Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Шина данных

Данные передаются между различными устройствами в любом направлении;

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора.

Шина адреса

Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес;

Он передаётся по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти ;

Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти;

Эту шину называют однонаправленная.

Шина управления

Передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали

Сигналы показывают, какую операцию нужно производить (считывание или запись информации из памяти)

Синхронизирует обмен информацией между устройствами

Устройства ввода

Устройства вывода

Запоминающие устройства

Системная плата

Оперативная память располагается внутри системного блока на материнской плате. Иногда этот вид памяти называют внутренней или временной. Конструктивно она выполнена в виде небольших плат с микросхемами памяти, в которых находится множество ячеек памяти. Объем одной ячейки составляет 1 байт = 23 бит = 8 бит. Бит это наименьшая порция информации — может принимать значения «0» либо «1». У каждой ячейки памяти есть свой уникальный двоичный адрес. Оперативная память работает только в то время, когда компьютер включен, она служит для временного хранения данных и программ. Эта память невелика по сравнению с постоянной памятью, например, винчестера, но обладает огромной скоростью записи и чтения данных. Важной характеристикой оперативной памяти является время доступа к данным, которое составляет обычно меньше 70 нс (70х10-9 с). Именно это свойство временной памяти помогает процессору справиться с огромными потоками данных при их обработке. Только процессор и оперативная память непосредственно через магистраль обмениваются данными между собой. Частота записи или чтения информации в ячейках памяти может достигать 800 МГц. Информационная емкость оперативной памяти может принимать следующие значения — 1, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 Мбайт и т.д.

Тема урока: МАГИСТРАЛЬНО – МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРА

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА

Процессор

Оперативная память

Шина данных (8, 16, 32, 64 бита)

Шина адреса

(16, 20, 24, 32, 36 битов)

Магистраль

Шина управления

Сетевые устройства

Устройства

вывода

Устройство

ввода

Долговременная память

МАГИСТРАЛЬ

(СИСТЕМНАЯ ШИНА)

ШИНА ДАННЫХ

ШИНА АДРЕСА

ШИНА УПРАВЛЕНИЯ

Представляют собой многопроводные линии

Шина данных

• Данные передаются между различными устройствами в любом направлении;
• Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора.

Шина адреса

• Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес;
• Он передаётся по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти ;
• Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти;
• Эту шину называют однонаправленная.

Шина управления

• Передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали
• Сигналы показывают, какую операцию нужно производить (считывание или запись информации из памяти)
• Синхронизирует обмен информацией между устройствами

Устройства ввода

Клавиатура

Мышь

Световое перо

Сканер

Цифровые камеры

Микрофон

Джойстик

Назад

Устройства вывода

Монитор

Видеокарта

Принтер

Звуковые колонки

Звуковая карта

Проектор

Запоминающие устройства

Временная память

Постоянная память

Дискета

Лазерный диск

Винчестер

Flash- память

Слоты расширения

Разъемы для подключения дисководов

Разъем для подключения питания

Разъемы для оперативной памяти

Разъем для процессора

Системная плата

Оперативная память располагается внутри системного блока на материнской плате. Иногда этот вид памяти называют внутренней или временной. Конструктивно она выполнена в виде небольших плат с микросхемами памяти, в которых находится множество ячеек памяти. Объем одной ячейки составляет 1 байт = 2 3 бит = 8 бит . Бит это наименьшая порция информации — может принимать значения «0» либо «1». У каждой ячейки памяти есть свой уникальный двоичный адрес. Оперативная память работает только в то время, когда компьютер включен, она служит для временного хранения данных и программ. Эта память невелика по сравнению с постоянной памятью, например, винчестера, но обладает огромной скоростью записи и чтения данных. Важной характеристикой оперативной памяти является время доступа к данным, которое составляет обычно меньше 70 нс (70х10 -9 с). Именно это свойство временной памяти помогает процессору справиться с огромными потоками данных при их обработке. Только процессор и оперативная память непосредственно через магистраль обмениваются данными между собой. Частота записи или чтения информации в ячейках памяти может достигать 800 МГц. Информационная емкость оперативной памяти может принимать следующие значения — 1, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 Мбайт и т.д.

Планки памяти вставляются в специальные разъемы на материнской плате и напрямую соединены с магистралью

Процессор строится на основе большой интегральной схемы, которая включает в себя огромное число элементов — диодов, транзисторов, конденсаторов, резисторов и т.д. Например, процессор Pentium 4 содержит 42 миллиона функциональных элементов. Эта сложнейшая система является мозгом компьютера. Процессор обрабатывает информацию, представленную в двоичном виде и располагается на материнской плате.

Важнейшей характеристикой процессора, определяющей его быстродействие, является тактовая частота. Тактовая частота показывает сколько простейших операций (тактов) выполняет процессор за 1 секунду. Примером простейшей базовой операции можно считать, например, операцию сложение двух двоичных чисел. Процессор Pentium 4 имеет тактовую частоту 2 ГГц. Это значит что за 1 секунду он способен выполнить 2 триллиона базовых операций.

Другой важной характеристикой процессора является его разрядность. Разрядность процессора определяет количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт в своей работе. Если, например, разрядность шины данных процессора составляет 64, то это значит, что процессор за один такт обрабатывает 64 бита. Бит — это наименьший кусочек информации, который может принимать значения «0» либо «1».

Процессор устанавливается в специальный разъем на материнской плате