Состав аппаратного обеспечения персонального компьютера,

ТЕМА №3

Технические средства обработки информации

Понятие вычислительной машины и принципы организации ее работы

Классы вычислительных машин и их основные характеристики

Состав аппаратного обеспечения персонального компьютера,

Характеристика основных периферийных устройств

Системный блок

Устройства хранения информации

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

Периферийные устройства

Контрольные вопросы

Литература

 

 

3.1. Понятие вычислительной машины и принципы организации ее работы

Вычислительная машина - это техническое устройство обработки информации.

Кроме обработки информации, вычислительная машина выполняет функции

ввода,
хранения
вывода информации.

Общие принципы работы универсальных вычислительных устройств были сформулированы известным математиком

Джоном фон Нейманом.

Общая схема работы вычислительной машины, или компьютера:
- компьютер может работать только по заранее разработанной программе,
- программа представляет собой последовательность специальных команд, которые выполняются одна за другой, сначала первая, потом вторая, третья, и т. д., пока не выполнится последняя команда.
- последовательность команд может быть изменена при помощи команд, передающих управление на выполнение других команд, не обязательно следующих за текущей командой.

Таким образом, некоторые последовательности команд могут выполняться неоднократно в течение нескольких циклов.

Для выполнения программа размещается на устройстве, которое называется памятью, или основной, системной памятью.

Каждая команда размещается в отдельной ячейке памяти, имеющей свой адрес, по которому может быть осуществлен прямой непосредственный доступ.

Устройство управлени я, имея адрес ячейки памяти, в которой находится первая команда программы, извлекает эту команду и передает на выполнение в арифметическо-логическое устройство.

Набор команд, которые может выполнить арифметическо-логическое устройство, определяется при разработке и совершенствовании этого устройства

Последовательность команд выполнятся автоматически до выполнения последней.

. В общем случае команды могут задавать
выполнение арифметических или логических операций,
чтение данных из памяти,
запись данных в память,
чтение данных из внешних устройств,
запись данных на внешние устройства.

В современных компьютерах устройство управления и арифметическо-логическое устройство объединены в одно, которое называется процессором (или центральным процессором).

В настоящее время процессоры производятся на отдельном кристалле (чипе) по специальным микротехнологиям, называютя центральными микропроцессорами (определяют тип компьютера). Он управляет работой компьютера,с помощью программы, которая может прерываться по специальным сигналам-прерываниям от внешних устройств для выполнения срочных действий.

3.2. Классы вычислительных машин их основные характеристики

По возможностям, которые предоставляют компьютеры пользователю, их можно разделить на следующие большие группы: мини-компьютеры, мэйнфреймы, суперкомпьютеры.

Суперкомпьютеры обладают самым высоким быстродействием и имеют огромные вычислительные мощности.

Производство суперкомпьютеров - это штучное производство, в котором используются самые новейшие достижения во многих отраслях науки и техники. Суперкомпьютеры используются для сложных расчетов в аэродинамике, метеорологии, космических и физических исследованиях, экономике и финансовом управлении.

Мэйнфреймы (большие компьютеры) обладают значительными ресурсами для решения сложных задач в финансовой области, в управлении регионами, отраслями, большими предприятиями, в том числе и предприятиями торговли, в военной области.

Мэйнфреймы получили наибольшее развитие в 80-е годы. Однако и сейчас они с успехом выполняют задачи по интеграции больших неоднородных компьютерных комплексов.

Мини-компьютеры используются при управлении предприятиями и организациями. К ним относятся серверы старшего уровня, являющиеся центральными компьютерами в компьютерных сетях предприятия, которые выполняют функции управления локальными сетями.

В качестве серверов среднего и младшего уровня используются микрокомпьютеры, имеющие меньшие возможности.

Микрокомпьютеры - это самые массовые модели вычислительных машин. К ним относятся персональные компьютеры настольного и мобильного исполнения.

Можно выделить:

рабочие станции,

персональные компьютеры,

сетевые компьютеры.

Рабочие станции используются в офисах, для работы с научными и инженерными приложениями, при моделировании производственных, финансово-экономических процессов, в типографском деле.

Персональные компьютеры имеют более низкие характеристики и используются для офисных приложений: текстовых процессоров, электронных таблиц, ведения простейших баз данных.

Сетевые компьютеры используются в локальных сетях как компонент

архитектуры клиент-сервер.

Сетевые компьютеры могут не иметь достаточных вычислительных мощностей для решения сложных задач. Недостаток мощности восполняется возможностями сетей, которые реализуются при использовании мощных компьютеров-серверов.

Сервер и персональный компьютер относятся к одному классу микрокомпьютеров. Отличие состоит в надежности работы.

От работы сервера зависит работа целого предприятия или подразделения, он должен обладать достаточной надежностью и устойчивостью к возможным сбоям системы.

Для обеспечения надежности работы сервера могут использоваться такие средства,
как резервные источники питания,
сдвоенная шина,
сдвоенные контроллеры,
зеркалирование (использование RAID-систем),
использование алгоритмов для быстрого и полного восстановления данных.

Сервер не является лишь усиленным (с дублированием основных элементов) вариантом персонального компьютера.

Серверные решения предполагают использование новейших достижений в области компьютерной техники, которые позднее находят свое применение в персональных компьютерах.

Состав аппаратного обеспечения персонального компьютера,