Архитектура эвм

Министерство  Образования и Науки РК.

Казахский Университет Технологии и Бизнеса. 
 
 

Реферат

на тему: 

Архитектура ЭВМ. 

                                                              Подготовила: студентка 1 курса группы РД ГБ

                                                                   Калиниченко Ирина

                                         Проверила: Жармаганбетова Г.М. 
 
 
 

Астана 2011 
Оглавление

               Предисловие…………………………………………………………….3

1. Общая структура персонального компьютера
1. Основы архитектуры ЭВМ…………………………………………….4
2. Структура ПК……………………………………………………….…..7
2. Характеристики основных модулей ПК
1. Материнская плата……………………………………………………...9
2. Процессор………………………………………………………………11
3. Память………………………………………………………………….12
4. Винчестер………………………………………………………………14
5. Клавиатура……………………………………………………………..15
6. Монитор………………………………………………………………..16
1. Цифровые (TTL) и аналоговые мониторы………………………….16
2. Жидкокристаллические мониторы………………………………….19
3. Некоторые дополнительные модули ПК
1. Дискеты. Дисководы для флоппи- дисков…………………………...20
2. Приводы компакт- дисков. CD- ROM……………………………….21
3. Манипуляторы…………………………………………………………22
4. Принтер. Плоттер…………..………………………………………….23
5. Сканер…………………………………………………………………..23

            Литература……………………………………………………………...25 
 

 

Предисловие

     Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры.

     Создание  персонального компьютера (ПК) можно  отнести к одному из самых значительных изобретений 20 века. ПК существенно изменил роль и значение вычислительной техники в жизни человека.

     Определение «персональный» возникло потому, что  человек получил возможность  общаться с ЭВМ самостоятельно (персонально) без посредничества профессионала- программиста.

     Персональные  компьютеры используются сейчас повсеместно. Их основное назначение- выполнение рутинной работы: поиск информации, составление  типовых форм документации, фиксация результатов исследования, подготовка текстов разного рода от простейших документов до издательской верстки и пр.

     Общедоступность и универсальность персонального  компьютера обеспечивается за счет наличия  следующих характеристик:

• «дружественность» интерфейса взаимодействия человека с компьютером, что позволяет работать на нем без специальной подготовки в компьютерной области;
• малая стоимость;
• небольшие габариты и отсутствие специальных требований к условиям окружающей среды;
• открытость архитектуры;
• большое количество программных средств для различных областей применения;
• совместимость на программном и физическом уровне новых  версий и моделей;

высокая надежность работы 
1. Общая структура персонального компьютера

1.1. Основы архитектуры  ЭВМ

     Составные части, из которых состоит компьютер, называют модулями. Среди всех модулей выделяют основные модули, без которых работа компьютера невозможна, и остальные модули, которые используются для решения различных задач: ввода и вывода графической информации, подключения к компьютерной сети и т.д.

     В основу построения большинства ЭВМ  положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном фон Нейманом:

     1.  Принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в заданной последовательности).

     2.  Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).

     3. Принцип адресности (основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек).

     ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (архитектуру фон Неймана). Архитектура ЭВМ  – это её логическая организация, структура и ресурсы. Архитектура определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов ЭВМ:

• процессора;
• оперативного ЗУ (запоминающего устройства);
• внешних ЗУ;
• периферийных устройств.

  Функции памяти:

• приём информации от других устройств;
• запоминание информации;
• передача информации по запросу в другие устройства машины.

     Память  делят на :

1. основную:

0. ОЗУ (оперативно запоминающее устройство);

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство);

2. внешнюю (устройства внешней памяти позволяют длительно хранить информацию).

     Носители  внешней памяти: жесткие и гибкие магнитные диски, а также лазерные диски (CD). Прежде, чем использовать, диски форматируют на дорожки и секторы.

     К функциям периферийных устройств относятся  ввод и вывод информации.

     Каждое  устройство имеет набор характеристик, которые позволяют подобрать  такую конфигурацию устройств, которая  наилучшим образом подходит для решения определенного круга задач с помощью компьютера.

     Функции процессора:

1.обработка  данных по заданной программе  (выполнение над ними арифметических  и логических операций)– функция  АЛУ (арифметико-логического устройства);

2.программное  управление работой устройств ЭВМ – функция УУ (устройства управления).

     В состав процессора входят также регистры (процессорная память) – ряд специальных  запоминающих ячеек.

     Регистры  выполняют две функции:

• кратковременное хранение числа или команды;
• выполнение над ними некоторых операций.

     Важнейшие регистры:

• счетчик команд (служит для автоматической выборки команд программы из последовательных ячеек памяти, в нем хранится адрес выполняемой команды);
• регистр команд и состояний (служит для хранения кода команды).

     Команда – это элементарная операция, которую должна выполнить ЭВМ. Команда содержит:

• код выполняемой операции;
• адреса операндов;
• адрес размещения результата.

     Выполнение  команды разбивается на следующие  этапы:

1. из ячейки памяти, адрес которой хранится в счетчике команд, выбирается команда (при этом содержимое счётчика команд увеличивается);
2. команда передаётся в устройство управления (в регистр команд);
3. устройство управления расшифровывает адресное поле команды;
4. по сигналам устройства управления операнды выбираются из памяти в АЛУ (в регистры операндов);
5. УУ расшифровывает код операции и выдаёт сигнал АЛУ выполнить операцию;
6. результат операции остаётся в процессоре, либо возвращается в ОЗУ.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
1.2. Структура ПК

       

     Персональные  компьютеры обычно состоят из следующих основных модулей, представленных на рисунке 3. 

                     

       

       

     В системном блоке находятся все  основные узлы компьютера:

• материнская плата;
• электронные схемы (процессор, контроллеры устройств и т.д.);
• блок питания;
• дисководы (накопители).

 

 

       
 

     Рассмотрим  характеристики основных модулей ПК. 

 

2. Характеристики основных модулей ПК

2.1.  Материнская плата

     Материнская (системная, главная) плата является центральной частью любого компьютера. На материнской плате размещаются в общем случае центральный процессор, сопроцессор, контроллеры, обеспечивающие связь центрального процессора с периферийными устройствами, оперативная память (RAM), кэш-память, элемент ROM-BIOS (базовой системы ввода/вывода), аккумуляторная батарея, кварцевый генератор тактовой частоты и слоты (разъемы) для подключения других устройств.

 
 

     Общая производительность материнской платы  определяется не только тактовой частотой, но и количеством (разрядностью) данных, обрабатываемых в единицу времени центральным процессором, а также разрядностью шины обмена данных между различными устройствами материнской платы.

     По  функциональному назначению шины делятся  на:

•   шину данных;
•   адресную шину;
•   шину управления.

     По  шине данных происходит обмен данными между центральным процессором, картами расширения и памятью. Разрядность шины данных варьируется от 8-ми битов (сейчас не используется) до 64-х битов в материнских платах современных PC.

     По  адресной шине происходит адресация ячеек памяти, в которые производится запись данных.

     По  шине управления или системной шине происходит передача управляющих сигналов между центральным процессором и периферией. На материнской плате системная шина заканчивается слотами для установки других устройств. Адресные шины и шины данных иногда занимают одни и те же физические проводники.

     В настоящее время существует несколько стандартов шин: ISA (Industry Sland art Architecture), MCA (MicroChannel Architecture), EISA (Extended ISA), VESA (Video Electronics SlandarlAssollallon), PCI (Peripheral Component Interconnect), USB (Universal Serial BUS).