Основные устройства.

С базовой конфигурацией.

 

На приведенном рисунке сплошными линиями показаны устройства, находящиеся на материнской плате (серый цвет) и внутри системного блока. Внешние (периферийные) устройства, подключаемые к портам ввода-вывода, оказаны пунктиром.

Основным устройством современного персонального компьютера является центральный процессор (микропроцессор). Он управляет работой всех функциональных элементов персонального компьютера и выполняет все операции по обработке информации.

Для хранения наиболее часто используемой информации центральный процессор дополняется устройствами сверхоперативной памяти (КЭШ-памяти) двух уровней: первого и второго. КЭШ-память первого уровня составляет одно целое с микропроцессором, а КЭШ-память второго уровня представляет собой отдельную микросхему, которая находится в одном корпусе с микропроцессором.

Центральный процессор через КЭШ-память и системную шину взаимодействует с системным контроллером и через него со всеми другими устройствами персонального компьютера, и в первую очередь, с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) и шинами PCI и AGP.

Функциональный контроллер обеспечивает взаимодействие с дисководами магнитных и оптических дисков, с шинами ISA и USB, а также обслуживание последовательных (COM) и параллельных (LPT) портов ввода-вывода. Через эти порты к функциональному контроллеру подключаются клавиатура, принтер и манипулятор «мышь».

Функциональный контроллер через постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и расположенную в нем базовую систему ввода-вывода (BIOS) осуществляет также начальную? (тестирование) всех устройств персонального компьютера, начальную загрузку операционной системы, а также обеспечивает доступ к базовой системе ввода-вывода во время работы компьютера.

 

 

 

Основные устройства современного персонального компьютера – это устройства, расположенные внутри системного блока (на материнской плате и вне ее). К этим устройствам относятся:

 

- центральный процессор (микропроцессор),

- микропроцессорный комплект (чипсет),

- системная и интерфейсные шины,

- устройства внутренней памяти (микросхемы ПЗУ, ОЗУ),

- устройства внешней памяти (магнитные и оптические диски).

 

Рассмотрим эти устройства более подробно.

Центральный процессор (микропроцессор) – это специальная микросхема сверхбольшой степени интеграции (СБИС), выполняющая функции управления всеми устройствами современного персонального компьютера и обеспечивающая обработку поступающих данных.

Микропроцессоры в значительной степени определяют мощность современных персональных компьютеров, поэтому тип микропроцессора используется для их классификации.

Современные микропроцессоры характеризуются следующими основными параметрами:

 

- разрядностью,

- объемом адресного пространства,

- тактовой частотой,

- архитектурой.

 

Понятие разрядности включает в себя:

 

- разрядность внутренних регистров микропроцессора (ш),

- разрядность шины данных (и),

- разрядность шины адреса (к).

-

Исходя из этого, разрядность микропроцессора обозначается в виде ш/и/к. Например, разрядность микропроцессора Pentium обозначается следующим образом: 32/64/32, то есть:

 

- разрядность внутренних регистров – 32,

- разрядность шины данных – 64,

- разрядность шины адреса – 32.

 

Разрядность внутренних регистров (ш) микропроцессора определяет принадлежность его к тому или иному классу. Так, например, микропроцессоры семейства Pentium относятся к классу 32-разрядных микропроцессоров.

Разрядность шины данных (и) определяет скорость передачи данных между микропроцессором и другими устройствами. При 64-разрядной шине данных скорость передачи в два раза выше, чем у 32-разрядной шины.

Разрядность шины адреса (к) определяет объем адресного устройства, то есть максимальное количество ячеек памяти, к которым можно осуществлять непосредственный доступ по индивидуальному адресу (одна ячейка памяти обеспечивает хранение одного байта данных). Очевидно, что объем адресного пространства (N) связан с разрядностью шины адреса (к) следующим простым соотношением: N = 2^к.

При к = 16 N = 2¹⁶ = 65536 байт = 64 Кб.

При к = 20 N = 2²⁰ = 2¹⁰ Кб = 1 Мб.

При к = 32 N = 2³² = 2¹⁶ Кб = 4 Гб.

Архитектура микропроцессора – это его внутренняя логическая организация, его внутренняя логическая структура.

Современные микропроцессоры типа Pentium имеют так называемую суперскалярную архитектуру, которая позволяет выполнять за один такт более одной элементарной операции. Это достигается за счет использования двух параллельно работающих 32-разрядных конвейеров, выполняющих поступающие команды.

Устройства внутренней памяти. К ним относятся:

- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ),

- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – это микросхема, которая используется для хранения системных программ тестирования основных узлов современного персонального компьютера при его включении, а также системных программ начальной загрузки.

ПЗУ является устройством, предназначенным только для чтения, поэтому в англоязычной литературе используется обозначение ROM (Read only memory – память только для чтения). Запись информации в ПЗУ производится на специальных устройствах – программаторах. Однако в настоящее время появились специальные перепрограммируемые микросхемы ПЗУ, в которых имеется возможность изменения хранимой в них информации.

ПЗУ является энергонезависимым устройством, т.е. устройством, в котором при выключении компьютера вся информация, хранящаяся в нем, сохраняется.

В современных персональных компьютерах емкость ПЗУ составляет десятки Кб.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – это набор микросхем, который используется для кратковременного хранения программ и данных, используемых во время работы персонального компьютера.

ОЗУ является энергозависимым устройством, т.е. устройством, в котором при выключении компьютера вся информация, хранящаяся в нем, не сохраняется.

В современных персональных компьютерах емкость ОЗУ составляет 128, 256, 512 и более Мб.