Архитектура персонального компьютера

Компьютер – представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.

Структура ПК: 1.Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Выполняет арифметические и логические операции. 2. Устройство управления (УУ). Организует процесс выполнения программы. 3. Запоминающие устройства: 1. ОЗУ – оперативно запоминающиеся устройства. 2. Внешняя память (ПЗУ, ЖМД, CD-, DVD-) 4. Устройства ввода 5. Устройства вывода

Устройство ПК 1. Корпус 2. Материнская плата 3. Центральный процессор 4. Оперативная память 5. Видеокарта и др. карты 6. Жесткий диск 7. Запоминающие устройства 8. Блок питания 9. Охлаждающие устройства (вентилятор) 10. Внешние устройства

Принцип Фон-Неймана 1. Принцип двоичного кодирования: вся информация кодируется двоичным кодом. 2. Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. 3. Принцип однородности памяти: программы и данные хранятся в одной и той же памяти. 4. Принцип адресности: память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в любой момент времени доступна любая ячейка.

Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Магистральный принцип: Магистраль ШИНА ШИНА ШИНА данных адреса управления

Магистрально-модульный принцип позволяет: Для работы с внешними устройствами использовать те же команды процессора, что и для работы с памятью; Подключать к магистрали дополнительные устройства не внося дополнительных изменений; Меняя состав модулей, изменять мощность и назначение компьютера.

Модульный принцип: Позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости её модернизацию

Принцип открытой архитектуры - правила построения компьютера, в соответствии с которыми каждый новый блок должен быть совместим со старым и легко устанавливаться в том же месте в компьютере.

Чипсет - набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. контроллер- концентратор памяти или Северный мост контроллер- концентратор ввода-вывода или Южный мост

Архитектура ПК

Пропускная способность шины Такт - ? Разрядность - ? Быстродействие - ? Пропускная способность шины = ? Такт – промежуток времени между подачами электрических импульсов, синхронизирующих работу устройств компьютера Разрядность – количество битов данных, обрабатываемых за один такт. Быстродействие устройства зависит от тактовой частоты обработки данных (МГц) и разрядности Пропускная способность шины (бит/с)= разрядность шины (бит) х частота шины (Гц)

Заполните таблицу Название Пропускная способность Назначение Системная шина Шина памяти Шина PCI Express Шина SATA Шина USB

Системная шина - подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Осуществляет передачу данных между северным мостом и процессором. Пропускная способность системной шины равна 12,5 Гбайт

Шина данных Передаются данные между различными устройствами Разрядность шины определяется разрядностью процессора – количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт

Шина адреса Устанавливается адрес ячейки оперативной памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией.

Шина адреса Разрядность ША определяет объем памяти, т.е. количество однобайтовых ячеек. Количество ячеек определяется по формуле N = 2 i N = 2 i, i – разрядность шины (36 бит)

Шина управления Передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали Сигналы показывают вид информации (считывание или запись) и синхронизируют обмен информации

Шина памяти Частота шины памяти может составлять 1600 МГц Разрядность шины памяти = разрядности процессора = 64 бита => пропускная способность шины памяти = 64 бита х 1600 МГц = Мбит/с=100Гбит/c=12.5Гбайт/c=12800Мбайт/c

Шина PCI Express – ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств Применяется для подключения видеоплаты к Северному мосту Пропускная способность может достигать 32 Гбайт/с

Шина SATA – последовательная шина подключения накопителей Используется для подключения устройств внешней памяти к Южному мосту Скорость передачи данных может достигать 300 Мбайт/с

Шина USB – универсальная последовательная шина Используется для подключения периферийных устройств Пропускная способность до 60 Мбайт/с Обеспечивает одновременное подключение до 127 периферийных устройств

Проверьте Название Пропускная способность Назначение Системная шина 12,5 Гб/с Передача данных между северным мостом и процессором Шина памяти Мб/с Обмен данными между северным мостом и оперативной памятью Шина PCI Express32 Гб/с Ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств Шина SATA300 Мб/с Последовательная шина подключения накопителей Шина USB60 Мб/с Универсальная последовательная шина

Вопросы: Какие устройства обмениваются информацией через Северный мост? Какие устройства обмениваются информацией через Южный мост?