Ознайомлення з апаратною реалізацією інтерфейсів IBМ-сумісного ПК та системою електроживлення засобів вводу-виводу».

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2

Теоретическая часть

 

Компьютер - это программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Конструктивно компьютер состоит из аппаратуры (HardWare), построенной, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств.

Действие компьютера заключается в выполнении программ (SoftWare) – заранее заданных, чётко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.

В основе построения всех IBM РС-совместимых компьютеров лежит так называемая фон-неймановская архитектура вычислительных машин.

Ее основные принципы:

1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются автоматически друг за другом в определенной последовательности.

2. Принцип однородности памяти. Он означает, что программы и данные хранятся в одной и той же памяти и компьютер не различает, хранится в ячейке число, текст или команда.

3. Принцип адресности. Основная память состоит из перенумерованных ячеек, к любой из них можно обращаться с использованием ее адреса.

Логическая схема компьютера с такой архитектурой состоит из следующих элементов:

· процессора, в который входят:

- арифметико-логическое устройство (АЛУ) и

- устройство управления (УУ);

· памяти;

· устройства ввода-вывода.

Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.

Арифметико-логическое устройство и устройство управления выделяются условно, конструктивно они неразделимы.

В их состав входят регистры (специализированные дополнительные ячейки памяти), в которых кратковременно хранятся числа или команды.

Основным элементом регистра является триггер – электронное устройство, способное хранить одну двоичную цифру (разряд двоичного кода).

Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определенным образом общей системой управления.

Некоторые важные регистры получили свои названия:

· сумматор – регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой операции;

· счетчик команд – регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды и служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти;

· регистр команд – регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимого для ее выполнения (часть его разрядов используется для хранения кода операции, остальные – для хранения кодов адресов операндов).

Функции процессора:

· обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;

· программное управление работой устройств компьютера.

Функции памяти:

· прием информации из других устройств;

· запоминание информации;

· выдача информации по запросу в другие устройства компьютера.

Компоненты, которые могут входить в состав современного персонального компьютера:

· процессор;

· системная (материнская) плата;

· память (оперативная память);

· корпус;

· блок электропитания;

· блок охлаждения;

· дисковод для гибких дисков (устаревает);

· жесткий диск (винчестер);

· накопитель CD-ROM, CD-R или DVD-ROM;

· устройства ввода;

· видеоадаптер;

· монитор (дисплей);

· звуковая плата;

· акустические системы.

По принципу построения и действия компьютеры делятся на:

· аналоговые;

· цифровые;

· комбинированные.

Аналоговые машины – вычислительные машины непрерывного действия, обрабатывающие аналоговые данные.

Комбинированные машины – вычислительные машины, сочетающие аналоговую и цифровую формы обработки данных.

Цифровые компьютеры по производительности и характеру использования можно условно подразделить на:

· микрокомпьютеры, в том числе – персональные компьютеры;

· миникомпьютеры;

· мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

· суперкомпьютеры.

По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:

· офисные (универсальные);

· специальные.

Офисные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.

Специальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации. Машинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет реализовать заданный класс задач наиболее эффективно.

Условно можно выделить:

· управляющие;

· бортовые;

· бытовые;

· выделенные специальные компьютеры и др.

 

Задание

1. Раскрыть принципы фон-неймановской архитектуры.

2. Какие элементы составляют логическую схему компьютера.

3. Привести перечень функций процессора и памяти, их основные параметры.

4. Перечислить основные узлы системного блока

5. Что расположено на материнской плате.

6. Какова роль блока электропитания, какие уровни напряжения на его выходе.