Аппаратное и программное обеспечение компьютера

Содержание Организация компьютерной системы Общая структура и состав персонального компьютера Назначение и функции периферийных устройств компьютера Внешние запоминающие устройства

Организация компьютерной системы ЭВМ – это электронное устройство, которое предназначено для ввода, обработки, выдачи и хранения информации и в котором вычислительный процесс управляется программой. АВМ (аналоговая вычислительная машина) ЦВМ (цифровая вычислительная машина) ГВМ (гибридная вычислительная машина)

Обрабатывает данные, представленные в аналоговой форме, т.е. данные в виде непрерывных значений какой-либо физической величины. АВМ предназначены для выполнения сложных вычислительных задач. Принцип работы АВМ заключается в построении электрических цепей, процессы в которых описываются такими же уравнениями, как и исследуемая система. Преимущества АВМ: - простота подготовки задачи - высокая скорость её решения Недостатки АВМ: - не универсальность - низкая точность

Оперирует данные в дискретной форме, т.е. обрабатывает данные в виде двоичных кодов. Преимущества ЦВМ: - применяются более широко - более универсальны - позволяют обрабатывать и хранить данные - получаемые результаты имеют высокую точность

Объединяют в себе преимущества аналоговых и цифровых систем. Преимущества ГВМ - большая точность - большие возможности управления - использует и аналоговое, и дискретное представление данных с помощью устройств преобразования. Применение - исследование моделей АЭС - исследование моделей систем управления ракетой

Архитектура компьютера – это общая схема построения компьютера с учётом взаимных связей между аппаратными и программными средствами. Основные принципы организации ЭВМ по Дж. фон Нейману: - принцип двоичного кодирования - принцип программного управления - принцип однородности памяти - принцип адресности основной памяти

Внешняя память Основная память Устройство ввода Устройство вывода Арифметико-логическое устройство Устройство управления

Команда – управляющий сигнал, сформированный в устройстве управления Форматы команд одноадресныедвухадресныетрёхадресные

Общая структура и состав персонального компьютера Структура компьютера – это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Центральная часть и системная шина Центральная часть включает микропроцессор и основную память.

Микропроцессор (CPU) – это центральное устройство ПК, предназначенное для управления работой всех устройств и для выполнения арифметико-логических операций над информацией. В общем случае процессор содержит: - Арифметико-логическое устройство - Устройство управления - Регистры общего назначения - Кэш-память

Микропроцессор характеризуется следующими параметрами: - тактовая частота - разрядность - архитектура Тактовая частота – это частота, при которой способен работать МП. Она определяется максимальным временем, необходимым для выполнения элементарного действия. Разрядностью называют максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться и передаваться одновременно. понятие «разрядность» включает: - разрядность внутренних регистров - разрядность шины данных - разрядность шины адресов

Под архитектурой ПК понимается конструкция процессора и система команд (набор инструкций). процессоры разрядно-модульные однокристальные В зависимости от используемой системы команд различаются процессоры типа: - CISC с полным набором системы команд - RISC с усечённым набором системы команд

Система команд – набор команд, который способен выполнить МП. Прерывание – ситуация, требующая каких-либо действий процессора при возникновении определённого события. прерывания аппаратные программные Система прерываний – комплекс аппаратных и программных средств, Обеспечивающих выявление о обработку прерываний.

Основная память - это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в операциях Основное запоминающее устройство служит для приёма, выдачи И кратковременного хранения переменной (текущей) информации В ходе выполнения процессором вычислительных операций. ОЗУ статические динамические

Постоянное запоминающее устройство используется для хранения информации, которая не меняется при работе компьютера. Программатор – специальное электронное устройство, которое подключается к компьютеру и позволяет с помощью команд записывать информацию в ПЗУ. Системная шина предназначена для передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором или между периферийными устройствами и оперативной памятью. Системная шина: -Шина данных -Шина адреса -Шина управления

Периферийные устройства Внешние запоминающие Устройства ввода-вывода Периферийное устройство(ПУ) – любое устройство, конструктивно отделённое от центральной части компьютера, имеющее собственное управление и выполняющее команды процессора. Функции АПУ: Осуществляет непосредственное управление ПУ Обеспечивает согласование интерфейса ПУ с СШ

Внешнее запоминающее устройство – запоминающее устройство, предназначенное для долговременного хранения программ и данных на различных носителях информации. Внешние запоминающие устройства ленточные магнитные полупроводниковые (твёрдотельные) дисковые кассетные бобинные магнитные оптические смешанные Flash-карты Flash-память с интерфейсом USB

1. накопители на магнитной ленте: на одном картридже(кассета с магнитной лентой) может располагаться Гбайт информации, а при сжатии - в 2 раза больше. 2. накопители на магнитных дисках: ёмкость дискеты составляет 1,44 Мбайт. Дискета выполняет вспомогательную роль и в общем случае предназначена для переноса информации на другой компьютер, для резервирования небольших объёмов информации, для загрузки операционной системы.

3. накопители на оптических дисках. оптические носители CDDVD для однократной записи и многократного чтения для многократной записи только для чтения CD-ROM DVD-ROM CD-R DVD-R CD-RW DVD-RW

Форматы DVD: односторонние однослойные(4,7 Гбайт) односторонние двухслойные (8,5 Гбайт) двусторонние однослойные (9,4 Гбайт) двусторонние двухслойные (17 Гбайт) Достоинства DVD: ёмкость больше чем на CD-диске совместимость с CD высокая скорость обмена данными с дисководом DVD высокая надёжность хранения данных

4. магнитооптические диски: принцип работы такого накопителя основан на использовании двух технологий – лазерной и магнитной. магнитооптические накопители внешние встроенные

5.Флэш-накопители: носители информации на основе микросхем флэш-памяти сейчас нашли широкое применение в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах, компьютерах. Flash-накопители Flash-карты Flash-память с интерфейсом USB