Глава 1 Магистрально-модульный принцип построения компьютера ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии

К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов). Глава 1 ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Глава 1 ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, кото­ рые могут обрабатываться или передаваться процессором од­новременно. Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Глава 1 ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина). Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Глава 1 ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобай­товых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти мож­но рассчитать по формуле: N = 2 i, где i разрядность шины адреса. в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресу­емых ячеек памяти равно: N = 2 36 = Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Глава 1 ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую опера­цию считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Процессор. Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Глава 1 Процессор и оперативная память ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА

Важнейшей характеристикой, определяющей быстродействие процессора, является тактовая частота, то есть количество тактов в секунду. Такт это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой генератором тактовой частоты, синхронизирующим работу узлов компьютера. На выполнение процессором каждой базовой операции (например, сложения) отводится определенное количество тактов. Глава 1 Процессор и оперативная память ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА

Глава 1 Процессор и оперативная память ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА Чем больше тактовая частота, тем больше операций в секунду выполняет процессор. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц).

Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность процессора. Разрядность процессора определяется количеством двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно. Глава 1 Процессор и оперативная память ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА

Производительность процессора является его интегральной характеристикой, которая зависит от частоты процессора, его разрядности, а также особенностей архитектуры (наличие кэш- памяти и др.). Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирования, по скорости выполнения процессором определенных операций в какой-либо программной среде. Глава 1 Процессор и оперативная память ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА

Оперативная память. Оперативная память, предназначенная для хранения информации, изготавливается в виде мо­дулей памяти. Модули памяти представляют собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС памяти. Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов (DIMM, RIMM, DDR ), быстродействию, информационной емкости Глава 1 Процессор и оперативная память ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА

Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие, которое зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти. Современные модули памяти обеспечивают частоту до 1800 МГц, а их информационная емкость может достигать 1 Гбайт. Глава 1 Процессор и оперативная память ИНФОРМАТИКАИНФОРМАТИКА