В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины, которые представляют собой многопроводные линии (рис. 2.4.) :
 Рис. 9. Магистрально-модульное устройство компьютера Упрощенно можно понимать магистраль как пучок проводов , к которому подключены все компоненты. К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов) |
Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные но шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядностьпроцессоров постоянно увеличивается по мере развитиякомпьютерной техники.
Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина). Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:
N = 2 1 , где / — разрядность шины адреса.
Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:
Шина управления. По шине управления 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 так далее.
К магистрали, которая представляет собой три различные шины, подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией в форме последовательностей нулей и единиц, реализованных электрическими импульсами. Многие необходимые дополнительные устройства интегрированы в современные материнские (системные) платы: сетевая карта, внутренний модем, сетевой адаптер беспроводной связи Wi-Fi, контроллер IEEE 1394 для подключения цифровой видеокамеры, звуковая плата и др. Раньше эти устройства подключались к материнской плате с помощью слотов расширения и разъемов.
Принтер, т.е. печатающее устройство предназначен для вывода информации на бумагу. Как правило, применяются принтеры трех типов.
Матричные принтеры(Рис.18). Главная деталь таких принтеров — печатающая головка с тонкими иголочками (рис. 19). Каждую иголочку выдвигает вперед свой электромагнит, когда по его катушке проходит импульс тока. В головке расположены вертикально 9 иголочек одна над другой. Выдвигаясь, иголочки ударяют по красящей ленте и оставляют на бумаге точку. При печати головка мелкими шажками движется слева направо, после каждого шага печатая очередную колонку точек.
Отличие от обычного ксерокопировального аппарата состоит в том, что печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам компьютера (рис.22).
Достоинство лазерных принтеров- высокие скорости печати (до 10 и более страниц в минуту) и разрешающая способность.
Звуковая карта. Производит преобразование звука из аналоговой формы в цифровую. Для ввода звуковой информации используется микрофон, который подключается к входу звуковой карты. Звуковая карта имеет также возможность синтезировать звук (в ее памяти хранятся звуки различных музыкальных инструментов, которые она может воспроизводить).
Читайте также: Шины для внедорожников в ульяновске
Многие звуковые платы имеют специальный игровой порт (GAME-порт), к которому подключаются игровые манипуляторы (джойстики), которые предназначены для более удобного управления ходом компьютерных игр.
Видео:Шины ОГЭ 2024. Задания 1-5 ОГЭ по математикеСкачать
Магистрально-модульный принцип построения ПК
На прошлых уроках вы познакомились с назначением и характеристиками основных устройств компьютера. Очевидно, что все эти устройства не могут работать по отдельности, а только в составе всего компьютера. Поэтому для понимания того, как компьютер обрабатывает информацию, необходимо рассмотреть структуру компьютера и основные принципы взаимодействия его устройств.
В соответствии с назначением компьютера как инструмента для обработки информации взаимодействие входящих в него устройств должно быть организованно таким образом, чтобы обеспечить основные этапы обработки информации. (Какие?) Схему устройства компьютера мы рассмотрели на 5 уроке. (Вспоминаем.)
Информация, представленная в цифровой форме и обрабатываемая на компьютере, называется данными.
Последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных, называется программой.
Обработка данных на компьютере:
1. Пользователь запускает программу, хранящуюся в долговременной памяти, она загружается в оперативную и начинает выполняться.
2. Выполнение: процессор считывает команды и выполняет их. Необходимые данные загружаются в оперативную память из долговременной памяти или вводятся с помощью устройств ввода.
3. Выходные (полученные) данные записываются процессором в оперативную или долговременную память, а также предоставляются пользователю с помощью устройств вывода информации.
Для обеспечения информационного обмена между различными устройствами должна быть предусмотрена какая-то магистраль для перемещения потоков информации.
Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии. К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).
Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.
Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса.
Шина управления. По шине управления 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 так далее.
Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Каждая отдельная функция компьютера реализуется одним или несколькими модулями – конструктивно и функционально законченных электронных блоков в стандартном исполнении. Организация структуры компьютера на модульной основе аналогична строительству блочного дома. Основными модулями компьютера являются память и процессор. Процессор – это устройство управляющее работой всех блоков компьютера. Действия процессора определяются командами программы, хранящейся в памяти.
Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Магистрально-модульный принцип имеет ряд достоинств:
Читайте также: Глубиномер электронный для шин
1. для работы с внешними устройствами используются те же команды процессора, что и дл работы с памятью.
2. подключение к магистрали дополнительных устройств не требует изменений в уже существующих устройствах, процессоре, памяти.
3. меняя состав модулей можно изменять мощность и назначение компьютера в процессе его эксплуатации.
Принцип открытой архитектуры – правила построения компьютера, в соответствии с которыми каждый новый блок должен быть совместим со старым и легко устанавливаться в том же месте в компьютере.
В компьютере столь же легко можно заменить старые блоки на новые, где бы они ни располагались, в результате чего работа компьютера не только не нарушается, но и становится более производительной. Этот принцип позволяет не выбрасывать, а модернизировать ранее купленный компьютер, легко заменяя в нем устаревшие блоки на более совершенные и удобные, а так же приобретать и устанавливать новые блоки. Причем во всех разъемы для их подключения являются стандартными и не требуют никаких изменений в самой конструкции компьютера.
• Для чего нужна материнская плата?
• Каково назначение системной шины в компьютере?
• С чем можно сравнить системную шину компьютера?
• Для чего необходимо иметь слоты расширения?
Видео:Левые и правые шины. Асимметричные и направленные. Разница?Скачать
Открытый урок по теме «Архитектура ПК 11 класс»
«Архитектура персонального компьютера»
Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 11 класса / Н. Д. Угринович. — 7-е изд., испр. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
Урок 2. Архитектура персонального компьютера
Тип урока: урок объяснения нового материала.
Оборудование урока: кабинет информатики (11 компьютеров), мультимедийный проектор, экран, презентация.
познакомить учащихся с основными понятиями темы;
углубить знания учащихся по теме: Архитектура персонального компьютера;
воспитывать бережное отношение к вычислительной технике;
понимать практическую ситуацию и принимать конкретное решение при выборе компьютера;
стремление к самостоятельному поиску знаний.
развитие познавательного интереса;
развитие наглядно-действенного, абстрактно-логического мышления;
развитие умения анализировать, сравнивать, конкретизировать.
Организационный момент. (1мин.)
Проверка домашнего задания (Фронтальный опрос) (5 мин.)
Теоретическая основа урока. (15 мин)
Закрепление материала. (12 мин)
Обобщение и подведение итогов. Оценивание. (3 мин.)
Здравствуйте, ребята. Приготовьтесь к уроку, пожалуйста. Садитесь на свои места.
В начале урока я предлагаю вам ответить на вопросы по предыдущей теме «История развития ВТ». Для начала я предлагаю разбиться на 4 группы, и ответить на вопросы, которые лежат перед вами.
Проверка домашнего задания (Фронтальный опрос)
Перечислить поколения ЭВМ? Какой основной элемент в ЭВМ 4 поколения? 3 поколения? 2 поколения? 1 поколения?
Как назывался первый персональный компьютер?
Почему современные компьютеры называют персональными?
Какие виды ПК вам известны?
Сегодня на уроке мы должны с вами познакомится с архитектурой персонального ПК.
Видео ролик: А теперь я предлагаю вам просмотреть видео ролик архитектуры современного ПК.
Теоретическая основа урока
Сегодня на уроке начинаем изучение пункта 1.2 «Архитектура персонального компьютера» (слайд 1). Открываем тетради, записываем число и тему урока.
В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип. В чем состоит магистрально-модульный принцип построения компьютера?
Магистраль представляет собой три различные шины: шина данных, шина адреса, шина управления (запишите в тетрадь) Слайды 3-5
Дополнительные устройства — сетевая карта, внутренний модем, сетевой адаптер беспроводной связи Wi — Fi , звуковая плата и др., интегрированы в современные материнские платы. Раньше эти устройства подключались с помощью слотов расширения и разъёмов. Слайд 6
Важнейшей частью материнской платы является — чипсет (большая микросхема). Современные компьютеры содержат 2 микросхемы чипсета. Первая микросхема-контроллёр — концентратор памяти (Северный мост) обеспечивает работу процессора с оперативной памятью и с видеоподсистемой. Вторая микросхема — контролёр-концентратор ввода/вывода (Южный мост) обеспечивает работу с внешними устройствами. (запишите в тетрадь) Слайд 7
Читайте также: Размерность шин тойота камри v40
Пропускная способность шины. Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с). (запишите в тетрадь) Слайд 8
Системная шина. Разрядность СШ равна разрядности процессора 64 бита. Пропускная способность шины == 64 бита x 1600 МГц=102 400Мбит/с = =100Гбит/с=12,5Гбайт/с (запишите в тетрадь) Слайд 9
Частота процессора. Частота процессора в несколько раз больше, чем базовая частота магистрали. В современных процессорах используется коэффициент умножения частоты 8. Частота процессора =400 МГц x 8 =3,2 ГГц (запишите в тетрадь) Слайд 10
Шина памяти. Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора. Пропускная способность шины памяти = 64 бита x 1600 МГц=102 400Мбит/с = =100Гбит/с=12,5Гбайт/с ( запишите в тетрадь) Слайд 11
Шина PCI Express – производит обмен данными между северным мостом и видеоплатой ( PCI Express — ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств)
Пропускная способность шины =32Гбайт/с ( запишите в тетрадь) Слайд 12
По шине S АТА к южному мосту подключаются устройства внешней памяти (жесткие диски, CD — и DVD -дисководы). Пропускная способность шины =300 Мбайт/с ( запишите в тетрадь) Слайд 1 3
Шина USB ( Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) обеспечивает подключение к компьютеру одновременно нескольких периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web -камера, модем и др.). Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с (запишите в тетрадь) Слайд 14
Увеличение производительности процессора достигается за счёт увеличения количества ядер процессора (запишите в тетрадь) Слайд 15
В чем состоит магистрально-модульный принцип построения компьютера?
(построения компьютера, из функциональных блоков, взаимодействующих через общий канал – шину)
Какие устройства обмениваются информацией через Северный мост? (процессор, видео плата, монитор, оперативная память)
Какие устройства обмениваются информацией через Южный мост? (жесткие диски, сд- двд диски, usb устройства, карты и платы)
В каком направлении развивается архитектура процессоров?
2.Заполните таблицу Слайд 16
Проверим, какие данные вы занесли в таблицу Слайд 17
3. Сегодня на уроке мы с вами познакомились с архитектурой ПК.
Узнали что такое магистрально-модульный принцип.
В графу «П» — «плюс» записывайте все, что понравилось на уроке. В графу «М» — «минус» записывайте все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь. В графу «И» — «интересно» вписывайте все любопытные факты, о которых узнали на уроке по данной теме и вопросы, которые вы бы хотели задать мне.
Задание 1. Из каких устройств состоит ваш домашний компьютер? Укажите их характеристики.
И принести отвертку для следующего урока.
Перечислить поколения ЭВМ? Какой основной элемент в ЭВМ 4 поколения? 3 поколения? 2 поколения? 1 поколения?
1-ое поколение: 1946 г. создание машины ЭНИАК на электронных лампах.
2-ое поколение: 60-е годы. ЭВМ построены на транзисторах.
3-ье поколение: 70-е годы. ЭВМ построены на интегральных микросхемах (ИС).
4-ое поколение: Начало создаваться с 1971 г. с изобретением микропроцессора (МП). Построены на основе больших интегральных схем (БИС) и сверх БИС (СБИС).
Как назывался первый персональный компьютер?
Самые популярные ЭВМ на сегодняшний день — это персональные компьютеры.
Появление ПК связывают с именами двух американских специалистов: Стива Джобса и Стива Возняка. В 1976 году появляется их первый ПК Apple -1, а в 1977 году — Apple-2.
Почему современные компьютеры называют персональными?
Персональный компьютер , ПК ( англ. personal computer , PC ) — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. К ПК условно можно отнести также и любой другой компьютер, используемый конкретным человеком в качестве своего личного компьютера. Подавляющее большинство людей используют в качестве ПК настольные и различные переносные компьютеры.
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
🎬 Видео
Nokian Nordman SX3 - НОВИНКА летние шины | ОБЗОРСкачать
Как понять, когда протектор износился и шины пора менятьСкачать
Путина напугал громкий звук. И он сразу поправил бронежилетСкачать
Что внутри китайской и европейской шины? Пилим - и сравниваем!Скачать
ФИКСИК про КЛЮЧИСкачать
ТИХИЕ ШИНЫ ЭТОГО НЕ ЗНАЮТ БОЛЬШИНСТВО АВТОМОБИЛИСТОВСкачать
M+S как ездить зимой?? Всесезонные? Или выбрать 3PMSF?Скачать
Охрана Путина 🫵🏻Скачать
Бальные танцы под трек МафияСкачать
ЗАЗЕМЛЕНИЕ - ТАКОЕ НЕ ПОКАЖУТ В ВУЗАХ. Рассказываю как работает и чем отличается. #TN #TT #IT #ОмСкачать
Кадыров уволил и отправил домойСкачать
ПОЧЕМУ САМОЛЕТЫ НЕ ЛЕТАЮТ НАД ТИХИМ ОКЕАНОМ? 6 секретов авиаперелетовСкачать
Задача про шины для школьников и автолюбителейСкачать
ТОП 5 ЗИМНИХ ШИН КОТОРЫЕ ТОЧНО ПОКУПАТЬ НЕ СТОИТ!Скачать
Тем, у кого есть Lancer 9Скачать
Вместо того, чтобы ждать, когда я похудею, я просто изучила свой тип фигуры.Скачать
На что влияет размер колес?What affects wheel size?Скачать
Система курсовой устойчивости ESP автомобиля принцип работыСкачать
