Файл: Архитектура современных компьютеров (Архитектура современного ПК).pdf

Шина адреса. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес, который передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении - от МП к оперативной памяти и устройствам. Разрядность шины постоянно увеличивается и в современных ПК составляет 36 бит.

Шина управления. По ней передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают какую операцию-считывание или запись информации из памяти- нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т.д.^[10]

В качестве системной шины в разных ПК использовались и могут использоваться: шины расширений - шины общего назначения, позволяющие подключать большое число самых разнообразных устройств; локальные шины, специализирующиеся на обслуживании небольшого количества устройств определенного класса и используются для увеличения производительности системы; периферийные шины, обеспечивают связь центральных устройств машины с внешними устройствами (дисковые накопители, клавиатура, мышь, сканер и др.).^[11]

Основная память (ОП). Она специализирована с целью сохранения и своевременного обмена данными с другими блоками ПК. ОП включает два типа запоминающих устройств:

Непрерывное запоминающее устройство (RAM, ПЗУ) предназначается с целью сохранения неизменяемой (постоянной) программной и справочных свединиях, дает возможность незамедлительно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить сведение в ПЗУ невозможно).

Оперативное запоминающее устройство (ROM, ОЗУ) предназначено для быстрой записи, хранения и считывания данных (программ также данных), напрямую участвующей в информационно - вычисляемыом процессе, исполняемом компьютером в настоящий отрезок времени. Основными плюсами оперативной памяти считаются ее значительное быстродействие и возможность обращения к любой ячее памяти в отдельности (непосредственный целенаправленный допуск к ячее). В качестве недостатка необходимо отметить неосуществимость сохранения данных в ней уже после выключения персонального компьютера.

С целью ускорения допуска ко своевременной памяти применяется cache-память либо мгновенная память - это очень быстрое ЗУ небольшого размера, что применяется при обмене сведениями между микропроцессором и оперативной памятью с целью компенсации различия в быстроте обрабатывания данных процессором и ряд менее быстродействующей оперативной памятью. К примеру, с целью ускорения действий с главной памятью организуется регистровая cache-память изнутри микропроцессора (cashe-память 1-го уровня) либо за пределами микропроцессора в материнской плате (cache-память 2-го уровня); с целью ускорения действий с дисковой памятью организуется cache-память в ячейке электронной памяти.^[12]

Кроме ОП на системной плате ПК имеется и энергозависимая память CMOS-память.

CMOS-память предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и настройке компьютера (дата, время, пароль), в т.ч. и когда питание ПК выключено (чем отличается от ОЗУ, а от ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы). Для этого используются специальные компьютерные схемы со средним быстродействием, но очень малым энергопотреблением, питаемые от специального аккумулятора, установленного на материнской плате. Это полупостоянная память.^[13]

Внешняя память. Она принадлежит к наружным приборам компьютера и применяется с целью долговременного хранения каждой информации, которая может если-или понадобиться с целью решения задач. В частности, во внешней памяти находится все программное обеспечение ПК. Внешняя память включает различные разновидности запоминающих устройств, однако более популярными, существующими почти в каждом ПК, считаются накопители в твердых (HDD) и гибких магнитных дисках (FDD). Предназначение данных накопителей - сохранение крупных размеров данных, запись и предоставление хранимых сведений согласно спросу в оперативное запоминающее устройство. В свойстве устройств внешней памяти применяются кроме того запоминающие устройства на магнитной дискете, накопители в оптических дисках (CD, DVD-ROM, R, RW), магнитно-оптических дисках также др.

Источник питания - это блок, включающий концепции независимого и сетевого энергопитания персонального компьютера.

Таймер -это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие присутствие потребности автоматизированный съем нынешнего момента времени (время, месяц, часы, минуты, секунды также секунды).

1.3 Главные внешние устройства ПК

Это ключевая, сложная доля для каждого персонального компьютера. Довольно отметить, то что согласно цены внешние устройства (ВУ) в некоторых случаях составляют 50-80% в целом от стоимости ПК. От состава также характеристик ВУ в значительной зависимости находится возможность и результативного использования компьютера в концепциях управления и в народном хозяйстве в целом.

ВУ компьютера обеспечивают связь ПК со находящейся вокруг сферой пользователями, предметами управления и иными компьютер. Можно отметить соответствующее разновидности: устройства ввода данных; приборы вывода данных; устройства передачи/обмена данными; видеотерминальные устройства; прочие периферийные приборы.

К устройствам ввода информации относятся:

Устройства ввода— периферийное оборудование, предназначенное для ввода (занесения) данных или сигналов в компьютер или в другое электронное устройство во время его работы.

Устройства ввода подразделяются на следующие категории:

- устройства ввода графической, звуковой и видео информации;

- механические устройства ввода;

- непрерывные устройства ввода (устройства, предоставляющие входные данные непрерывно, например, мышь, радиоприёмник, ТВ-тюнер);

- устройства ввода для пространственного использования (например, двухмерная мышь, трёхмерный навигатор).

Компьютерные указывающие устройства ввода по способу управления курсором делят на следующие категории:

- указывающие устройства прямого ввода (управление осуществляется непосредственно в месте видимости курсора (например, сенсорные панели и экраны));

- непрямые указывающие устройства (например, трекбол, компьютерная мышь). Координатные манипуляторы - это специальные устройства, которые используются для управления курсором.

К ним относят:

1. Компьютерная мышь — координатное устройство для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру. Управление курсором осуществляется путём перемещения мыши по поверхности стола или коврика для мыши. Клавиши и колёсико мыши вызывают определённые действия, например: активация указанного объекта, вызов контекстного меню, вертикальная и горизонтальная (в специализированных мышках) прокрутка веб-страниц, окон операционной системы и электронных документов.

Получила широкое распространение в связи с появлением графического интерфейса пользователя на персональных компьютерах. Помимо мышек, встречаются другие устройства ввода аналогичного назначения: трекболы, тачпады, графические планшеты, сенсорные экраны. 2. Джоойстик (англ. joystick, дословно «палочка радости») — устройство ввода информации в персональный компьютер, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях вертикальную ручку.

Джойстик позволяет управлять виртуальным объектом в двух- или трёхмерном пространстве. Помимо координатных осей «X» и «Y», некоторые джойстики способны предоставлять координаты оси «Z», посредством вращения ручки джойстика вокруг её оси, либо с помощью дополнительного управляющего элемента на основании джойстика. Программное обеспечение, получив информацию о координатах «X-Y-Z», позволяет пользователю управлять неким виртуальным объектом, отображаемым на мониторе. На ручке джойстика и на его основании обычно располагаются кнопки, переключатели, слайдеры, крестовина и другие управляющие элементы различного назначения.

Широкое применение джойстик получил в компьютерных играх, мобильных телефонах. В английском языке словом «joystick» называют любую качающуюся ручку управления, в русском языке значение более узкое: помимо компьютерного контроллера, «джойстиком» называют в разговорной речи миниатюрную электрическую ручку — в отличие от традиционной механической.

3. Трекбол - шар, встроенный в клавиатуру, который крутить, добиваясь перемещения графического курсора мыши в нужную точку.^[14]

4. Пойнтер - размещается на клавиатуре и является аналогом джойстика.

5. Тачпад - представляет собой прямоугольную панель, чувствительную к нажатию пальцев, что равносильно нажатию кнопки мыши.^[15]

К устройствам вывода информации относятся:

Принтеры. Принтер (англ. printer от print «печать») — это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель, обычно бумагу или полимерную плёнку, малыми тиражами (от единиц до сотен) без создания печатной формы.

Этим принтеры отличаются от полиграфического оборудования и ризографии, которое за счёт печатной формы быстрее и дешевле на крупных тиражах (сотни и более экземпляров).

Получили также распространение и другие устройства печати, такие, как многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и телефакса. Такое объединение рационально с технической и экономической стороны, а также удобно в работе. Графопостроители (плоттеры) - для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель; плоттеры бывают векторные с вычерчиванием изображения с помощью пера и растровые: термографические, электростатические, струйные и лазерные. По конструкции плоттеры подразделяются на планшетные и барабанные.^[16]

К устройствам передачи/обмена информацией относятся:

Модем устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи. В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

Факс-модем модем, дополненный функциями приема/передачи факсимильных сообщений.

К видеотерминальным устройствам относятся:

Видеоконтроллер - плата расширения, обеспечивающая формирование изображения на экране монитора на основе информации (в текстовом или графическом режиме), передаваемой от процессора.

Видеомонитор - универсальное средство вывода информации. Подключается

к видеокарте, установленной в слот расширения системной платы в

системном блоке. Монитор работает под управлением специального аппаратного устройства-видеоадаптера, который преобразует информацию, предназначенную для вывода на экран, из внутреннего машинного представления (в виде 0 и 1) в представление монитора (символьном/графическом) ^[17]

Прочие периферийные устройства

Устройства мультимедиа. Мультимедиа- диалоговая компьютерная система, обеспечивающая синтез текста, графики, звука, речи и видеоизображений. ПК принято считать мультимедиа-системой, если он оборудован накопителем на компакт-дисках, звуковой платой (аудиоадаптером), акустическими колонками или наушниками, графическими ускорителями и др.

Аудиоадаптеры (голосовые платы, голосовые игра в карты) предусмотрены с целью воссоздания, журнал и обрабатывания звука. Они реорганизуют числовые сведения компьютер в аналоговый звуковой знак также назад.^[18] С Целью заключения фонетический данных применяется радиомикрофон, присоединяемый к входу фонетический игра в карты.

Графическиеые ускорители предусмотрены с целью форсирования заключения графичной данных в диcплeй монитора также включают графичный микропроцессор, местную видеошину также графичную эксплуатационную память. ^[19]

Аудиоадаптер (звуковая карта) – специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования эл. колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования при воспроизведении звука.

Универсальная мультимедийная плата Сейчас есть множество типов звуковых карт: универсальные, карты-синтезаторы, оцифровщики звука, многоканальные аудиоинтерфейсы, MIDI-интерфейсы, семплеры и др. Наиболее распространены универсальные мультимедийные платы.

На некоторых типах звуковых плат установлен дополнительный вход Aux In. Если мы посмотрим на, то увидим, что сигнал с этого входа минует основные устройства звуковой платы и поступает на выходной микшер, а оттуда - сразу на выход. Этот вход позволяет упростить коммутацию внешних устройств и использовать внутренний микшер звуковой платы для смешивания сигналов со внешнего и внутренних источников.