Презентация, доклад к уроку Компьютер и ПО

конфигурацию компьютера и производить ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).

управления,
которые представляют собой многопроводные линии.

Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность процессоров увеличивается по мере развития компьютерной техники и на сегодня составляет 64 бита.

считываются данные по шине данных производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина). Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти, т.е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:

N = 2', где I – разрядность шины адреса

Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в процессорах Pentium Extreme Edition составляет 64 бит. Таким образом, количество адресуемых ячеек памяти в процессорах с разрядностью 36 бит равно:
N = 68719476736 ячеек

по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию - считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т.д.

Процессор. Реализуется на большой интегральной схеме (БИС), представляющая собой плоскую полупроводниковую пластину размерами 20х20мм. БИС является «большой» по количеству элементов.

промежуток времени между началами подачи 2-х последовательных импульсов специальной микросхемы - генератором тактовой частоты).
Разрядность – количество двоичных разрядов, которые могут передаваться и обрабатывается процессором одновременно (64/36 – процессор имеет 64-разрядную шину данных и 36-разрядную шину адреса).
Производительность – интегральная характеристика, определяемая в процессе тестирования (скорость выполнения процессором определенных операций в какой-либо программной среде).

собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС памяти.
Модули памяти различаются между собой по размеру и количеству контактов (DIMM, RIMM, DDR). Важной характеристикой моделей памяти является быстродействие. Современные модули памяти – частота 800МГц, информационная емкость 512 Мбайт.

(handheld).

жестких и гибких дисках, CD-ROM , блок питания и др.

плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних устройств.

Быстродействие устройства зависит от тактовой частотой обработки данных (обычно измеряется в МГц) и разрядности, т.е. количества бит данных, обрабатываемых за один такт (измеряется в битах).
Соответственно, скорость передачи данных (пропускная способность) соединяющих эти устройства шин также должна различаться. Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с):
Пропускная способность шины =
Разрядность шины × Частота шины

на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), включающие в себя контроллер оперативной памяти и видеопамяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост).

Частота процессора. Северный мост обеспечивает обмен данными с процессором, оперативной памятью и видеопамятью. В процессоре используется внутреннее умножение частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем базовая частота магистрали (иногда ее называют шиной FSB от англ. FrontSide Bus). Например, в наиболее быстрых компьютерах (2006 год) частота шины FSB составляет 266 МГц, коэффициент умножения частоты 14 и, следовательно, частота процессора 266 МГц ´ 14 = 3,7 ГГц.

шине с частотой, которая в четыре раза больше частоты шины FSB. Таким образом, процессор может получать и передавать данные с частотой 266 МГц ´ 4 = 1066 МГц. Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность системной шины равна:
64 бит × 1066 МГц = 68224 Мбит/сек » 66 Гбит/с » 8 Гбайт/с.

Шина памяти. Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора. Например, частота шины памяти может составлять 533 МГц, т.е. оперативная память получает данные в два раза реже, чем процессор. Так как разрядность шины памяти равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти в этом случае равна:
64 бит × 533 МГц = 24112 Мбит/сек » 33 Гбит/с » 4 Гбайт/с.

к быстродействию шины, связывающей видеопамять с процессором и оперативной памятью, возрастают. Для подключения видеоплаты к северному мосту может использоваться 32-битная шина AGP (Accelerated Graphic Port – ускоренный графический порт). Эта шина первоначально передавала данные с частотой 66 МГц, в настоящее время возможно использования шины AGP×8, частота которой 66 МГц × 8 = 528 МГц. В этом случае пропускная способность шины видеоданных составляет:
32 бит × 528 МГц = 16896 Мбит/сек = 16,5 Гбит/с » 2 Гбайт/с.

В настоящее время для подключения видеоплаты к северному мосту все большее распространение получает шина PCI Express (Peripherial Component Interconnect bus Express – ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств). Пропускная способность этой шины может в 2 или более раз превышать пропускную способность шины AGP.
К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA (Video Graphics Array - графический видеоадаптер) или цифрового разъема DVI (Digital Visual Interface - цифровой видеоинтерфейс) подключается электронно-лучевой или жидкокристаллический монитор или проектор.

к которому, в свою очередь, подключаются периферийные устройства. Шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus – шина взаимодействия периферийных устройств) обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств, которые устанавливаются в слоты расширения системной платы. Часто, эта шина используется для установки устройств доступа к локальной сети (сетевая карта), глобальной сети Интернет (встроенный модем) и беспроводной сети (сетевой адаптер Wi-Fi произносится, сокр. от англ. Wireless Fidelity — протокол и стандарт на оборудование для широкополосной радиосвязи).
Разрядность шины PCI может составлять 32 бита или 64 бита, а частота 33 МГц или 66 МГц. Таким образом, максимальная пропускная способность шины PCI составляет:

64 бит × 66 МГц = 4224 Мбит/сек = 528 Мбайт/с.

для обмена цифровой информацией между компьютером и цифровыми видео устройствами (цифровыми видеокамерами, DVD-плеерами и др.) без потери качества изображения и звука. (Эту функцию может выполнять также контроллер IEEE 1394, который подключается к шине PCI). Скорость передачи данных по этой шине может достигать 200 Мбайт/с.

Шина ATA. Устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются к южному мосту по шине ATA (англ. Advanced Technology Attachment — шина подключения накопителей). Ранее использовалась параллельная шина PATA (англ. Parallel ATA), скорость передачи данных по которой может достигать 133 Мбайт/с. В настоящее время широкое распространение получила последовательная шина SATA (англ. Serial ATA), скорость передачи данных по которой может достигать 300 Мбайт/с.

устройств обычно используется шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина). Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с и обеспечивает подключение к компьютеру одновременно несколько периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.).

Клавиатура и мышь. Клавиатура и мышь подключается с помощью порта PS/2 или шины USB (в том числе с помощью беспроводного адаптера).

Звук. К южному мосту может подключаться интегрированная в системную плату микросхема, которая обеспечивает обработку цифрового звука (эту функцию может выполнять также звуковая плата, которая подключается к шине PCI). С помощью аудио- разъемов к системной плате могут подключаться микрофон, колонки или наушники.

магнитные диски,
Жесткие магнитные диски,
Оптический принцип записи и считывания информации,
Лазерные дисководы и диски,
Flash-память.


Заполнить таблицу: