Логические устройство компьютера

СИСТЕМНЫЙ БЛОК

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА

Процессор Кэш- ОП Контроллер Клавиатура

память клавиатуры

BIOSCMOS

Послед. Контроллеры

порты портов

Парал. Ш И Н А

порты

Контроллер дисков Видеоконтроллер Монитор

Жесткий Дисководы

диск для дискет

Рис. 2. Блок-схема устройства компьютера

Микропроцессор – небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации.

Сопроцессор – используется в тех случаях, когда приходится выполнять много математических вычислений. Он помогает основному микропроцессору выполнять математические операции над вещественными числами. Микропроцессоры фирмы Intel сами умеют выполнять операции над вещественными числами, так что для них сопроцессоры не требуются.

Оперативная память. Именно из нее процессор и сопроцессор берут программы и исходные данные для обработки, в неё они записывают полученные результаты. Название “оперативная ”эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями). В компьютере имеются следующие виды памяти:

• оперативная память RAM (random access memory), т.е. память с произвольным доступом. От количества установленной оперативной памяти зависит, с какими программами можно работать:

• 1 Мбайт и менее – возможна работа только в DOS;

• 4 Мбайта – работа в DOS, Windows 3.1, Windows for Workgroup. Работа в DOS комфортна, в Windows нет;

• 8 Мбайт – комфортная работа в Windows 3.1, Windows for Workgroup.

• 16 Мбайт – работа в Windows 95.

• 32 Мбайта и более – работа в Windows NT. Такой объем памяти требуется для серверов локальных сетей, компьютеров, используемых для обработки фотоизображений и видеофильмов.

• кэш-память. Располагается как бы между микропроцессором и оперативной памятью. Используется для ускорения доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти;

• BIOS (постоянная память). В нее занесены данные при её изготовлении. Как правило, эти данные не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут только их считывать. Такой вид памяти обычно называется ROM (read only memory, или память только для чтения), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). В постоянной памяти хранятся программы для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки операционной системы и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием ввода-вывода, часто содержимое постоянной памяти называют BIOS (Basic Input-Output System, или базовая система ввода-вывода).

• CMOS (полупостоянная память). Служит для хранения параметров конфигурации компьютера. Эта память обычно выполняется по технологии CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), обладающей низким энергопотреблением. Содержание CMOS-памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера, поскольку для её электропитания используется специальный аккумулятор.

• видеопамять, т.е. память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера – электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран.

Контроллеры и шина. Для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-выводом. Между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежуточных звена:

1. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами.

2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую обычно называют шиной.

Электронные платы. Для упрощения подключения устройств электронные схемы состоят из нескольких модулей – электронных плат. На основной плате компьютера – системной, или материнской, плате – обычно располагаются основной микропроцессор, оперативная память, кэш-память, BIOS, CMOS и шина. Схемы, управляющие внешними устройствами компьютера (контроллеры и адаптеры), находятся на отдельных платах, вставляющихся в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются непосредственно к системной магистрали передачи данных в компьютере – шине.

Контроллеры портов ввода-вывода. Эти порты бывают следующих типов:

• параллельные (обозначаются LPT1-LPT4), к ним обыкновенно подключаются принтеры;

• асинхронные последовательные (COM1-COM3). Через них обычно подсоединяются мышь, модем и т.д.;

• игровой порт – для подключения джойстика.

Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большей скоростью, чем последовательные (за счет использования большего числа проводов в кабеле).