Презентация к уроку «Микропроцессоры и сопроцессоры. Контроллеры, шины и порты»

«Микропроцессоры и сопроцессоры. Контроллеры, шины и порты» 19.01.2015РКММПМамедова Н.И.Для студентов II курса по специальности 230401 Профессиональный модуль ПМ 3 ГОБУСПО ВО «Россошанский колледж мясной и молочной промышленности»
четверг, 12 мая 2016 г.2В качестве основных (несъёмных) частей материнская плата имеет разъём процессора, микросхемы чипсета, контроллеров шин и интерфейсов ввода-вывода и периферийных устройств. ОЗУ в виде модулей памяти устанавливаются в специально предназначенные разъёмы; в слоты расширения устанавливаются карты расширения. четверг, 12 мая 2016 г.3Чипсе́т (chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций. В ПК чипсет, обеспечивает совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора, ввода-вывода и других устройств. СЕВЕРНЫЙ МОСТ ( North Bridge) — контроллер-концентратор памяти, который обеспечивает работу центрального процессора с оперативной памятью и видеоадаптером; ЮЖНЫЙ МОСТ ( South Bridge) — контроллер-концентратор ввода-вывода, обеспечивающий работу контроллеров интегрированных в материнскую плату устройств (ЛВС, звуковой подсистемы), а также взаимодействие с внешними устройствами, посредством организации шинного интерфейса. четверг, 12 мая 2016 г.6Микропроцессор (МП) – программно-управляемое универсальное устройство для цифровой обработки дискретной информации и управления процессом этой обработки.Микропроцессор реализован в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем (большие интегральные схемы – БИС). четверг, 12 мая 2016 г.7Первые микропроцессоры появились в 1970-х годах и применялись в электронных калькуляторах, в них использовалась двоично-десятичная арифметика 4-битных слов. Вскоре их стали встраивать и в другие устройства, например терминалы, принтеры и различную автоматику. четверг, 12 мая 2016 г.8ЦП – центральный процессор; ЦПУ – центральное процессорное устройство ; CPU – central processing unit – центральное обрабатывающее устройство. четверг, 12 мая 2016 г.9Центральный процессор – электронный блок либо микропроцессор, исполняющий машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором. четверг, 12 мая 2016 г.10 четверг, 12 мая 2016 г.11 Ядра (потоки)Серия и модельГрафикаЧастота ЦПГрафика (такт. частота)Кэш L3ЦенаШтатнаяМакс.ШтатнаяМакс.4(8)Core i76700K Intel HD Graphics 5304,0 ГГц4,2 ГГц350 МГц1,15 ГГц8 МБ$3396700 3,4 ГГц4,0 ГГц350 МГц1,15 ГГц8 МБ$3035 августа 2015 года Intel представила первые настольные процессоры Skylake-S.четверг, 12 мая 2016 г.12 Кристалл процессора 80486DX2 в корпусечетверг, 12 мая 2016 г.13 четверг, 12 мая 2016 г.14 четверг, 12 мая 2016 г.15Сопроцессор  – специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора компьютерной системы, но оформленный как отдельный функциональный модуль. Физически сопроцессор может быть отдельной микросхемой или может быть встроен в центральный процессор. четверг, 12 мая 2016 г.16Различают следующие виды сопроцессоров:математические сопроцессоры общего назначения (для ускорения вычислений с плавающей запятой;сопроцессоры ввода-вывода, разгружающие центральный процессор от контроля за операциями ввода-вывода или расширяющие стандартное адресное пространство процессора;сопроцессоры для выполнения каких-либо узкоспециализированных вычислений. четверг, 12 мая 2016 г.17Сопроцессор Motorola 68881 четверг, 12 мая 2016 г.18Основные характеристики микропроцессораМикропроцессор характеризуется:1) тактовой частотой, определяющей максимальное время выполнения переключения элементов в ЭВМ; 2) разрядностью, т.е. максимальным числом одновременно обрабатываемых двоичных разрядов. четверг, 12 мая 2016 г.19Разрядность МП обозначается m/n/k/ и включает: m - разрядность внутренних регистров, определяет принадлежность к тому или иному классу процессоров;n - разрядность шины данных, определяет скорость передачи информации;k - разрядность шины адреса, определяет размер адресного пространства. Например, МП i8088 характеризуется значениями m/n/k=16/8/20; четверг, 12 мая 2016 г.203) архитектурой. Понятие архитектуры микропроцессора включает в себя систему команд и способы адресации, возможность совмещения выполнения команд во времени, наличие дополнительных устройств в составе микропроцессора, принципы и режимы его работы. Выделяют понятия микроархитектуры и макроархитектуры. четверг, 12 мая 2016 г.21Микроархитектура микропроцессора – это аппаратная организация и логическая структура микро-процессора, регистры, управляющие схемы, арифметико-логические устройства, запоминающие устройства и связывающие их информационные магистрали. четверг, 12 мая 2016 г.22Макроархитектура – это система команд, типы обрабатываемых данных, режимы адресации и принципы работы микропроцессора. четверг, 12 мая 2016 г.23Все периферийное оборудование подключается к основной компьютерной системе через специальные контроллеры.Оборудование подключается к соответствующему разъему на системном блоке (подключается к контроллеру через разъем). КОНТРОЛЛЕР – это электронная схема, специально разработанная под свое устройство. четверг, 12 мая 2016 г.24Для того, чтобы контроллер мог нормально согласовать работу компьютера и подключенного периферийного устройства, необходимо загрузить соответствующий драйвер. ДРАЙВЕР – это специальная управляющая программа, которая "рассказывает" контроллеру, что и как ему надо делать. Драйвер, как правило, пишут разработчики периферийных устройств и поставляются вместе с этими устройствами. четверг, 12 мая 2016 г.25КОМПЬЮТЕРНАЯ ШИНА (computer bus) в архитектуре компьютера — подсистема, служащая для передачи данных между функциональными блоками компьютера. В устройстве шины можно различить механический, электрический (физический) и логический (управляющий) уровни. четверг, 12 мая 2016 г.26К шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей. четверг, 12 мая 2016 г.27Шины бывают параллельными (данные переносятся по словам, распределенные между несколькими проводниками) и последовательными (данные переносятся побитово).Адаптер (англ. adapter, от лат. adapto — приспособляю) — приспособление, устройство или деталь, предназначенные для соединения устройств, не имеющих иного совместимого способа соединения. четверг, 12 мая 2016 г.28 четверг, 12 мая 2016 г.29 четверг, 12 мая 2016 г.30USB (Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») — последо-вательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Символом USB являются четыре геометрические фигуры: большой круг, малый круг, треугольник и квадрат, расположенные на концах древовидной блок-схемы. четверг, 12 мая 2016 г.31Кабели и разъёмы USB 1.x и 2.0 четверг, 12 мая 2016 г.32Кабели и разъёмы USB 3.0 четверг, 12 мая 2016 г.33ПОРТ — соединение (физическое или логическое), через которое принимаются и отправляются данные в компьютере.Аппаратный порт — разъём в компьютере, предназначенный для подключения оборудования определённого типа.Порт ввода-вывода — интерфейс для взаимодействия процессора и периферийного оборудования. четверг, 12 мая 2016 г.34Порт — цифровой номер, являющийся параметром транспортных протоколов (TCP и UDP). Позволяет различным программам на одном хосте получать данные в IP-пакетах независимо друг от друга.Порт — сленговое название портированной программы — её модификации и/или компиляции для работы в иной программно-аппаратной среде