Тема. Устройство персонального компьютера

Внешняя архитектура – видимые устройства

Ø центральный (системный) блок;

Ø периферия стандартной конфигурации: монитор, клавиатура, «Мышь»;

Ø периферия расширенной конфигурации: принтер, сканер, стример, модем…

Внутренняя архитектура – устройства, обеспечивающие протекание информационных процессов, большинство из которых расположены внутри системного блока.

При описании архитектуры компьютера определяется состав входящих в него компонент, принципы их взаимодействия, а также их функции и характеристики.

Практически все универсальные ЭВМ отражают классическую неймановскую архитектуру, представленную на схеме.

Матери́нская пла́та (от англ. motherboard, MB или англ. mainboard — главная плата) — печатная плата, являющаяся основой построения модульного устройства, например — компьютера.

Основная часть системной платы — микропроцессор (МП) или CPU (Central Processing Unit), он управляет работой всех узлов ПК и программой, описывающей алгоритм решаемой задачи.

МП, как правило, представляет собой сложнейшую интегральную микросхему, реализованную на одном полупроводниковом кристалле, которая может выполнять функции центрального процессора. Часто МП называют чипами (CHIP). Степень интеграции МП определяется размерами кристалла и количеством реализованных в нем транзисторов (от сотен тысяч до нескольких миллионов). Сегодня безусловным лидером по созданию современных МП является фирма Intel (INTegrated Electronics).

МП характеризуется тактовой частотой, длиной слова или разрядностью (внутренней и внешней), архитектурой и набором команд. Первый процессор имел частоту 4,77 МГц, последние свыше 2ГГц. Процессоры могут быть таких типов: IBM, AMD, CELERON, PENTIUM (PRO, II, III, IV) и др.

МП имеет сложную структуру в виде электронных логических схем. В качестве его компонент можно выделить:

A). АЛУ - арифметико-логическое устройство, предназначенное для выполнения арифметических и логических операций над данными и адресами памяти;

Б). Регистры или микропроцессорная память — сверхоперативная память, работающая со скоростью процессора, АЛУ работает именно с ними;

B). УУ - устройство управления - управление работой всех узлов МП посредством выработки и передачи другим его компонентам управляющих импульсов, поступающих от кварцевого тактового генератора, который при включении ПК начинает вибрировать с постоянной частотой (100 МГц, 200-400 МГц). Эти колебания и задают темп работы всей системной платы;

Г). СПр - система прерываний - специальный регистр, описывающий состояние МП, позволяющий прерывать работу МП в любой момент времени для немедленной обработки некоторого поступившего запроса, или постановки его в очередь; после обработки запроса СПр обеспечивает восстановление прерванного процесса;

Д). Устройство управления общей шиной — интерфейсная система.

Для расширения возможностей ПК и повышения функциональных характеристик микропроцессора дополнительно может поставляться математический сопроцессор, служащий для расширения набора команд МП. Например, математический сопроцессор IBM-совместимых ПК расширяет возможности МП для вычислений с плавающей точкой; сопроцессор в локальных сетях (LAN-процессор) расширяет функции МП в локальных сетях.