Информатика в школе Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Информатика в школе Данные и программы Информация, представленная в цифровой форме и обрабатываемая на компьютере, называется данными. Последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных, называется программой.

Информатика в школе Обработка данных на компьютере 1. Пользователь запускает программу, хранящуюся в долговременной памяти, она загружается в оперативную и начинает выполняться. 2. Выполнение: процессор считывает команды и выполняет их. Необходимые данные загружаются в оперативную память из долговременной памяти или вводятся с помощью устройств ввода. 3. Выходные (полученные) данные записываются процессором в оперативную или долговременную память, а также предоставляются пользователю с помощью устройств вывода информации.

Информатика в школе 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

Информатика в школе Угадай что - где?

Информатика в школе Системник в «разрезе» блок питания дисковод процессор (сверху – кулер) материнская плата жесткий диск оперативная память

Информатика в школе Магистраль Магистраль (системная шина) включает в себя: 1. Шину данных; 2. Шину адреса; 3. Шину управления. Упрощенно системную шину можно представить как группу кабелей и электрических (токопроводящих) линий на системной плате.

Информатика в школе 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.

Информатика в школе Шина адреса Выбор устройства или ячейки памяти, куда посылаются данные или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине от процессора к памяти или устройствам. Разрядность шины адресе определяет объем адресуемой памяти.

Информатика в школе 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 и т.д.

Информатика в школе Модульный принцип Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

Информатика в школе Системная плата

Информатика в школе ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ Северный мост Процессор Южный мост Оперативная память Шина памяти PCI Express AGP Монитор Проектор Видеоплата SATA PATA Жесткие диски CD-дисководы DVD-дисководы USB PCI Сетевая карта Внутренний модем Сетевой адаптер Wi-Fi Звуковая плата Принтер Сканер Цифровая камера Web-камера Модем PS/2 Клавиатура Мышь Цифровые видеокамеры IEEE 1394 Звуковая микросхема Микрофон Колонки Наушники

Информатика в школе СЕВЕРНЫЙ И ЮЖНЫЙ МОСТ Для согласования тактовой частоты и разрядности устройств на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (их набор называется чипсетом), включающие в себя контроллер оперативной памяти и видеопамяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост)

Информатика в школе ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ Быстродействие устройства зависит: от тактовой частоты тактового генератора (измеряется в МГц) одновременно разрядности, количества битов данных, которое устройство может обработать или передать одновременно (измеряется в битах). Дополнительно в устройствах используется внутреннее умножение частоты с разными коэффициентами. Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с). Пропускная способность шины = Разрядность шины × Частота шины

Информатика в школе Коммуникационных порты. Для связи с другими устройствами (принтером, сканером, клавиатурой, мышью …) компьютер оснащается портами. Порт – это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, а сложное устройство, имеющее свои микросхемы. Примеры портов: COM (последовательный порт) LTP (параллельный порт) USB (последовательный с высокой производительностью) PS/2 (универсальный для подключения мыши и клавиатуры)

Информатика в школе ЧАСТОТА ПРОЦЕССОРА Северный мост обеспечивает обмен данными с процессором, оперативной памятью и видеопамятью. Частота процессора в несколько раз больше, чем базовая частота магистрали (шина FSB – от англ. FrontSide Bus). Если частота шины FSB равна 266 МГц, коэффициент умножения частоты 14, то частота процессора будет равна: 266 МГц × 14 3,7 ГГц

Информатика в школе СИСТЕМНАЯ ШИНА Между северным мостом и процессором данные передаются по системной шине с частотой, в четыре раза больше частоты шины FSB, т.е. процессор может получать и передавать данные с частотой 266 МГц × 4 = 1064 МГц. Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора (64 бит), то пропускная способность системной шины равна: 64 Бит × 1064 МГц = Мбит/с 66 Гбит/с 8 Гбайт/с

Информатика в школе ШИНА ПАМЯТИ Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора. Если частота шины памяти равна 533 МГц, а разрядность шины памяти, равная разрядности процессора, составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти равна: 64 Бит × 533 МГц = Мбит/с 33 Гбит/с 4 Гбайт/с

Информатика в школе ШИНЫ AGP И PCI Express Для подключения видеоплаты к северному мосту используется 32-битная шина AGP (Accelerated Graphic Port) с частотой 66 МГц или шина AGP×8, частота которой равна 66 МГц × 8 = 528 МГц. К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA или цифрового разъема DVI подключается монитор или проектор. AGP×8

Информатика в школе ШИНА PCI Шина PCI (шина взаимодействия периферийных устройств) обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств (сетевая карта, встроенный модем, сетевой адаптер Wi-Fi), которые устанавливаются в слоты расширения системной платы. Разрядность шины PCI может составлять 32 бита или 64 бита, а частота 33 МГц или 66 МГц. Максимальная пропускная способность шины PCI составляет: 64 Бит × 66 МГц = 4224 Мбит/с = 528 Мбайт/с.

Информатика в школе ШИНА SATA По шине SАТА к южному мосту подключаются устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы). Скорость передачи данных по параллельной шине РАТA (Parallel ATA) достигает 133 Мбайт/с, а по последовательной шине SATA (Serial ATA) – 300 Мбайт/с.

Информатика в школе ШИНА USB Шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) обеспечивает подключение к компьютеру одновременно нескольких периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.). Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с. Порт USB

Информатика в школе КЛАВИАТУРА И МЫШЬ Клавиатура и мышь подключаются с помощью порта PS/2 или шины USB (в том числе с помощью беспроводного адаптера) Порт USB Порт PS/2 для подключения мыши Порт PS/2 для подключения клавиатуры

Информатика в школе Звук К южному мосту может подключаться интегрированная в системную плату микросхема, которая обеспечивает обработку цифрового звука (эту функцию может выполнять также звуковая плата, которая подключается к шине PCI). С помощью аудио разъемов к системной плате могут подключаться микрофон, колонки или наушники. Аудиоразъемы

Информатика в школе Вопросы: 1. Предназначение шины данных, адресной шины, шины управления? 2. Каким образом происходит сохранение звука в памяти компьютера (объясните алгоритм сохранения звука)? 3. Предназначение LTP порта? СОМ порта? USB порта? 4. Чем управляет южный порт? Северный порт? 5. Каким образом процессор воздействует на южный порт?

Информатика в школе 6. От чего зависит пропускная способность шины данных? тактовая частота 7. Что такое тактовая частота процессора? 8. На что влияет тактовая частота процессора? шины данных? 9. Что такое разрядность отсчета шины данных?

Информатика в школе На протяжении длительного времени прогресс в области микропроцессоров фактически отождествлялся с увеличением тактовой частоты. В 2001 году в корпоративных планах производителей микропроцессоров значилось, что уже к концу десятилетия будет преодолен барьер 10 ГГц.

Информатика в школе Но увеличение тактовой частоты приводит к увеличению производительности процессора, что ведет за собой... процессора

Информатика в школе выдумка нашего пользователя не знает границ…

Информатика в школе

Информатика в школе Каким же образом происходит все-таки дальнейшее увеличение производительности ПК??? Н.Угринович. Учебник класс Параграф 1.1 стр Задание на дом: