Архитектура персонального компьютера

                                                Башпотребсоюз

                               Бирский кооперативный техникум.

 

 

 

 

 

                     Реферат

 

  по дисциплине: «информатика»:

на тему:

 

      «Архитектура персонального  компьютера»

 

 

         Выполнила: студентка 3 курса 31 группы

                                                                            Угрюмова В.В.

                                          Проверил: Сабитова А.С .

 

 

 

 

                                          Бирск– 2008 Г

 

 

 

 

 

 

                                          Содержание.

 

Компьютер – что это? Принципы работы компьютера………………………………………………...3

Процессор……………………………………………………………………………………………………….....4

Память……………………………………………………………………………………………………………....5

Накопители……………………………………………………………………………………………………….....5

Флэш-память………………………………………………………………………………………………………...7

Устройство ввода информации……………………………………………………………………………….7

Клавиатура…………………………………………………………………………………………………………..7

Сканер………………………………………………………………………………………………………………..8

Мышь…………………………………………………………………………………………………………………9

Другие манипуляторы для работы с компьютером…………………………………………………………..9

Другие устройства для ввода  информации в компьютер…………………………………………………..10

Устройства вывода информации……………………………………………………………………………10

Монитор……………………………………………………………………………………………………………..10

Аудиосистема………………………………………………………………………………………………………11

Принтеры……………………………………………………………………………………………………………11

Устройства связи…………………………………………………………………………………………………12

 

Используемая  литература……………………………………………………………………………………..13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                     Введение: Компьютер – что это?

                                     Принципы работы компьютера.

 

         Персональный компьютер – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и передачи информации.

       . 

Значительно более важным в этом определении является слово автоматизация. Компьютеры отличаются от механических устройств и электрических счетных приборов тем, что работают по заложенным в них программам. Программа – это упорядоченная последовательность команд.

 

Взаимодействие между компьютером  и человеком с помощью программ называется программным интерфейсом.

 

Любой компьютер построен на общих  принципах, которые позволяют выделить следующие  главные устройства (устройства  компьютера бывают внешние и внутренние):

 

- память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из пронумерованных  ячеек;

- процессор, включающий в себя  устройство управления и арифметико-логическое  устройство;

- устройство ввода; - устройство  вывода.

  Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.

 

Если этих устройств недостаточно, то для выполнения специальных  задач  к компьютеру подключают дополнительное оборудование. Оно тоже может быть внутренним (тогда его вставляют в системный блок) или внешним (подключается с помощью разъемов). Дополнительное внешнее оборудование называют периферийным оборудованием.

 

В 1945 году Джон фон Нейман сформулировал  следующие общие принципы (они  положены в основу построения подавляющего большинства компьютеров):

 

1) Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.

 

2) Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Компьютер не различает, что хранятся в данной ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами в памяти можно выполнить такие же действия, как и над данными. Таким образом, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции – перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.

  3) Принцип адрессности.  Структурно-основная память состоит из пронумерованных ячеек, процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

     Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских.

 

 

 

                                             Процессор.

                                                         

    Процессор - это "мозг" компьютера. Процессором называется устройство, способное обрабатывать программный код и определяющие основные функции компьютера по обработке информации.

Процессор выполняет  основную работу в компьютере.

 

    Процессоры конструктивно могут выполняться как в виде одной большой интегральной микросхемы - чипа, так и в виде нескольких микросхем, блоком электронных плат и устройств. В настоящее время микропроцессоры и процессоры вмещают в себя миллионы транзисторов и других элементов  электронной логики и представляют собой сложнейшие высокотехнологичные электронные устройства. Персональный компьютер содержит в своём  составе довольно много различных процессоров. Каждое устройство, будь то видеокарта, системная шина или ещё что-либо, обслуживается своим собственным процессором или процессорами. Однако архитектуру и  конструктивное исполнение персонального компьютера определяет процессор или процессоры, контролирующие и обслуживающие системную шину и  оперативную память, и что более важно, выполняющие объективный код  программ. Такие процессоры принято называть центральными или главными процессорами. На основе архитектуры центральных процессоров строится архитектура материнских плат и проектирование архитектуры и конституции компьютера.

 

   Компьютеры с процессорами, поддерживающими систему команд Intel x86,называются Wintel-компьютерами (от Windows  и Intel).

 

   Тактовая частота процессора определяет минимальный квант времени, за который процессор выполняет некоторую условную элементарную операцию. Тактовые частоты измеряются в мегагерцах и определяют количественные характеристики производительности  компьютерных систем в целом. Чем больше (выше) тактовая частота, тем быстрее работает центральный  процессор.

 

    Каждый микропроцессор имеет определённое число элементов памяти, называемых регистрами, арифметико-логическое устройство и устройство управления.

 

    Регистры используются для временного хранения выполняемой команды, адресов памяти, обрабатываемых данных и другой внутренней информации микропроцессоров.

 

    В арифметико-логических устройствах производится арифметическая и логическая обработка данных.

 

  Устройство управления вырабатывает необходимые управляющие сигналы, для внутренней работы микропроцессора и связи его с другой аппаратурой, через внешние шины микропроцессора.

 

                                                     Память.

 

    Память - устройство, предназначенное для хранения информации. Всё, что требуется от компьютерной памяти, это сохранять один бит информации так, чтобы потом можно было его извлечь.

    Память бывает внутренняя и внешняя. Внутренняя память находится  внутри компьютера и предназначена для хранения программ и их данных в процессе работы электронно-вычислительной машины. Внешняя память предназначена для долговременного и энергонезависимого хранения программ и данных.

 

        Два подразделения внутренней памяти: оперативная и постоянная.

 

   Оперативная память (RAM, random-access memory) служит для хранения программ и данных, с которыми работает процессор в данный момент. На оперативную память накладываются жёсткие ограничения по скорости чтения и записи информации. Современные типы оперативной памяти не могут сохранять своё содержимое после выключения питания компьютера.

 

    Постоянная память (ROM, red-only memory) служит для хранения программ, которые должны быть доступны компьютеру, сразу после включения, ещё

до загрузки операционной системы. В постоянной памяти хранится программа  первоначального тестирования, BIOS (базовая система ввода-вывода) компьютера. На отдельных микросхемах ROM, размещённых на платах расширения (видеокартах, сетевых адаптерах), хранятся BIOS этих плат.

 

                                                       Накопители.

 

   Внешняя память реализуется в современной электронно-вычислительной машине в виде набора различных накопителей, которые долговременно хранят записанную на них информацию независимо от наличия электрического питания. Накопители состоят из носителя - устройства, на которых непосредственно хранится информация, и привода - устройства, предназначенного для чтения и записи информации на носитель. В некоторых типах накопителей они представляют собой единое конструктивное целое. Принципы хранения информации в накопителях основываются на магнитных, оптических и других свойствах вещества.

 

   Накопители на магнитных дисках. Их основой является диск (или диски), покрытые магнитными окислами, которые под воздействием магнитного поля могут изменить свою намагниченность и оставаться в таком состоянии достаточно длительное время. Магнитный диск может быть либо гибким, на основе полимеров, либо жёстким, на основе аллюминевых пластин.

 

   Носителем в накопителях на гибких, магнитных дисках является магнитный диск - дискета (флоппи-диск)  - на полимерной основе, заключённой в пластиковый конверт. Носитель читается и записывается в приводе - дисководе, который содержит магнитную головку и двигатель, приводящий в движение диск и головку. Дискета может свободно выниматься из привода, поэтому дискеты чаще всего используют для переноса информации между компьютерами. Недостатками накопителей на гибких магнитных дисках являются их низкая ёмкость, недостаточное быстродействие и надёжность.

 

   Накопитель на жёстком магнитном диске внешне представляет собой прочный металлический корпус, внутри которого находится один или несколько магнитных дисков. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверхностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех. Сам диск представляет собой круглую металлическую пластину с очень ровной поверхностью, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передаётся на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и "запомнить".

 

     Накопители на магнитных лентах. Они широко применялись до появления надёжных и быстрых магнитных дисков. В этом виде накопителей носителем является полиэтиленовая лента, на которую нанесён слой магнитного вещества. Первые персональные компьютеры в качестве внешних накопителей использовали обычные кассетные магнитофоны, в которых в качестве носителя использовалась обычная аудиокассета. В современных компьютерах используется высокоскоростные ленточные накопители - стримеры, в которых на специальных кассетах с магнитной лентой могут храниться гигабайты информации. Информация с магнитной ленты читается не в произвольном порядке, а в последовательном, то есть для того, чтобы считать последнюю порцию данных, необходимо прочитать и всё предыдущие. Поэтому стримеры используются в основном для копирования и долговременного хранения информации, на случай аварийных ситуаций (резервное копирование).

 

    Накопители на оптических дисках. В них в качестве носителя используется диск, покрытый отражающим веществом со специальными оптическими свойствами. Наиболее распространенным видом оптических накопителей является компакт-диск. Стандартный компакт-диск состоит из основы, отражающего и защитного слоёв. Основа выполнена из прозрачного поликарбоната, на котором методом прессования сформирован информационный рельеф. Поверх рельефа напыляется металлический отражающий слой. Он сверху покрывается защитным слоем лака - так, чтобы вся металлическая поверхность была защищена от контакта с внешней средой.

 

   Информация записана на диске в виде спиральной дорожки, идущей от центра к краю диска, на которой расположены углубления (так называемые питы). Информация кодируется  чередованием питов (условно - логических единиц)