Архитектура ЭВМ. Курс лекций Томск 2013 2 Оглавление
 Скачать 1.9 Mb.
|
|
кадра определенного формата. • Получение доступа к среде передачи данных. • Кодирование последовательности бит кадра последовательностью электрических сигналов при передаче данных и декодирование при их приеме. • Преобразование информации из параллельной формы в последовательную и обратно. Эта операция связана с тем, что для упрощения проблемы синхронизации сигналов и удешевления линий связи в вычислительных сетях информация передается в последовательной форме, бит за битом, а не побайтно, как внутри компьютера. • Синхронизация битов, байтов и кадров. Для устойчивого приема передаваемой информации необходимо поддержание постоянного синхронизма приемника и передатчика информации. Сетевой адаптер использует для решения этой задачи специальные методы кодирования. Интерактивные устройства (интерактивные доски, интерактивные проекторы и интерактивные приставки). Все три типа приборов решают основную задачу – постоянное взаимодействие докладчика с компьютером во время проведения презентации и показа видеоматериала. В этом – их основное назначение и сходство. 11. Устройство персонального компьютера Рассмотрим устройство компьютера на примере самой распространенной компьютерной системы — персонального компьютера. Персональным компьютером (ПК) называют сравнительно недорогой универсальный микрокомпьютер, рассчитанный на одного пользователя. Персональные компьютеры обычно проектируются на основе принципа открытой архитектуры. 106 Принцип открытой архитектуры заключается в регламентации и стандартизации только описания принципа действия компьютера и его конфигурации (определенная совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями. Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями. 11.1. Состав компьютера Современный персональный компьютер состоит из нескольких основных конструктивных компонент: • системного блока; • монитора; • клавиатуры; • манипуляторов В системном блоке размещаются: • блок питания; • накопитель на жёстких магнитных дисках; • системная плата; • платы расширения; • накопитель CD-ROM; • и др. Основные электронные компоненты, определяющие архитектуру процессора, размещаются на основной плате компьютера, которая называется системной или материнской: • центральный процессор; • постоянная и оперативная память, кэш-память; • интерфейсные схемы шин; • гнёзда расширения; • обязательные системные средства ввода-вывода • и др. Системные платы исполняются на основе наборов микросхем, которые называются чипсетами. Часто на системных платах устанавливают и контроллеры дисковых накопителей, видеоадаптер, контроллеры портов и др. 11.2. Контроллеры и адаптеры. Общий состав устройств Основной состав устройств ПК представлен в нижеследующей таблице, а упрощенная схема их взаимосвязей - на рис.61. Компоненты персонального компьютера Системный блок Блок питания • Система охлаждения • Материнская плата •Центральный процессор • Шины • Видеокарта • Звуковая плата • Сетевая плата Запоминающие устройства Без механики Оперативная память • Твердотельный накопитель (Флеш-память) 107 С механикой Жесткий диск • Стример • Оптический привод (CD • DVD) Устройства вывода Звук: ( Акустика • Динамик) Изображение: (Монитор • Графопостроитель (плоттер) • Принтер) Устройства ввода Клавиатура • Мышь • Трекбол • Тачпад • Сенсорный экран Звук: ( Микрофон ) Изображение: ( Световое перо • Графический планшет • Сканер • Веб-камера) Игровые устройства ( Джойстик) Прочее Модем Контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения, которыми снабжаются устройства компьютера с целью совместимости их интерфейсов, и подключаются к шине с помощью разъемов расширения, называемых также слотами расширения (например, модем, сетевая плата, видеоплата и т.д). Контроллеры осуществляют и непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора. Порты устройств представляют собой некие электронные схемы, содержащие один или несколько регистров ввода-вывода и позволяющие подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам микропроцессора. Портами также называют устройства стандартного интерфейса - последовательный , параллельный и игровой порты (или интерфейсы): • Последовательный порт обменивается данными с процессором побайтно, а с внешними устройствами — побитно. К последовательному порту обычно подсоединяют медленно действующие или достаточно удалённые устройства, такие, как мышь и модем. • Параллельный порт получает и посылает данные побайтно. К параллельному порту подсоединяют более "быстрые" устройства — принтер и сканер. • Через игровой порт подсоединяется джойстик. Клавиатура и монитор подключаются к своим специализированным портам, которые представляют собой просто разъёмы. 108 Рис.61. Общая структура персонального компьютера с подсоединенными периферийными устройствами Внутренняя память О П ПП Видео- адаптер Монитор Контроллер НЖМД Накопитель ЖМД Сетевой адаптер К другим вычислительным системам Дополнительные слоты расширения Арифметико- логическое устройство Регистры Кэш-память Схемы внутреннего управления Схемы управления шиной МИКРОПРОЦЕССОР Шины: управляющая, адресная и шина данных Последовательные коммуникационные порты Мышь, трекбол Модем Плоттер Порты ввода-вывода Клавиатура Динамик Доп. устройства Параллельные коммуникационные порты Принтер Сканер Игровой порт Джойстик |