Архитектура компьютеров
презентация к уроку

Слайд 1

Слайд 2

Архитектура компьютера Архитектура — это наиболее общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его основных функциональных узлов.

Слайд 3

Архитектура компьютера - обычно определяется совокупностью его 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 и др.

Слайд 6

В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом: Принцип программного управления Принцип однородности памяти Принцип адресности Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру

Слайд 7

Устройство компьютера Компьютер – это универсальное программно управляемое автоматическое устройство для обработки информации различных видов. Архитектура персонального компьютера Архитектура фон Неймана Шинная : Устройства взаимодействуют через общую магистраль - шину Открытая : Изменяемый состав устройств Централизо-ванная : Устройства взаимодействуют через центральный процессор Фиксирован-ная : Неизменный набор устройств

Слайд 8

Базовая конфигурация компьютера: системный блок; монитор; клавиатура; мышь.

Слайд 10

Системный блок: Основной блок компьютера. В нем находятся внутренние устройства. К нему подключаются внешние устройства.

Слайд 11

Составные части системного блока: Корпус горизонтальный вертикальный

Слайд 12

Материнская плата :

Слайд 13

ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ Северный мост Процессор Южный мост Оперативная память Шина памяти PCI Express AGP Монитор Проектор Видеоплата SATA PATA Жесткие диски CD -дисководы DVD- дисководы USB PCI Сетевая карта Внутренний модем Сетевой адаптер Wi-Fi Звуковая плата Принтер Сканер Цифровая камера Web -камера Модем PS/2 Клавиатура Мышь Цифровые видеокамеры IEEE 1394 Звуковая микросхема Микрофон Колонки Наушники

Слайд 14

Компоненты материнской платы. гнездо для процессора; базовая система ввода/вывода (ROM BIOS); гнезда модулей оперативной памяти DRAM; разъемы шины; микросхемы системной логики; батарея.

Слайд 16

Процессор. Центральный процессор(ЦП) - это электронный модуль, который выполняет в компьютерной системе основную вычислительную работу и управляет взаимодействием между всеми блоками и системами компьютера. Именно к ЦП стягиваются все магистрали компьютерной системы. Центральный процессор находится в функциональном центре компьютерной системы c его помощью компьютер решает очень сложные задачи за короткие промежутки времени. Каждый микропроцессор имеет определённое число элементов памяти, называемых регистрами , арифметико-логическое устройство ( АЛУ ), и устройство управления . Регистры используются для временного хранения выполняемой команды, адресов памяти, обрабатываемых данных и другой внутренней информации микропроцессора. В АЛУ производится арифметическая и логическая обработка данных. Устройство управления реализует временную диаграмму и вырабатывает необходимые управляющие сигналы для внутренней работы микропроцессора и связи его с другой аппаратурой через внешние шины микропроцессора

Слайд 17

Процессор: Управляет всеми ресурсами компьютера и выполняемыми программами. Характеристики: модель; тактовая частота; разрядность кулер процессора

Слайд 18

Микропроцессор Микропроцессор - функционально законченное программно-управляемое устройство обработки информации, выполненное в едином полупроводниковом кристалле.

Слайд 19

Разъемы для установки процессора (сокет) Сокет – гнездо для установки процессора, обеспечивающее правильность установки процессора и легкое закрепление с помощью специального рычажка

Слайд 20

Конструкция процессора P4

Слайд 21

Вид сверху Вид снизу

Слайд 22

Со стандартным кулером

Слайд 23

Модификация процессоров. Фирма Intel предлагает процессоры следующих модификаций: Xeon – для серверов учреждений. Intel Pentium - для производительных настольных компьютеров. Се leron – домашние ПК. Фирма AMD предлагает следующие модификации: Athlon - для настольных компьютеров и графических станций Duron – для недорогих домашних компьютеров.

Слайд 24

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один такт. Первые процессоры были 16-разрядные. Современные процессоры семейства Intel Pentium 32-разрядные, 64-разрядные.

Слайд 25

Тактовая частота показывает, сколько операций может производить ЦП за одну секунду. Первые процессоры могли работать с частотой не выше 4,77 МГц, а сегодня до 3000 МГц и выше.

Слайд 26

Виды памяти Память компьютера делится на: внутреннюю — оперативную (энергозависима, «быстрая») внешнюю — долговременную (энергонезависима, «медленная») Быстродействие определяется временем доступа процессора к данным: Время доступа совр.жесткого диска секунды Время доступа опер.памяти секунды

Слайд 27

Оперативная память предназначена для хранения программ и данных, которые используются процессором в текущий момент. Содержимое оперативной памяти пропадает после выключения питания. Оперативная память:

Слайд 28

Оперативная память любого вычислителя всегда строится из отдельных модулей памяти, которые конструктивно и функционально закончены. Каждый модуль имеет свое собственное электронное обрамление (устройства, которые обеспечивают запись, выборку, чтение). Емкость каждого модуля ОП фиксирована (в виде степени двойки).

Слайд 29

Оперативная память: В нее загружаются запускаемые программы и данные, с которыми работают эти программы в настоящий момент. Характеристики: тип памяти ( DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM ); объем; частота.

Слайд 30

Компания-производитель модулей оперативной памяти. Самыми популярными и надёжными производителями являются: Hynix (HYUNDAI), Samsung, Corsair, Kingmax , Transcend, Kingston, OCZ

Слайд 31

Существуют два основных типа устройств оперативной памяти: Динамическая память Статическая ( кэш-память)

Слайд 32

Виды устройств памяти. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). ПЗУ — энергонезависимое устройство, т. е. данные, находящиеся в нем, не зависят от того, включен ли компьютер. В ПЗУ хранится программа запуска компьютера, которая называется BIOS (базовая система вво­да/вывода). BIOS начинает работать после включения питания компьютера. Эта программа загружает с диска операционную систему и далее в работе компьютера не участвует.

Слайд 33

Видеопамять – это вид памяти, обслуживающая устройство визуального отображения выводимой информации — монитор. Сначала формируется содержимое видеопамяти, а затем адаптер монитора выводит изображение на экран.

Слайд 34

Карты расширения : сетевая карта модем TV -тюнер

Слайд 35

Видеокарта : используется для обработки видеоинформации и ее отображения на экране монитора.

Слайд 36

Видеоадаптер Видеоадаптер – внутренне устройство, устанавливается в один из разъемов материнской платы, и служит для обработки информации, поступающей от процессора или из ОЗУ на монитор, а также для выработки управляющих сигналов. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снижает нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений.

Слайд 37

Звуковой адаптер Трудно представить современный компьютер молчаливым, без возможности услышать сигналы, музыку, речь. Так как наша речь (и музыка) достаточна, сложна и это приводит к большой загрузке процессора во время её вывода, то появилась необходимость в разгрузке звукового ввода и вывода. Для этого и служит звуковая карта . Вместе со звуковой картой обычно используются специальные звуковые колонки или реже наушники.

Слайд 38

Звуковая карта. Звук высокого качества может обеспечить, конечно, только звуковая карта. Она предназначена для воспроизведения и записи звука на компьютере. Диапазон звуковых карт широк от простейших, предназначенных для невзыскательного слушателя, до звуковых карт для профессиональной работы. Звуковая карта состоит из нескольких основных модулей. Это : Модуль цифровой обработки звука , называемый также цифровым звуковым процессором( DSP - Digital Sound Processor ). Осуществляет преобразование аналогового сигнала в цифровой и наоборот. FM -синтезатор. Микширующее устройство. Модуль микширования включает в себя собственно микшер и усилители. Микшер предназначен для смешивания от различных устройств карты. Амплитуда, а следовательно и громкость каждого сигнала управляются независимо для каналов воспроизведения и записи. Блок MPU (MIDI Processing unit- устройство MIDI обработки ). Осуществляет приём и передачу данных по внешнему MIDI -интерфейсу.

Слайд 39

Сетевая карта Сетевая карта (или карта связи по локальной сети) служит для связи компьютеров в пределах одного предприятия, отдела или помещения находящихся на расстоянии не более 150 метров друг от друга. При наличии специальных дополнительных устройств можно организовать связь компьютеров и на большие расстояния. Основным параметром сетевой карты является скорость передачи информации и измеряется она в мегабайтах в секунду. Типовая норма от 10 до 100 мегабайт в секунду.

Слайд 40

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами (принтером, сканером, клавиатурой, мышью …) компьютер оснащается портами. Порты ввода/вывода - основные узлы для подключения к компьютеру внешних устройств . Порты: последовательные и параллельные. Примеры портов: COM (последовательный порт) LPT (параллельный порт) USB (последовательный с высокой производительностью) PS/2 (универсальный для подключения мыши и клавиатуры)

Слайд 41

Внешние интерфейсы : PS/2 USB Ethernet (RJ45) FireWire (IEEE1394) eSATA Разъемы звуковой карты RCA

Слайд 42

привод компакт-дисков карт ридер жесткий диск флоппи дисковод Устройства хранения информации:

Слайд 43

Винчестер Винчестер - это устройство внешней памяти, позволяющее, в отличие от оперативной памяти, сохранять информацию продолжительное время. Внутри металлического корпуса винчестера содержится несколько нанизанных на одну ось жестко закрепленных металлических или стеклянных пластин, покрытых магнитным слоем. Корпус защищает дисковод от внешних воздействий (пыли, электромагнитных полей). Основные характеристики жестких дисков : Диаметр дисков : Частота вращения шпинделя : Число цилиндров : Диаметр дисков определяет плотность записи на дюйм магнитного покрытия . Наиболее распространены накопители с диаметром дисков 2.2, 2.3, 3.14 и 5.25 дюймов Определяет, сколько времени будет затрачено на последовательное считывание одной дорожки или цилиндра. Частота вращения измеряется в оборотах в минуту (rpm). Определяет сколько дорожек (треков) будет располагаться на одной поверхности. В настоящее время все накопители емкостью более 1 Гигабайта имеют число цилиндров более 1024,

Слайд 44

Дисковод и CD-ROM Для транспортировки данных между удаленным компьютерами используются гибкие диски (дискеты) и компакт-диски CD-ROM . Для записи и чтения данных, размещенных на дискетах, служит дисковод . Для чтения компакт дисков служат дисководы CD-ROM.