Байланысты: Карточка для самостоятельной работы по теме Поколения ЭВМ
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
ТЕМА:
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЩЕЙ СТРУКТУРЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ
СИСТЕМ
Цель занятия:Изучить организацию общих структур компьютерных систем, ознакомление с историей развития вычислительной техники, ознакомление с классификациями архитектур вычислительных систем: Фенга, Шора, Хендлера, Хокни, Шнайдера, Джонсона, Скилликорна и Дзагупты.
Теоретическая часть:Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую состав ПК,
так и программно –математическое обеспечение. Структура ЭВМ -совокупность элементов и с
вязей между ними. Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление. Основы учения об архитектуре вычислительных машин были заложены
Джон фон Нейманом. Совокупность этих принципов породила классическую (фон-неймановскую) архитектуру ЭВМ.
1. Архитектура фон Неймана
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены
следующие общие принципы, сформулиров
анные в 1945 г. американским ученым
Джоном фон Нейманом
.
1. Двоичная система счисления
для представления чисел (на замену десятичной). Впервые система была предложена Лейбницем, но именно фон- Нейман обосновал удобство ее использования для ПЭВМ.
2. Структура ЭВМ: Компьютер состоит из нескольких основных устройств
(арифметико-логическое устройство, управляющее устройство, память, внешняя
память, устройства ввода и вывода). АЛУ выполняет арифметические, логические
операции. УУ организует цикл выполнения команды процессора: чтение
команды, расшифровка, изменение счетчика команд (СК) в УУ, выполнение команды.
3. Принцип программного управления. Из него следует, что программа
состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
4. Принцип однородности памяти.
Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти —число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
5. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из
перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна
любая ячейка. Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских
3
2. Классификация устройств компьютера
1.Устройства программной обработки данных: процессор, оперативная память (ОЗУ), постоянная память (ПЗУ), полупостоянная память (ППЗУ), сверхбыстрая память (КЭШ –память).
2.
Устройства передачи данных:
материнская плата, звуковая плата, сетевая карта, видеокарта, контроллеры.
3.
Устройства ввода информации:клавиатура, сканер, манипуляторы (джойстик, мышь, трекбол, трекпойнт, тачпад, световое перо), сенсорные экраны, микрофон.
4.
Устройства вывода информации:принтер, плоттер,монитор,
акустическая система, видеопроектор.
5.Устройства хранения данных: винчестер, дискета, лазерный диск, flash-карта.
3. Видеосистема компьютера Монитор–это устройство, предназначенное для отображения
текстовой и графической информации. Видеокарта–это внутрисистемное устройство, непосредственно управляющее монитором и выводом информации на экран. Передает информацию обработанную процессором на монитор.
Характеристики мониторов:
1. Диагональ экрана монитора-это расстояние между левым нижним и
правым верхним углом монитора (измеряется в дюймах 14,15,17,19, 21).
2. Размер зерна (точки экрана) –определяет четкость и разрешающую
способность экрана. Существуют мониторы с зернистостью от 0,28 до 0,21 мм.
4
3. Разрешение –это максимальное количество
пикселей, размещающихся по горизонтали и вертикали на экране монитора. Стандартное значение разрешений экрана: 800х600, 1024х768, 1280х1024, 1600х1200 и т.д.
4.
Антибликовое покрытие (
antiglare
coating
).
На поверхность экрана
монитора наносится химическое вещество, обеспечивающее эффект, в
результате чего свет не может отражаться от поверхности
.
5. Антистатическое покрытие (antistatic) –защита экрана от
электрических полей.
4. Материнская плата Материнская плата–это самая большая плата компьютера, на которой
укреплены электронные компоненты (микросхемы, конденсаторы) и различные
разъемы. От ее качества и быстродействия напрямую зависит стабильность и скорость работы всего компьютера. На материнской плате размещены контроллеры.
Контроллер–это электронная схема, которая управляет различными
устройствами ПК. Контроллеры бывают внешние и встроенные.
Внешние контроллеры -это электронные схемы, модель которых
пользователь при желании может изменить (видеокарта, звуковая карта, сетевая карта)Внутренние (интегрированные) контроллеры–это электронные схемы, которые встроены в материнскую плату (контроллер клавиатуры, контроллер винчестера, клавиатуры, портов ввода –вывода и.т.д.).
5. Процессор Процессор–это электронная схема, которая регулирует, управляет и
контролирует рабочий процесс ПК и находится в постоянном взаимодействии с
другими устройствами материнской платы.
5
Характеристики процессоров:
1.
Модельпроцессора
(Intel Pentium, Celeron, Athlon)
2.Тактовая частота. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц, Ггц), показывает, сколько операций способен выполнить процессор в течение
секунды.
3.Размер внутренней памяти –это сверхбыстрая память, в которую переносятся все команды и данные, непосредственно обрабатываемые процессором.
6. Внутренняя память ПК Внутренняя память–это совокупность оперативной, постоянной,
буферной памяти для хранения информации внутри компьютера.Оперативная память(ОЗУ -Оперативное Запоминающее Устройство) -это устройство для записи, временного хранения и считывания текущей информации. При выключении ПК вся информация в ОЗУ стирается.
Сверхбыстрая память(КЭШ -память) -это устройство, хранящее копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти, поэтому время
поиска информации уменьшается, т.к. время доступа к КЭШ -памяти гораздо меньше.
Постоянная память(ПЗУ -Постоянное Запоминающее Устройство) это
устройство для длительного хранения и считывания неизменной информации.
Информация в ПЗУ записывается на заводе -изготовителе устройства и никогда
не изменяется.Полупостоянная память(ППЗУ -ПолуПостоянное Запоминающее
Устройство) –это устройство, предназначенное для хранения текущей даты и
времени.
6