ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И РАБОТЫ ПК
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Задание 1
1. Принципы организации и работы персонального компьютера
1.1 Внутренние устройство персонального компьютера
1.2 Внешние устройства персонального компьютера
1.3 Классификация и характеристики ЭВМ
2. Архитектура персонального компьютера
2.1 Принципы построения ПК
2.2 Основы учения и структуры первых поколений ЭВМ
3. Устройство центрального процессора
3.1 Функции центрального процессора
3.2 Операционные устройства управления
Заключение
Задание 2
Задание 3
Задание 4
Список используемой литературы
ВВЕДЕНИЕ
Во второй половине XX века человечество вступило в новый этап своего развития. В этот период начался переход от индустриального общества к информационному. Процесс, обеспечивающий этот переход, получил название информатизации. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ – это процесс создания, развития и всеобщего применения информационных средств и технологий, обеспечивающих достижение и Поддержание уровня информированности всех членов общества, необходимого и достаточного для кардинального улучшения качества труда и условий жизни в обществе. При этом информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике, образовании и культуре.
Неизбежность информатизации общества обусловлена резким возрастанием роли и значения информации. Информационное общество характеризуется высокоразвитой информационной сферой, которая включает деятельность человека по созданию, переработке, хранению, передаче и накоплению информации.
Научным фундаментом процесса информатизации общества являетсяновая научная дисциплина — информатика.
В этой работе будут рассмотрены следующие вопросы: принципы организации и работы персонального компьютера, архитектура персонального компьютера, устройство центрального процессора.
1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И РАБОТЫ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА
В состав ПК входят следующие основные устройства:
· системный блок;
· монитор;
· клавиатура;
· мышь.
Кроме того, к ПК можно подключить дополнительные устройства, называемые периферийными (внешними), которые можно разбить на несколько групп.
Устройства ввода: сканер, цифровая фотокамера, графический планшет.
Устройства вывода: принтер, графопостроитель.
Устройства управления: трекбол, контактная панель, джойстик.
Устройства, выполняющие одновременно функции ввода и вывода информации в/из ПК: модем, звуковая приставка, сетевая плата.
Рассмотрим назначение и состав названных компонентов Персонального Компьютера, и в первую очередь системного блока.
На передней (или фронтальной) стороне системного блока есть две кнопки:
· Кнопка Power. Именно её нажимают, включая компьютер и выключая его после завершения работы.
· Кнопка Reset предназначена для перезапуска (перезагрузки) компьютера
Дисководы. Помимо этого, на передней панели обязательно находятся несколько устройств, работающих со сменными носителями информации, - дисководов. Главный, больший дисковод предназначен для чтения компакт – дисков различных форматов – CD – ROM, DVD или Blu-Ray. В старых системных блоках можно обнаружить небольшой дисковод для работы с магнитными дискетами объемом 1,44 Мб, но сегодня это большая редкость.
Разъёмы.
На переднюю панель большинства современных системных блоков вынесено несколько разъёмов для подключения внешних устройств. Как правило, панель с разъёмами располагается в нижней части системного блока. Здесь можно найти один-два универсальных разъёма USB, квадратное гнездо скоростного порта FireWire, а также круглое гнездо для подключения наушников. При взгляде на системный блок сзади легко запутаться в многочисленных гнёздах и разъёмах предназначенных для подключения внешних устройств. Маленькие круглые разъёмы предназначены для подключения микрофона, наушников и колонок. Порты PS/2 предназначены для подключения клавиатуры и мыши. IEEE 1394 (FireWire). Этот скоростной порт предназначен для подключения внешних устройств, обладающих высокой скоростью передачи данных, например цифровых видеокамер или внешних накопителей. Разъём LAN предназначен для подключения к локальной сети.
1.1 Внутреннее устройство персонального компьютера
Процессор.
Одним из основных устройств современного персонального компьютера является процессор. Который, на первый взгляд, просто выращенный по специальной технологии кристалл кремния. Однако этот кристалл содержит в себе множество отдельных элементов – транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать».
В настоящее время существуют много фирм по производству процессоров для персональных компьютеров. Это Intel, AMD, Cyrix, VIA, Centaur/IDT, NexGen, и многие другие. Однако наиболее популярными являются Intel и AMD. Развитие процессоров этих ведущих фирм мы и постараемся рассмотреть. Однако прежде чем углубляться в историю производства процессоров необходимо дать характеристику некоторым техническим терминам характеризующих процессор.
Тактовая частота – это скорость работы процессора, а именно количество операций выполненных на протяжении 1 секунды.
Основные функциональные компоненты процессора
Ядро: Сердце современного процессора - исполняющий модуль. Pentium имеет два параллельных целочисленных потока, позволяющих читать, интерпретировать, выполнять и отправлять две инструкции одновременно. Предсказатель ветвлений: Модуль предсказания ветвлений пытается угадать, какая последовательность будет выполняться каждый раз когда программа содержит условный переход, так чтобы устройства предварительной выборки и декодирования получали бы инструкции готовыми предварительно. Блок плавающей точки. Третий выполняющий модуль внутри Pentium, выполняющий нецелочисленные вычисления Первичный кэш: Pentium имеет два внутричиповых кэша по 8kb, по одному для данных и инструкций, которые намного быстрее большего внешнего вторичного кэша. Шинный интерфейс: принимает смесь кода и данных в CPU, разделяет их до готовности к использованию, и вновь соединяет, отправляя наружу.
Таблица 1
Сравнительные характеристики видеоплат.
| 88006ТХ | 8800СТ8 | 79006ТХ | 7800ОТХ | |
| Техпроцесс, нм | 90 | 90 | 90 | ПО |
| Число транзисторов на ядро, млн | 681 | 681 | 278 | 302 |
| Частота вершинных блоков, МГц | 1350 | 1200 | 700 | 470 |
| Частота ядра, МГц | 575 | 500 | 650 | 430 |
| Частота памяти, МГц | 900 | 600 | 800 | 600 |
| Эффективная частота памяти, МГц | 1800 | 1200 | 1600 | 1200 |
| Число вершинных блоков | 128 | 96 | 8 | 8 |
| Число пиксельных блоков | 128 | 96 | 24 | 24 |
| Ширина шины памяти, бит | 384 | 320 | 256 | 256 |
| Объем памяти на ОР11, Мб | 768 | 640 | 512 | 256 |
| Пропускная способность памяти наGPU, Гб/с | 86,4 | 48 | 51,2 | 38,4 |
| Число вершин/с, млн | 10 800 | 7200 | 1400 | 940 |
| Пиксельная пропускная способность, число ROP х частоту, млрд/с | 13,8 | 10 | 10,4 | 6,88 |
| Текстурная пропускная способность, число пикселей конвейеров х частоту,млрд/с | 36,8 | 32 | 15,6 | 10,32 |
| RAMDAC, МГц | 400 | 400 | 400 | 400 |
Кулер.
Говоря о процессоре никак нельзя забыть ещё, одну деталь, без которой современный процессор не сможет работать. Речь идёт о кулере – специальном вентиляторе-охладителе, который устанавливается поверх кристалла процессора.
Системная плата.
Системная плата весьма сложная система, от каждой части которой зависит быстродействие и стабильность работы компьютера.
Логические группы устройств, из которых состоит системная плата:
· Набор разъёмов и портов для подключения отдельных устройств.
· Шина – информационная магистраль, связывающая их воедино.
Именно по шине передаются сигналы между всеми видами компьютерной «начинки» и именно через посредство шины доставляется информация к процессору.
· Базовый набор микросхем «чипсет», с помощью которого материнская плата и осуществляет контроль над всеми происходящими внутри системного блока. Именно от чипсета зависит, какой тип процессоров и памяти будет поддерживать системная плата.
· Небольшая микросхема BIOS.
· Встроенные (или интегрированные) дополнительные устройства.
Оперативная память
Отличие оперативной памяти от постоянной, дисковой – в том, что информация хранится в ней не постоянно, а временно. Более того заряд в ячейках оперативной памяти исчезает без следа за миллисекунды и при включенном компьютере – а для того чтобы нужные данные не исчезали раньше времени, компьютер вынужден их постоянно обновлять. Доступ к оперативной памяти осуществляется намного быстрее, чем к дисковой: время доступа самого современного жесткого диска (винчестера) составляет 8 – 10 миллисекунд (мс). А современная оперативная память обладает временем доступа 3 – 7 наносекунд (нс). Оперативная память используется в самых разных устройствах ПК – от видеоплаты до лазерного принтера.
Видеоплата
Создание объёмного, реалистичного изображения – задача непростая. Фактически, видеоплате приходится выполнять несколько сложных операций. Несколько лет назад в платы были встроены шейдеры, которые позволят сделать трехмерные модели более живыми, правдоподобными. Например, благодаря пиксельным шейдерам видеплата может управлять эффектами освещения (туман, пламя и т.д.). Задача любой видеокарты – показать любой игровой объект с любой точки зрения: сверху, сбоку, и иногда снизу.
Большинство видеокарт сегодня оснащены специальным TV – выходом (аналоговым SVGA или цифровым HDMI) – для того, чтобы можно было с помощью специального кабеля вывести картинку с компьютера на экран телевизора.