Магистрально-модульный принцип построения компьютера Обучающая презентация для учащихся 10 класса (профильный уровень)

© Bolgova N.A г. 1. Актуализация опорных знаний Назовите минимальную конфигурацию персонального компьютера Перечислите «устройства» системного блока Каково назначение монитора? Типы мониторов Клавиатура. Функции и назначение Какие устройства называют периферийными? Приведите примеры.

2010 г.© Bolgova N.A.3 Основные определения: 1. Тактовая частота указывает скорость элементарных операций внутри микропроцессора за 1 секунду. (Измеряется в Мгц (мегагерцах)) 1 Мгц= 1 млн тактов/сек. Такт -промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой

2010 г.© Bolgova N.A.4 Основные определения: 2. Разрядность- максимальная длина двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Определяется количеством двоичных разрядов (бит), которые процессор обрабатывает за один такт

© Bolgova N.A г. 2. Модульный принцип. В основу архитектуры современного ПК положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет пользователю комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и при необходимости ее модернизировать

© Bolgova N.A.6 3. Магистральный принцип Для работы компьютера необходимо, чтобы в оперативной памяти находились программа и данные. Определение 1: Информация, представленная в цифровой форме и обрабатываемая на компьютере, называется данными. Определение 2: Последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных, называется программой.

© Bolgova N.A г. Программа, хранящаяся в долговременной памяти, загружается в оперативную и начинает выполняться. Обмен информацией между оперативной памятью и устройствами компьютера происходит так: Для каждого устройства имеется электронная схема- контролер, управляющая работой этого устройства; Все контролеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль.

© Bolgova N.A г. Магистрально-модульное устройство компьютера Магистраль Шина данных Шина адреса Шина управления Процессор Обработка данных Оперативная память Хранение данных и программ Устройства ввода Ввод данных Устройства вывода Вывод данных Долговременная память Хранение данных и программ Сетевые устройства Передача и прием данных

2010 г.© Bolgova N.A.9 Магистраль Магистраль (системная шина) включает в себя: 1. Шину данных; 2. Шину адреса; 3. Шину управления. Системная шина представляет собой группу кабелей и электрических (токопроводящих) линий на системной плате.

2010 г.© Bolgova N.A. 10 Шина данных По этой шине передаются данные между различными устройствами. Например, считанные из ОЗУ данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем могут быть отправлены обратно для хранения. Разрядность шины данных определяется процессором, т.е. количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться процессором одновременно.

2010 г.© Bolgova N.A. 11 Шина адреса Передает адрес ячейки памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Адрес передается по адресной шине от процессора к памяти или устройствам. Разрядность шины определяет объем адресуемой памяти.

2010 г.© Bolgova N.A. 12 Шина управления По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы показывают, какую операцию – считывание или запись информации нужно производить, синхронизируют обмен данными, проверяют готовность и сигнализируют начало работы устройства и т.д.

2010 г.© Bolgova N.A. 13

2010 г.© Bolgova N.A Передача информации по магистрали. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается его адресом и подается на контролер. Контролер принимает сигнал от процессора и дешифрует его. Например, Пользователь на клавиатуре набирает англ. «А». Сигнал подается на контролер клавиатуры, который преобразует его в двоичный код ( ) и передает в виде импульсов по магистрали к процессору. Процессор передает данный сигнал по магистрали к контролеру монитора. Причем шина данных несет двоичный код буквы «А», шина адреса несет двоичный адрес устройства (монитора), шина управления контролирует данный процесс передачи. Контролер монитора, получив от процессора сигнал (код буквы «А»), преобразует в букву «А», которую пользователь видит на экране.

2010 г.© Bolgova N.A.15 Системная плата

2010 г.© Bolgova N.A.16 Микросхема цифрового звука

2010 г.© Bolgova N.A.17 Видеокарта

2010 г.© Bolgova N.A.18 Логическая схема системной платы

2010 г.© Bolgova N.A.19 Мосты Чипсет-северный мост- контролер оперативной памяти и видеопамяти Чипсет- южный мост- контролеры периферийных устройств

2010 г.© Bolgova N.A.20

2010 г.© Bolgova N.A.21 Системная шина Процессор-северный мост Коэффициент- 4 Пропуская способность = частота шины (400 МГц) *4*разрядность шины (64 бита) (Кбайт/с)

2010 г.© Bolgova N.A.22 Частота процессора Коэффициент - 8 Частота процессора = частота шины (400 МГц) *8 (ГГц)

2010 г.© Bolgova N.A.23 Шина памяти Коэффициент - 4 Пропуская способность = частота шины (400 МГц) *4* разрядность шины (Кбайт/с)

2010 г.© Bolgova N.A.24 Шина PCI Видеопамять – процессор и оперативная память Пропускная способность = 32 Гбайт/с

2010 г.© Bolgova N.A.25 Шина SATA Внешняя память – южный мост Скорость передачи = 300 Мбайт/с

2010 г.© Bolgova N.A.26 Шина USB Принтер, сканер… – южный мост Пропускная способность до 60 Мбайт/с

2010 г.© Bolgova N.A.27 Закрепление. В чем заключается магистрально- модульный принцип построения компьютера? Какие устройства обмениваются информацией через Северный мост ? Какие устройства обмениваются информацией через Южный мост? Для чего используют воздушные кулеры (вентилятор+теплоотводящие ребра)?

2010 г.© Bolgova N.A.28 конфигурация компьютера: тип основного микропроцессора и материнской платы; объем основной и внешней памяти; номенклатуру устройств внешней памяти; виды системного и локального интерфейсов; тип видеоадаптера и видеомонитора; типы клавиатуры, принтера, манипулятора, модема и др.

2010 г.© Bolgova N.A.29 Закрепление. В чем заключается модульный принцип построения компьютера? Магистральный принцип ? Объясните на примере процесс передачи информации от одного устройства к другому? Назовите основные функции шины данных, шины управления и шины адреса.