Главная страница
Навигация по странице:

  • Функциональная организация типовой ЭВМ

  • Структура типовой ЭВМ

  • Аппаратное обеспечение

  • Персональный компьютер

  • Программное обеспечение

  • ЭВМ и ПУ. Вычислительные машины, системы и сети - курс лекций. Вычислительные машины, системы и сети. Курс лекций


    Скачать 1.45 Mb.
    НазваниеВычислительные машины, системы и сети. Курс лекций
    АнкорЭВМ и ПУ
    Дата04.03.2021
    Размер1.45 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаВычислительные машины, системы и сети - курс лекций.doc
    ТипКурс лекций
    #181794
    страница4 из 23
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23

    4. Функциональная и структурная организация типовой ЭВМ


    Функциональная организация типовой ЭВМ


    Рисунок 4.1 – Функциональная схема типовой ЭВМ
    1. Процессор (центральный процессор) — основной вычислительный блок компьютера, содержит важнейшие функциональные устройства:

    • устройство управления с интерфейсом процессора (системой сопряжения и связи процессора с другими узлами машины);

    • арифметико-логическое устройство;

    • процессорную память.

    Процессор, по существу, является устройством, выполняющим все функции элементарной вычислительной машины.

    2. Оперативная память — запоминающее устройство, используемое для оперативного хранения и обмена информацией с другими узлами машины.

    3. Каналы связи (внутримашинный интерфейс) служат для сопряжения центральных узлов машины с ее внешними устройствами.

    4. Внешние устройства обеспечивают эффективное взаимодействие компьютера с окружающей средой: пользователями, объектами управления, другими машинами. В состав внешних устройств обязательно входят внешняя память и устройства ввода-вывода.
    ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КЛАССИЧЕСКОМУ ЭВМ:

    1. Система команд должна располагаться в специальном устройстве.

    2. Команды и числа имеют одну форму представления.

    3. Иерархическая организация памяти.

    4. АЛУ использует только операцию сложения.

    5. Использование параллельного принципа организации процесса.


    Структура типовой ЭВМ

    ЭВМ содержит следующие основные устройства: арифметическо - логическое устройство, память, устройство управления, устройства ввода вывода.

    АЛУ – производит арифметические и логические преобразования над поступающими в него машинными словами, т.е. кодами определённой длины, представляющими ту или иную информацию.

    Память - хранит информацию, передаваемую из других устройств. Память как правило состоит из двух частей: быстродействующую основную(оперативную) ОП и сравнительно медленную, но способную хранить значительно больший объём информации – временную ВП.

    Управляющее устройство (УУ) автоматически без участия человека управляет вычислительным процессом, посылая всем другим устройствам сигналы, предписывающие им те или иные действия.

    Устройства ввода предназначены для преобразования информации, поступающей в ЭВМ из внешнего мира(окружающей среды). А устройства вывода для преобразования обработанной ЭВМ информации, удобную для человека.


    Рисунок 4.2 - Структура типовой ЭВМ

    5. Аппаратные и программные средства для построения ЭВМ


    Аппаратное обеспечение

    Аппаратное обеспечение (англ. hardware) включает в себя все физические части компьютера, но не включает информацию (данные), которые он хранит и обрабатывает, и программное обеспечение, которое им управляет.
    Типичный компьютер:

    Подавляющее большинство компьютеров — скрыты, «внедрены» в другие устройства, например, в автомобили, микроволновки, электрокардиографы, проигрыватели компакт-дисков, сотовые телефоны. Лишь самая малая часть компьютеров (около 0.2% всех компьютеров, произведённых в 2003 году) — это настольные и мобильные персональные компьютеры.
    Персональный компьютер:

    Типичный персональный компьютер состоит из корпуса и следующих частей:

    • Материнская плата, на которой установлен центральный процессор, оперативная память и другие части, а также слоты расширения

    • Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и кеш

    • Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

    • Шины — PCI, PCI-E, ISA (устарела), USB, AGP

    • Блок питания

    • Контроллеры устройств хранения — IDE, SCSI или других типов, находящиеся непосредственно на материнской плате (встроенные) либо на платах расширения. К контроллерам подключены жёсткий диск (винчестер), привод гибких дисков, CD-ROM и другие устройства.

    • Накопители на сменных носителях

    • Приводы CD или DVD

    • привод гибких дисков

    • стриммер

    • Устройства хранения информации

    • Жёсткий диск (винчестер)

    • дисковый массив

    • Видео-контроллер (встроенный или в виде платы расширения — см. графическая плата), передающий сигнал на монитор

    • Звуковой контроллер (см. звуковая плата)

    • Сетевой интерфейс (см. сетевая плата)

    Кроме того, в аппаратное обеспечение также входят внешние компоненты — периферийные устройства:
    1.Устройства ввода:

    • Клавиатура

    • Мышь, трекбол или тачпад

    • Джойстик

    • Сканер

    2.Устройства вывода:

    • Монитор (дисплей)

    • Колонки/наушники

    • Печатающие устройства

    • Принтер

    • Плоттер (графопостроитель)

    • Модем

    Материнская плата — печатная плата, на которой осуществляется монтаж большинства компонентов компьютерной системы. Название происходит от английского motherboard, иногда используется сокращение MB или слово mainboard — главная плата.

    Обычно на материнской плате располагаются гнезда для подключения центрального процессора, графической платы, звуковой платы, контроллера жёсткого диска, оперативной памяти и дополнительных периферийных устройств.
    Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) — в информатике — память, предназначенная для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. Оперативная память передаёт процессору команды и данные непосредственно, либо через кэш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.

    Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения неизменяемых данных.

    Блок питания (БП) — устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети.

    Накопитель на жёстких магнитных дисках, жёсткий диск или винчестер, (англ. Hard Disk Drive, HDD) — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах.

    Устройствами ввода называются управляемые человеком приборы для занесения (ввода) данных в компьютер.

    Клавиатура — набор кнопок (клавиш), предназначенных для управления каким-либо устройством или для ввода информации. Как правило, кнопки нажимаются пальцами.

    Манипулятор «мышь» (в обиходе, просто «мышь» или «мышка») — одно из устройств ввода обеспечивающих интерфейс пользователя с компьютером. Мышь воспринимает свое перемещение в рабочей плоскости (обычно — на участке поверхности стола) и передает эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В универсальных интерфейсах (напрмер в оконных), с помощью мыши пользователь управляет мышиным курсором — манипулятором элементами интерфейса.

    Монитор, дисплей — интерфейс системы «человек — аппаратура — человек». Преобразует цифровую и (или) аналоговую информацию в видеоизображение.

    Принтер (от англ. printer — печатник) — устройство печати информации на твердый носитель, обычно на бумагу. Процесс печати называется вывод на печать, а получившийся документ — распечатка.

    Модем (аббревиатура, составленная из слов модулятор-демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор осуществляет модуляцию, то есть изменяет характеристики несущего сигнала в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).


    Программное обеспечение

    Программное обеспечение (произношение обеспече?ние не рекомендуется) — наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Программное обеспечение представляет собой либо данные для использования в других программах, либо алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.

    В области вычислительной техники и программирования программное обеспечение — это совокупность всей информации, данных и программ, которые обрабатываются компьютерными системами.
    По назначению ПО разделяется на системное, прикладное и инструментальное.

    1.Системное ПО

    • Операционные базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

    • Загрузчик операционной системы - системное программное обеспечение, обеспечивающее загрузку операционной системы непосредственно после включения компьютера.

    • Драйверы устройств - это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению стандартным образом. В общем случае для использования каждого устройства, подключённого к компьютеру, необходим специальный драйвер.

    2.Программные средства защиты

    • Криптошлюзы

    • Средства аутентификации

    • Средства мониторинга и аудита

    • Сканеры защищенности

    • Средства разграничения доступа

    • Системы криптографической защиты, шифрования и ЭЦП

    • Антивирусные программы

    • Антиспамовые программы

    • Межсетевой экран

    3.Инструментальное ПО

    • Средства разработки программного обеспечения

    • Системы управления базами данных

    4.Прикладное ПО

    • Офисные приложения

    • Корпоративные информационные системы

    • Системы проектирования и производства

    • Системы логистической поддержки изделий

    • Научное ПО

    • Прочие системы
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23


    написать администратору сайта