветов; 80х50, 16 цветов640х480, 16 цветовSVGA80х50, 16 цветов640х480, 256 цветов; 800х600, 16 цветов Основные внешние устройстваДисковод - устройство компьютера, позволяющее осуществить чтение или запись информации на носители информации. Основное назначение дисковода - организация долговременной памяти.Основная характеристика дисковода - объём дискового пространства (объем памяти), измеряемый в байтах. Носители:- гибкий диск,- оптический диск,- жёсткий диск,- внешний жёсткий диск. НОСИТЕЛИ И УСТРОЙСТВА ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИROMТолько чтениеRОднократная записьRWПерезаписываемые носителиМагнитная памятьОптическая памятьЭлектронная памятьCDDVDСтриммерыДисководыНМЖДНГМДUSB Card Readers КартыпамятиFlash Drive USB Накопители Прочие периферийные устройстваПринтер Графопостроитель (плоттер) Сканер «мышь»Модем джойстикВеб-камера Мультимедийный проектор Домашнее заданиеПодготовить сообщение об одном из внешних устройств по плану:1. назначение2. принцип работы3. основные характеристики4. виды устройства