Архитектура персонального компьютера

Введение

Целью данной курсовой работы является изучение архитектуры современного персонального компьютера и её основных компонентов.

Под архитектурой компьютера понимается его логическая  организация, структура и ресурсы, то есть средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. Архитектура ПК определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: центрального процессора, основной памяти, внешней памяти, периферийных устройств.

Современный рынок компьютерной техники столь разнообразен, что рост потенциальных возможностей ПК и появление более новых производительных компонентов неизбежно вызывает желание модернизировать свой компьютер.

Актуальность данной темы заключается в том, что, не зная общего устройства и основных принципов работы компьютера, невозможно провести его подключение и модернизацию.

В данной курсовой работе будут рассмотрены следующие вопросы:

1. Структура современного ПК

2. Характеристика основных компонентов ПК

В практической части курсовой работы будет решена и описана задача под вариантом №9 с использованием пакета прикладных программ на ПК.

Для выполнения и оформления курсовой работы использовался следующий состав программного и технического обеспечения.

Программное обеспечение: ОС MS Windows XP; пакет прикладных программ – MS Office 2007 ( MS Word 2007 и MS Excel 2007).

Техническое обеспечение: процессор Intel Pentium.

Основные блоки персонального компьютера и их назначение

Персональный
компьютер в своем составе содержит
следующие основные элементы:

1. микропроцессор;

2. системную
   шину;

3. основную
   память;

4. внешнюю
   память;

5. порты
   ввода-вывода внешних устройств;

6. адаптеры
   устройств;

7. внешние
   устройства.

Под архитектурой
персонального компьютера понимается
его логическая организация, структура
и ресурсы, т. е. средства вычислительной
системы, которые могут быть выделены
процессу обработки данных на определенный
интервал времени.

В
основу построения большинства компьютеров
положены принципы, сформулированные
Джоном фон Нейманом.

Принцип
программного управления — программа
состоит из набора команд, которые
выполняются процессором автоматически
друг за другом в определенной
последовательности.

Принцип
однородности памяти — программы и иные
хранятся в одной и той же памяти; над
командами можно выполнять те же действия,
что и над данными!

Принцип
адресности — основная память структурно
состоит из пронумерованных ячеек.

Компьютеры,
построенные на этих принципах, имеют
классическую архитектуру.

Архитектура
компьютера определяет принцип действия,
информационные связи и взаимное
соединение сновных логических узлов
компьютера, к которым относятся:

центральный
процессор;

основная
память;

внешняя
память;

периферийные
устройства.

Конструктивно
персональные компьютеры выполнены в
виде центрального системного блока, к
которому через специальные разъемы
присоединяются другие устройства. В
состав системного блока входят все
основные узлы компьютера:

системная
плата;

блок
питания;

накопитель
на жестком магнитном диске;

накопитель
на гибком магнитном диске;

накопитель
на оптическом диске;

разъемы
для дополнительных устройств.

На
системной (материнской) плате в свою
очередь размещаются:

микропроцессор;

математический
сопроцессор;

генератор
тактовых импульсов;

микросхемы
памяти;

контроллеры
внешних устройств;

звуковая
и видеокарты;

таймер.

Архитектура
современных персональных компьютеров
основана на магистрально-модульном
принципе. Модульный принцип позволяет
пользователю самому комплектовать
нужную ему конфигурацию компьютера и
производить при необходимости ее
модернизацию. Модульная организация
системы опирается на магистральный
принцип обмена информацией. Все
контроллеры устройств взаимодействуют
с микропроцессором и оперативной памятью
через системную магистраль передачи
данных, называемую системной шиной.
Системная шина выполняется в виде
печатного мостика на материнской плате.

Микропроцессор —
это центральный блок персонального
компьютера, предназначенный для
управления работой всех блоков машины
и для выполнения арифметических и
логических операций над информацией.

Системная
шина является основной интерфейсной
системой компьютера, обеспечивающей
сопряжение и связь всех его устройств
между собой. Системная шина обеспечивает
три направления передачи информации:

между
микропроцессором и основной памятью;

между
микропроцессором и портами ввода-вывода
внешних устройств;

между
основной памятью и портами ввода-вывода
внешних устройств.

Порты
ввода-вывода всех устройств через
соответствующие разъемы (слоты)
подключаются к шине либо непосредственно,
либо через специальные контроллеры
(адаптеры).

Основная
память предназначена для хранения и
оперативного обмена информацией с
прочими блоками компьютера.

Внешняя
память используется для долговременного
хранения информации, которая может быть
в дальнейшем использована для решения
задач. Генератор тактовых импульсов
генерирует последовательность
электрических символов, частота которых
задает тактовую частоту компьютера.
Промежуток времени между соседними
импульсами определяет такт работы
машины.

Источник
питания — это блок, содержащий системы
автономного и сетевого питания компьютера.

Таймер —
это внутримашинные электронные часы,
обеспечивающие автоматический съем
текущего момента времени. Таймер
подключается к автономному источнику
питания и при отключении компьютера от
сети продолжает работать.

Внешние
устройства компьютера обеспечивают
взаимодействие машины с окружающей
средой: пользователями, объектами
управления и другими компьютерами

Внутреннее устройство компьютера

У каждого ПК или ноутбука есть:
— основные устройства, без которых он просто не сможет работать либо выполнять универсальные задачи. Они присутствуют на каждом современном ПК.
— дополнительные устройства. Этот класс аппаратуры служит для выполнения определенных специфических задач. Про такие девайсы я подробнее расскажу в конце статьи.

1. Материнская плата.

Самое главное устройство компьютера, можно сказать — его основа.
Если открыть корпус, то её очень просто найти — она самая большая из всех. Выглядит она так:

Слово «материнская» произошло от буквального перевода английского слова «Motherboard».
А вообще, по-русски, правильнее называть её системной или основной, так как на ней базируется вся система и именно к её портам, слотам и разъёмам подключаются другие комплектующие и периферийные устройства.

2. Центральный процессор

Пламенным «мотором» любой компьютерной системы является Процессор. По английски он называется CPU — Central Processing Unit, что на русский переводится, как Центральное Вычислительное Устройство. Думаю, по названию понятно, что весь объем вычислений и обработки данных это устройство ПК берет на себя. На него идет самая большая вычислительная нагрузка. И именно поэтому процессор как правило очень сильно греется. На сегодняшний день есть два основных производителя процессоров для компьютеров и ноутбуков — это Intel и AMD.

Сейчас для повышения эффективности и многозадачности процессоры идут многоядерные, хотя буквально 10 лет назад они были в основном с одним ядром.

3. Жесткий диск

Чтобы обрабатывать данные, их надо сначала на чем-то хранить. Для этих целей существует еще одно основное устройство хранения информации — жесткий диск. Это постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Он может представлять собой классический HDD — Hard Disk Drive.

На сегодняшний день это уже устаревшее устройство и его плавно вытесняет с рынка более новый, быстрый и надежный SSD-накопитель (Solid-State Drive — твердотельный накопитель.
).

У него нет механических частей, за счет чего этот девайс значительно меньше, легче и не так греется.

Сейчас активно развивается направление микрокомпьютеров, где все основные устройства ПК располагаются на одной плате. У них в качестве жесткого диска используется карта памяти SD или Micro SD.

4. Оперативная память

ОЗУ — RAM — это тоже запоминающее устройство, но только в отличие от жесткого диска она значительно меньшего объёма и используется для краткосрочного хранения самых необходимых операционной системе данных. То есть в оперативную память копируется то, что нужно компу для выполнения текущих задач. Как только эта задача будет выполнена — её данные будут выгружены из ОЗУ.

Вся оперативная память на компьютере должна быть одного стандарта. Поставить разные планки RAM не получится. В лучшем случае ПК не запуститься. В худшем — сгорит сама планка или слот под неё.

5. Видеокарта

Это то устройство компьютера или ноутбука, которое отвечает за вывод изображения на монитор. Есть два вида видеоадаптеров:
Интегрированный или встроенный в материнскую плату.
Дискретный — отдельная видеокарта, подключаемая через специальный разъём на матплате.

За работу видеадаптера отвечает специальный отдельный чип — GPU. У дискретного видеоадаптера как правило есть своя оперативная память, предназначенная для обработки графической информации в играх и приложениях для работы с графикой и 3D.

6. Звуковая карта

Это специальное устройство компа, предназначенное для работы со звуком и вывода звука на подключенные динамики. Не так давно звуковой адаптер был необязательным и практически периферийным устройством и выглядел примерно так:

Но последние годы звуковой чип уже интегрирован в материнскую плату и стал неотъемлемым основным устройством современного компьютера.

7. Блок питания

Без электроэнергии компьютер работать не будет. Поэтому в любой вычислительной технике есть специальный блок питания.

Он подключается к электрической розетке и обеспечивает электропитание всех узлов ПК.

8. Корпус

Это жестяная или пластиковая коробка с креплениями, в которую устанавливаются все комплектующие части компьютера. Никаких технологических сложностей в корпусе нет — пара кнопок и несколько индикаторов.

Итак, основные устройства и узлы персонального компьютера я перечислил. Лет 5 назад к ним можно было отнести ещё и приводы для чтения дисков CD и DVD. Но сейчас, во время бурного наплыва USB флешек они практически полностью потеряли актуальность и сейчас пользователи вполне обходятся без них.

2.6. Что такое архитектура и структура компьютера?

При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их
архитектуру и структуру.

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Структура компьютера это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

Наиболее распространены следующие архитектурные решения.

·
Классическая архитектура (архитектура фон
Неймана) одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через
которое проходит поток данных, и одно устройство управления
(УУ), через которое проходит поток команд программа
().
Это однопроцессорный компьютер.   К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с
, подробно
рассмотренная в разделе 2.18 (рис. 2.26). Все функциональные блоки здесь
связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.

Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре
компьютера через специальные
устройства
управления периферийными устройствами.

Контроллер устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

·
Многопроцессорная архитектура. Наличие в
компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может
быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким
образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной
задачи. Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и
несколько процессоров, представлена на рис. 2.3.

 
Рис. 2.3. Архитектура многопроцессорного компьютера

·
Многомашинная вычислительная система.
Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему,
не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою
(локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет
классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко.
Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть
получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру:
она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько
компьютеров в системе.

Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных
вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно.

·
Архитектура с параллельными процессорами.
Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ.
Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе
то есть по одному потоку команд.
Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на
задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются
одновременно на различных однотипных наборах данных. Структура таких
компьютеров представлена на рис. 2.4.

 
Рис. 2.4. Архитектура с параллельным процессором

В современных машинах часто присутствуют элементы различных типов
архитектурных решений. Существуют и такие архитектурные решения, которые
радикально отличаются от рассмотренных выше.

Принцип открытой архитектуры компьютера

Революционным событием стало решение ведущей компьютерной фирмы IBM спроектировать и собрать компьютер с указанной в его паспорте архитектурой. Это был компьютер IBM PC (на основе процессора Intel-8086), поступивший в продажу в 1981 году. Отдельно было подчёркнуто, что этот компьютер возможно подвергнуть модернизации, устанавливая разные дополнительные блоки и устройства периферии или просто меняя их на более совершенные.

Затем другие компании стали проектировать компьютеры, которые были совместимы с IBM PC, и это возвело его в ранг стандарта компьютерной техники. Существует, однако, мнение, что этот, по сути революционный, поступок погубил компанию IBM. Сегодня её часть компьютерного рынка бесконечно маленькая, но зато термин «IBM-PC-совместимый», навечно вписал имя этой компании в историю развития компьютерной техники.

Замечание 1

Принципиальная позиция открытой архитектуры состоит в том, что компьютерные компании не делают тайны из комплектации компьютера, и она может быть легко изменена или модернизирована. Это обстоятельство позволяет менять какой-либо модуль в компьютере, не заботясь о его совместимости с данной компьютерной модификацией.

Говоря иначе, если пользователь хочет улучшить параметры компьютера, то ему достаточно искать модуль (деталь) с лучшими характеристиками, не обращая внимания на то, кто является производителем (конечно, при условии, что этот модуль принадлежит к IBM-совместимым устройствам). Около 85% на рынке компьютеров принадлежит компьютерам, разработанным на базе открытости архитектуры.

Одним из примеров компьютеров, выполненных без применения открытости, могут служить компьютеры компании Apple. Они не имеют широкого распространения в Российской Федерации по причине высокой цены и несовместимости программного обеспечения. Но с другой стороны, на высоком уровне находится безопасность данных пользователей этих компьютеров, так как достаточно проблематично осуществить взлом «закрытой архитектуры».

Новый импульс открытая архитектура получила с развитием сети интернет. А конкретнее, любое оборудование, которое подключено к персональному компьютеру, может быть использовано в многопользовательском режиме. Каждый персональный компьютер имеет в интернете свой уникальный адрес и у каждого модуля ввода-вывода он тоже есть. Это означает, что комбинация адреса персонального компьютера и модуля ввода-вывода позволяет открыть доступ ко всем открытым для общественного пользования устройствам.

В целях безопасности личных данных, пользователям необходимо помнить об этих свойствах открытой архитектуры компьютера и тщательно отстраивать доступ к периферийным устройствам. К примеру, все жёсткие диски или какие-либо каталоги на них могут стать доступными через внешние сети при помощи закладки «Доступ» в разделе «Свойства». Таким же образом может быть открыт доступ и к другому различному оборудованию (принтеру, сканеру и тому подобное). Естественно, глупо предполагать, что кому-то потребуется распечатать что-то на удалённом принтере без возможности забрать распечатки, но вот данные с жёсткого диска вполне вероятный объект кражи. Там может быть чья-то личная информация, пароли доступа и тому подобное, что не обязательно должно быть доступно широкому кругу людей. Возможен также вариант случайного доступа, когда, к примеру, системный программист, обслуживая компьютер, открыл для себя доступ к памяти компьютера, а затем позабыл выключить его по завершению всех процедур по обслуживанию.

Архитектура с параллельными процессорами

В данной архитектуре несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе, т. е. по одному потоку команд. Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных.

Рисунок 4. Архитектура с параллельным процессором

В современных машинах часто присутствуют элементы различных типов архитектурных решений. Существуют и другие архитектурные решения, отличные от рассмотренных выше.

Особенности ПО для компьютеров архитектуры IBM

Важный критерий отнесения ПК к платформе IBM — его совместимость с разными операционными системами. И в этом также прослеживается открытость рассматриваемого типа архитектуры. Компьютеры, относящиеся к IBM-платформе, могут управляться ОС Windows, Linux в большом количестве модификаций, а также иными операционными системами, которые совместимы с аппаратными компонентами ПК рассматриваемой архитектуры. Не считая ПО от крупных брендов, на IBM-платформу можно устанавливать различные авторские программные продукты, выпуск и инсталляция которых обычно не требуют согласования с фирмами-производителями аппаратных элементов.

В числе программных компонентов, которые есть практически в любом компьютере на платформе IBM, базовая система ввода и вывода, называемая также BIOS. Она призвана обеспечивать выполнение основных аппаратных функций ПК вне зависимости от того, какого типа операционная система на нем установлена. И это еще один, по сути, признак открытости архитектуры, о которой идет речь: производители BIOS толерантны к производителям ОС и любого другого ПО. Собственно, тот факт, что BIOS может выпускаться разными брендами — это также критерий открытости. Функционально системы BIOS от разных разработчиков близки.

Если на компьютере не установлена BIOS, то его работа практически невозможна. Не имеет значения, инсталлирована ли на ПК операционная система — необходимо обеспечение взаимодействия между аппаратными компонентами компьютера, и его возможно реализовать только с помощью BIOS. Переустановка BIOS на компьютере требует специальных программно-аппаратных инструментов, в отличие от инсталляции ОС или иного вида ПО, работающего в ней. Данная особенность BIOS предопределяется тем, что ее необходимо защищать от компьютерных вирусов.

С помощью BIOS пользователь может управлять аппаратными компонентами ПК, выставляя те или иные настройки. И это также один из аспектов открытости платформы. В некоторых случаях работа с соответствующими настройкам позволяет обеспечить заметное ускорение работы ПК, более стабильное функционирование отдельных его аппаратных компонентов.

Система BIOS во многих ПК дополнена оболочкой UEFI, как считают многие IT-специалисты, это достаточно полезное и функциональное программное решение. Но базовое назначение UEFI принципиально не отличается от того, что характерно для BIOS. Собственно, это такая же система, но интерфейс в ней несколько ближе к тому, что характерен для операционной системы ПК.

Важнейший вид ПО для компьютеров — драйвер. Он необходим для того, чтобы аппаратный компонент, инсталлируемый в компьютер, корректно функционировал. Драйверы обычно выпускаются производителями компьютерных устройств. При этом соответствующий вид ПО, совместимый с одной операционной системой, например Windows, обычно не подходит для других ОС. Поэтому пользователю часто приходится подбирать драйверы, совместимые с конкретными типами программного обеспечения компьютера. В этом смысле IBM-платформа недостаточно стандартизована. Может получиться так, что устройство, прекрасно работающее под ОС Windows, будет невозможно запустить под Linux из-за того, что пользователь не сможет найти нужный драйвер, или же по причине того, что производитель аппаратного компонента попросту не успел выпустить нужный вид программного обеспечения.

Важно, чтобы решение, которое предполагается включить в структуру компьютера, было совместимо не только с конкретной архитектурой, но также и иными технологическими элементами ПК. Какие компоненты можно менять в современных ПК? В числе ключевых: материнская плата, процессор, оперативная память, видеокарта, жесткие диски

Рассмотрим специфику каждого из компонентов подробнее, определим, от чего зависит их совместимость с иными аппаратными элементами, а также выясним, каким образом наиболее корректно можно реализовать принцип открытой архитектуры ПК на практике.

Классическая архитектура компьютера

Ключевые принципы, в соответствии с которыми предполагалось конструирование ПК по определенной логической схеме, предложил Джон фон Нейман, выдающийся математик. Его идеи были реализованы производителями ПК, относящихся к первым двум поколениям. Концепция, разработанная Джоном фон Нейманом, — это классическая архитектура ПК. Каковы ее особенности? Предполагается, что компьютер должен состоять из следующих основных компонентов:

— арифметического и логического блока;

— устройства для управления;

— блока внешней памяти;

— блока оперативной памяти;

— устройств, предназначенных для ввода и вывода информации.

В рамках данной схемы взаимодействие технологических компонентов должно реализовываться по конкретной последовательности. Так, сначала в память ПК попадают данные из компьютерной программы, которые могут вводиться с помощью внешнего устройства. Затем устройство для управления считывает информацию из памяти компьютера, после чего направляет ее на выполнение. В этом процессе при необходимости задействуются остальные компоненты ПК.

Основные узлы компьютера

Комплекс нескольких логических схем и элементов памяти, создающих выходные сигналы, является узлом ПК. Абсолютно все компьютерные программы или игры имеют требования к основным характеристикам для корректной работы. Все узлы компьютера должны быть максимально совместимы друг с другом. В противном случае работать в программах будет некомфортно.

К перечню подобных узлов системного блока обычно относят:

1. Процессор – основополагающий элемент всего функционала компьютера;
2. Системная плата, ее еще называют «материнской»;
3. Блок питания – необходим для энергоснабжения ПК;
4. Жесткий диск – хранилище информации на ПК или ноутбуке;
5. Оптический привод – устройство для чтения с внешних носителей, который редко встречается на новейших системах;
6. Разъемы для подключаемых устройств.

Классификация

По типу применяемого процессора

• CISC (англ. complex instruction set computing) — архитектура с полным набором команд. Такие процессоры выполняют все команды простые и сложные за большое количество тактов, команд в таких процессорах много, и бывает, что компиляторы верхнего уровня очень редко используют все команды.
• RISC (англ. reduced instruction set computing) — архитектура с сокращенным набором команд. Такие процессоры работают быстрее, чем CISC архитектура, за счет упрощения архитектуры и сокращения количества команд, но для выполнения сложной команды, она составляется из набора простых, что увеличивает время выполнения команды (за большее количество тактов).
• MISC (англ. minimal instruction set computing) — архитектура с минимальным набором команд. Такие процессоры имеют минимальное количество команд, все команды простые и требуют небольшого количества тактов на выполнение, но если выполняется сложные вычисления, например с числами с плавающей запятой, то такие команды выполняются за большое количество тактов, превышающее CISC и RISC архитектуры.
• VLIW (англ. very long instruction word — «очень длинная машинная команда») — архитектура с длинной машинной командой, в которой указывается параллельность выполнения вычислений. Такие процессоры получили широкое применение в цифровой обработке сигналов.

По принципу разделения памяти

• Гарвардская архитектура — характерной чертой является разделение памяти программ и памяти данных
• фон Неймановская архитектура — характерной чертой является совместное хранение программ и данных

Сущность понятия «архитектура персонального компьютера»

Архитектурой персонального компьютера является совокупность некоторых правил организации электронных вычислительных систем, основные отличия и технологические особенности, используемые в них. Архитектура персонального компьютера может использоваться в качестве инструментария для разработки стандартов. То есть компьютерное оборудование может быть реализовано согласно этим стандартам по имеющимся схемотехническим решениям и технологическим новшествам. Объединение разнообразных концепций в единой архитектурной реализации, помогает распространиться этой модели персональных компьютеров на мировых рынках, позволяет различным фирмам разрабатывать программное обеспечение, которое гарантировано может быть использовано в них. Единая архитектурная организация персональных компьютеров практически позволяет компаниям, выпускающим компьютеры, тесно взаимодействовать друг с другом, что способствует совершенствованию различных его модулей, а также технологий.

Архитектурой может быть также набор методик по сборке компьютеров или их компонентов, принятых в терминологии некоторых брендов. В этом смысле, разработанная фирмой архитектура является её интеллектуальной собственностью и используется только этой фирмой, поскольку это инструмент конкурентной борьбы на рынке. Однако, вместе с тем, технологические аспекты разных брендов нередко могут быть классифицированы как единая концепция, объединяющая внутри себя основные моменты, которые характеризуют различные модификации персональных компьютеров.

Структура современного ПК

Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя

Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые можно разделить на основные и дополнительные

Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами.

Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность.

Структура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. ()

Рассмотрим принципы взаимодействия основных устройств ПК.

Материнская (системная) плата – важнейший элемент ПК, к которому подключено всё то, что составляет сам компьютер (Приложение 2). В нее устанавливается процессор, оперативная память, микропроцессорный комплект (чипсет), с ней связаны жесткий диск и CD-ROM, к ней подключаются различные дополнительные устройства.

Таким образом, материнская плата, центральный процессор, оперативная память составляют основу ПК, от их производительности зависит производительность компьютера в целом. На материнской плате находятся специальные перемычки – джамперы, позволяющие подстроить ее под тип процессора и других устройств, устанавливаемых на ней. На материнской плате устанавливаются разъемы для установки дополнительных устройств – слоты расширения. Все дополнительные устройства взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных – шину. Виды слотов расширения различаются по типу шины.

Аппаратно-логические устройства, отвечающие за совместное функционирование различных компонентов, называют интерфейсами.

Современный компьютер заполнен разными интерфейсами, обеспечивающими всеобщее взаимодействие. Именно совокупность интерфейсов, реализованных в компьютере, образует архитектуру компьютера.

Центральной частью компьютера является системный блок с присоединенными к нему клавиатурой, монитором и мышью.

В системном блоке располагаются все основные устройства компьютера: микропроцессор, оперативная память, контроллеры, накопители, дисководы для компакт-дисков, блок питания, счетчик времени и другие устройства.

Все компоненты ПК по их функциональному отношению к работе с информацией можно условно разделить на:

• устройства обработки информации (центральный процессор, специализированные процессоры);
• устройства хранения информации (жесткий диск, CD-ROM, оперативная память и др.)
• устройства ввода информации (клавиатура, мышь, микрофон, сканер и т.д.)
• устройства вывода информации (монитор, принтер, акустическая система и т.д.).

Достоинствами ПК являются: малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя; автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды; гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту; «дружественность» операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки; высокая надежность работы.