ЭВМпредставляет собой комплекс технических средств, построенный на электронных элементах и предназначенный для автоматической обработки информации.
Основной конструктивной особенностью современныхЭВМ является модульный принцип их построения.
Модульный принцип заключается в блочной структуре построения ЭВМ. Модули ЭВМ представляют собой группы устройств, конструктивно объединенные в отдельные блоки.
Под модулем понимается автономное, логически и конструктивно законченное устройство, которое выполняет определенные функции в вычислительном процессе.
Модульная конструкция позволяет сделать ЭВМ компактной, существенно улучшает сервис обслуживания ЭВМ, а также позволяет наращивать её производительность и обеспечивает расширение функциональных возможностей вычислительных систем путем подключения различных внешних устройств.
В состав ЭВМ могут входить модули следующих групп устройств:
1) устройств центрального процессора;
2) запоминающие устройства (оперативная и постоянная память, а также внешних запоминающих устройств - НЖМД, НГМД, НМЛ, CD-ROM и др.);
3) устройств ввода-вывода (клавиатура, дисплей, принтер, сканер, графопостроитель);
4) устройств сопряжения (адаптеры, контроллеры) и др.
Центральный процессор (ЦП) является основной частью ЭВМ и представляет собой совокупность обрабатывающих и управляющих устройств, включая: арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления (УУ) и регистровую процессорную память (РПП).
Центральный процессор:
· управляет ходом выполнения программы, определяя последовательность выполнения её команд;
· выполняет арифметические и логические операции, предусмотренные программой;
· организует взаимодействие и автоматическую работу всех устройств ЭВМ.
В компьютерной технике разновидностью центрального процессора является микропроцессор, выполненный на базе БИС или СБИС.
Запоминающие устройства ЭВМ (память) предназначены для приёма, хранения и выдачи информации. Имеется несколько уровней памяти. Каждый уровень памяти имеет определенный объём (емкость) и свое быстродействие.
Емкость памяти запоминающего устройства (ЗУ) определяется максимально возможным количеством кодов чисел и команд, одновременно хранящимся в ЗУ. Емкость памяти измеряется в Кбайтах, Мбайтах и Гбайтах.
Быстродействие памяти характеризуется временем, необходимым для поиска, записи или считывания информации. Как правило, чем больше ёмкость памяти, тем ниже её быстродействие.
По быстродействию выделяют следующие уровни памяти: сверхоперативную, оперативную, постоянную, буферную и внешнюю.
Сверхоперативная память – это регистровая процессорная память (РПП) служит для временного хранения отдельных операндов и команд, обрабатываемых в данный момент времени.
Оперативная память (RAM) представляет собой оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), которое служит для приема, хранения и выдачи информации, непосредственно участвующей в вычислительном процессе. ОЗУ характеризуется высоким быстродействием и сравнительно небольшой емкостью памяти. Эта память энергозависима. При выключении питания вся информация ОЗУ стирается.
Постоянная память (ROM) представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), которое служит для постоянного хранения неизменяемой программной и справочной информации. ПЗУ позволяет оперативно только считывать без изменения хранящуюся в нем информацию.
Оперативная и постоянная памяти образуют основную память ЭВМ.
Внешняя память представляет собой внешние запоминающие устройства (ВЗУ), которые служат для длительного хранения больших массивов данных и программ. ВЗУ отличаются большой емкостью и сравнительно небольшим быстродействием. К устройствам внешней памяти относятся накопители на жестких и гибких магнитных дисках (НЖМД и НГМД), накопители на магнитной ленте (НМЛ - стримеры), а также накопители на лазерных оптических дисках (CD-ROM, CD-RW) и др.
В процессе обработки информация в виде набора данных и команд различных программ из ВЗУ предварительно переписывается (загружается) в ОЗУ отдельными порциями и в последовательности, необходимой для решения конкретной задачи. Процессор обрабатывает загруженную в ОЗУ информацию и последовательно по командам программ выполняет различные действия.
Для устранения несоответствия между скоростями работы сверхоперативной процессорной памятью и ОЗУ, а также между скоростями работы быстродействующего ОЗУ и медленнодействующих ВЗУ в ЭВМ предусмотрена буферная или Кэш-память нескольких уровней.
Устройства ввода-вывода обеспечивают ввод информации в ЭВМ и её вывод. К этим устройствам относятся: клавиатура, видеомонитор (дисплей), принтер, сканер, графопостроитель и др. Имеются также устройства указания ввода-вывода. К ним относятся различные манипуляторы – мышь, джойстик, трекбол и световое перо.
Устройства сопряжения служат для организации взаимодействия центрального процессора с различными устройствами и модулями, входящими в состав ЭВМ. К ним относят системную шину, обеспечивающую сопряжение и связь всех устройств ЭВМ, а также адаптеры и контроллеры различных устройств.
Первый серийный персональный компьютер (ПК ), представляющий собой персональную ЭВМ, появился в 1975г. в США. Появление персональных компьютеров определилось необходимостью приблизить ЭВМ непосредственно к пользователю.
Персональный компьютер представляет собой комплекс взаимосвязанных технических устройств, каждое из которых выполняет определенную функцию.
Функционально-структурная схема ЭВМ представлена на рисунке 6:
Рис. 6. Функционально-структурная схема ЭВМ
Основными частями компьютера являются:
1. Системный блок.
2. Дисплей или видеомонитор.
3. Клавиатура.
Они составляют базовый комплект, т.е. наименьший набор устройств, без которого работа с компьютером невозможна.
Системный блок является сердцем машины и ее мозгом. В корпусе системного блока находятся: материнская плата, микропроцессор, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), внешние запоминающие устройства (ВЗУ), устройства сопряжения, блок питания и другие электронные устройства.
Микропроцессор является ядром компьютера. Он организует хранение и выполнение программ, управляет ходом вычислений, выполняет арифметические и логические операции, управляет работой всех блоков машины.
Конструктивно микропроцессор выполняется на базе БИС или СБИС в виде одного кристалла. Важнейшей характеристикой микропроцессора является его быстродействие или производительность - это среднее число команд, выполняемых в единицу времени. Быстродействие определяется тактовой частотой, которая достигает в настоящее время: 1400-1700 мгц.
Структура микропроцессора и его элементная база являются признаками, определяющими поколение компьютеров. Первые процессоры работали на базе микропроцессоров фирмы Intel под номером 8088, затем появились микропроцессоры 80286, 80386 и 80486. В настоящее время выпускаются микропроцессоры типа Pentium, Celeron, AMD и др. Название персональных компьютеров определяется типом микропроцессора и его тактовой частотой.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – предназначено для записи и временного хранения информации, непосредственно используемой при выполнении программ в процессе вычислений. ОЗУ построено на БИС или СБИС. Объём современных ОЗУ достигает 256-512 Мбайт.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – предназначено для хранения программ, справочных таблиц и другой постоянной информации. Выключение компьютера не влияет на информацию, хранящуюся в ПЗУ.
Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) служат для долговременного хранения больших массивов информации, непосредственно не используемых в процессе вычислений, и представляют собой накопители на жестком магнитном диске (типа винчестер), объём памяти которого может достигать сотни Гбайт, а также на гибких магнитных дискетах, с емкостью памяти 1,4 Мбайта. Имеются также накопители на лазерных оптических компакт-дисках (CD-ROM или CD-RW), объём памяти которых достигает сотни Мбайт.
К устройствам сопряжения относятся: системная магистраль для передачи данных, а также различные контроллеры или адаптеры для управления внешними устройствами ввода-вывода.
Блок питания служит для подачи напряжения в электрические цепи компьютера.
Дисплей или видеомонитор предназначен для отображения на экране информации, вводимой пользователем, и для вывода информации в процессе работы ПК. Работает как телевизор. В настоящее время распространены цветные мониторы типа EGA, VGA и SVGA.
Клавиатура служит для ввода информации и управления работой ПК. На клавиатуре расположены 101-104 клавиши, которые подразделяются на пять групп (полей):
1. Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши для ввода текста и чисел (аналогичные клавишам печатной машинки).
2. Клавиши для управления курсором ( , Home, End, Page UP и Page Down).
3. Служебные управляющие клавиши для переключения регистров (Shift, Caps Lock), запуска (Enter) и прерывания работы программ (Esc), вывода содержимого экрана на печать (Print Scrn), перезагрузки операционной системы (Ctrl+Alt+Delete) и др.
4. Функциональные клавиши (F1 – F12) для сервисного обслуживания программ.
5. Вспомогательное поле цифровых клавиш и клавиш управления курсором.
Кроме базовых устройств компьютера в его комплект могут входить различные дополнительные периферийные устройства, включая принтер, сканер, модем, стриммер, плоттер (графопостроитель), различные манипуляторы и др.
Принтер - внешнее устройство, служащее для распечатки текстов программ, документов, результатов вычислений. Принтеры существуют следующих типов: матричные, струйные и лазерные. Матричные принтеры наиболее дешевые, но наличие множества механических частей снижает их надежность в работе.
Более высокое качество печати обеспечивают струйные принтеры, которые особенно удобны для вывода цветных изображений. Но струйные принтеры требуют тщательного ухода.
Лазерные принтеры самые дорогие. Эти принтеры дают почти типографское качество печати. Скорость печати у них в 4-5 раз выше, чем у матричных и струйных. Лазерные принтеры самые надежные.
Сканер используется для считывания и ввода графической и текстовой информации. При сканировании графической и текстовой информации их изображение автоматически преобразуется в электронный вид.
Модем(модулятор-демодулятор) служит для обеспечения связи между компьютерами с помощью телефонной линии, преобразуя цифровую информацию компьютера в электрические сигналы и наоборот.
Стриммер используется для долговременного хранения информации на магнитной ленте.
Плоттер, или графопостроитель, служит для вывода графической информации.
Манипуляторы представляют собой устройства указания ввода-вывода. К ним относятся – мышь, джойстик, трекбол и световое перо.
Кроме того, в состав компьютера могут входить также мультимедийные устройства, которые обеспечивают звуковое и музыкальное сопровождение программ. В состав «мультимедиа» входят звуковая и видеокарта, звуковые колонки (Sound blaster) и программное обеспечение.
Вопрос 3. Классификация ПК
Персональный компьютер относится к классу микроЭВМ и является машиной индивидуального пользования. Это общедоступный и универсальный вычислительный инструмент, многократно повышающий производительность интеллектуального труда специалистов различного профиля.
С учетом назначения и функциональных возможностей персональные компьютеры можно разбить на три группы: бытовые, общего назначения и профессиональные.
Бытовые компьютеры предназначены для массового использования в домашних условиях, как для развлечений (видеоигр), так и для обучения, тренировки и управления бытовой техникой. Этот тип компьютеров достаточно дешевый, надежный и имеет, как правило, простейшую базовую конфигурацию с минимальным набором периферийных устройств.
Компьютеры общего назначения применяются для решения задач научно-технического и экономического характера, а также для обучения и тренировки. Они размещаются на рабочих местах предприятий, учреждений, фирм, в магазинах, на складах и пр.
Машины этого класса имеют достаточно высокопроизводительный микропроцессор, сравнительно большую емкость оперативной и внешней памяти, а также широкий набор периферийных устройств и средств для работы в составе компьютерных сетей.
Этот класс ЭВМ получил наибольшее распространение на мировом рынке.
Профессиональные компьютеры используются в научно-производственной сфере для решения сложных информационных и производственных задач, требующих высокого быстродействия, эффективную передачу больших массивов информации, большую оперативную и внешнюю память. Они могут быть многопроцессорными, способными конкурировать с большими ЭВМ.
Потребителями этого класса компьютеров являются, как правило, профессионалы-программисты и поэтому их программное обеспечение должно быть достаточно богатым и гибким, включая всевозможные инструментальные программные средства.
По конструктивному исполнению компьютеры подразделяются на настольные и портативные .
К портативным относят наколенные (LAPTOP), блокнотные (NOTEBOOK) и карманные (POCKET) или ручные (HANDHELD) компьютеры.
Наколенные (LAPTOP) компьютеры имеют размеры чемодана-дипломата с весом 5-10 кг. В настоящее время их практически не выпускают.
Блокнотные (NOTEBOOK) компьютеры весом не более 2-4 кг имеют размер стандартного листа бумаги А4 (210х297 мм) и толщину 2-5см. В настоящее время блокнотные компьютеры могут иметь такие же возможности, что и настольные, хотя стоимость их существенно выше.
Карманные (POCKET) или ручные (HANDHELD) компьютеры весом около500г играют роль электронной записной книжки.
Постоянная память, или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ROM, англ.) Служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов. Используется только для чтения. Она энергонезависима, то есть записанная в ней информация не изменяется после выключения компьютера.
· По виду доступа:
· С параллельным доступом (parallel mode или random access): такое ПЗУ может быть доступно в системе в адресном пространстве ОЗУ. Например, К573РФ5;
· С последовательным доступом: такие ПЗУ часто используются для однократной загрузки констант или прошивки в процессор или ПЛИС, используются для хранения настроек каналов телевизора, и др. Например, 93С46, AT17LV512A.
· По способу программирования микросхем (записи в них прошивки):
· Непрограммируемые ПЗУ;
· ПЗУ, программируемые только с помощью специального устройства - программатора ПЗУ (как однократно, так и многократно прошиваемые). Использование программатора необходимо, в частности, для подачи нестандартных и относительно высоких напряжений (до +/- 27 В) на специальные выводы.
· Внутрисхемно (пере)программируемые ПЗУ (ISP, in-system programming) - такие микросхемы имеют внутри генератор всех необходимых высоких напряжений, и могут быть перепрошиты без программатора и даже без выпайки из печатной платы, программным способом.
В постоянную память часто записывают микропрограмму управления техническим устройством: телевизором, сотовым телефоном, различнымиконтроллерами, или компьютером (BIOS или OpenBoot на машинах SPARC).
Назначение и характеристика ОЗУ.
Оперативная память, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM, англ.) Она предназначена для хранения информации, изменяющейся в ходе выполнения процессором операций по ее обработке. Используется как для чтения, так и для записи информации. Энергозависима, то есть вся информация хранится в этой памяти только тогда, когда компьютер включен.
Физически для построения запоминающего устройства типа RАМ используют микросхемы динамической и статической памяти, для которых сохранение бита информации означает сохранение электрического заряда (именно этим объясняется энергозависимость всей оперативной памяти, то есть потеря при выключении компьютера всей информации, хранимой в ней).
Оперативная память компьютера физически выполняется на элементах динамической RАМ, а для согласования работы сравнительно медленных устройств (в нашем случае динамической RАМ) со сравнительно быстрым микропроцессором используют функционально для этого предназначенную кэш-память, построенную из ячеек статической RАМ. Таким образом, в компьютерах присутствуют одновременно оба вида RАМ. Физически внешняя кэш-память также реализуется в виде микросхем на платах, которые вставляются в соответствующие слоты на материнской плате.
Основные элементы ПК.
Конструктивно ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому через разъемы - стыки подключаются внешние устройства: дополнительные блоки памяти, клавиатура, дисплей, принтер и др.
Системный блок обычно включает в себя системную плату, блок питания, накопители на дисках, разъемы для дополнительных устройств и платы расширения с контроллерами - адаптерами внешних устройств.
электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
устройство для хранения информации любого вида;
многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
устройство для обработки аналоговых сигналов.
2. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:
размера экрана монитора;
тактовый частоты процессора;
напряжения питания;
быстроты нажатия на клавиши;
объема обрабатываемой информации.
3. Тактовая частота процессора - это:
число двоичных операций, совершаемых процессором в единицу времени;
количество тактов, выполняемых процессором в единицу времени;
число возможных обращений процессора к оперативной памяти в единицу времени;
скорость обмена информацией между процессором и устройством ввода/вывода;
скорость обмена информацией между процессором и ПЗУ.
4. Манипулятор "мышь" - это устройство:
ввода информации;
модуляции и демодуляции;
считывание информации;
для подключения принтера к компьютеру.
5. Постоянное запоминающее устройство служит для:
хранения программы пользователя во время работы;
записи особо ценных прикладных программ;
хранения постоянно используемых программ;
хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирование его узлов;
постоянно хранения особо ценных документов.
6. Для долговременного хранения информации служит:
оперативная память;
процессор;
магнитный диск;
дисковод.
7. Хранение информации на внешних носителях отличается от хранения информации в оперативной памяти:
тем, что на внешних носителях информация может хранится после отключения питания компьютера;
объемом хранения информации;
возможность защиты информации;
способами доступа к хранимой информации.
8. Во время исполнения прикладная программ хранится:
в видеопамяти;
в процессоре;
в оперативной памяти;
в ПЗУ.
9. При отключении компьютера информация стирается:
из оперативной памяти;
из ПЗУ;
на магнитном диске;
на компакт-диске.
10. Привод гибких дисков - это устройство для:
обработки команд исполняемой программы;
чтения/записи данных с внешнего носителя;
хранения команд исполняемой программы;
долговременного хранения информации.
11. Для подключения компьютера к телефонной сети используется:
модем;
плоттер;
сканер;
принтер;
монитор.
12. Программное управление работой компьютера предполагает:
необходимость использования операционной системы для синхронной работы аппаратных средств;
выполнение компьютером серии команд без участия пользователя;
двоичное кодирование данных в компьютере;
использование специальных формул для реализации команд в компьютере.
13. Файл - это:
элементарная информационная единица, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя;
объект, характеризующихся именем, значением и типом;
совокупность индексированных переменных;
совокупность фактов и правил.
14. Расширение файла, как правило, характеризует:
время создания файла;
объем файла;
место, занимаемое файлом на диске;
тип информации, содержащейся в файле;
место создания файла.
15. Полный путь файлу: c:\books\raskaz.txt. Каково имя файла?
books\raskaz;.
raskaz.txt;
books\raskaz.txt;
txt.
16. Операционная система это -
совокупность основных устройств компьютера;
система программирования на языке низкого уровня;
программная среда, определяющая интерфейс пользователя;
совокупность программ, используемых для операций с документами;
программ для уничтожения компьютерных вирусов.
17. Программы сопряжения устройств компьютера называются:
загрузчиками;
драйверами;
трансляторами;
интерпретаторами;
компиляторами.
18. Системная дискета необходима для:
для аварийной загрузки операционной системы;
систематизации файлов;
хранения важных файлов;
лечения компьютера от вирусов.
19. Какое устройство обладает наибольшей скоростью обмена информацией:
CD-ROM дисковод;
жесткий диск;
дисковод для гибких магнитных дисков;
оперативная память;
регистры процессора?
а) хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов
г) записи особо ценных программ
интегрированной системой
в) интерпритатором
г) операционной системой
2. Постоянное запоминающее устройство служит для:
а) хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов
б) хранения программы пользователя во время работы
в) хранения постоянно используемых программ
г) записи особо ценных прикладных программ
3. Программы, управляющие оперативной памятью, процессором, внешними устройствами и обеспечивающие возможность работы других программ, называют:
а) драйверами
б) утилитами
в) операционными системами
г) системами программирования
4. Среди названных ниже характерных режимов для различных редакторов укажите тот, в котором осуществляется сохранение созданного и отредактированного текста:
а) режим работы с файлами
б) режим ввода-редактирования
в) режим поиска по контексту и замены
г) режим орфографического контроля
5. База данных "Зоопарк" содержит в полях Животное, Тип, Кол-во сведения о наименований животного, типе его рациона (плотоядное и травоядное) и количестве пищи, выдаваемой в день. Составить запрос, для получения информации о животных, съедающих в день от5 до 10кг мясных продуктов.
1 В состав основных устройств ЭВМ входят...Монитор, системный блок, клавиатура, "мышка"
Память, центральный процессор, устройства ввода и вывода
Центральный процессор, видеомонитор, клавиатура
Дисковод, принтер, монитор, системный блок
2 К характеристике ЭВМ НЕ относится
ёмкость памяти
Надежность
Стоимость
Долговечность
3 За единицу измерения кол-ва информации принят:
4 Правильный порядок возрастания единиц измерения информации
Байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт
Бит, байт, Гбайт, Кбайт
Кбайт, Гбайт, Мбайт, байт
Байт, Мбайт, Кбайт, Гбайт
5 Современный компьютер - это
Устройство для обработки текстов
Многофункциональное устройство для работы с информацией
Быстродействующее вычислительное устройство
Устройство для хранения информации
6 Из какого устройства процессор выбирает команды
Клавиатуры
Внешних запоминающих устройств
Оперативной памяти
Дисплея
7 Память ЭВМ служит для:
Хранения программ
Хранения программ и данных
Обработки данных
Хранения данных и выполняемой программы
8 Основная функция центрального процессора
Управление вычислительным процессом
Обработка данных
Обработка данных и управление вычислительным процессом
Хранение и передача результата работы программы
9 К устройству ввода НЕ относится
Клавиатура
Принтер
Дисковод
10 Что НЕ является основным устройством ЭВМ
Центральный процессоp
Видеоадаптер
Устройства ввода-вывода
Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин.
Информатика – это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров.
Компьютер (англ. computer – «вычислитель») - универсальное устройство, предназначенное для автоматизации получения, обработки, хранения, передачи и использования информации по заранее заданной программе.
Аппаратное обеспечение (англ. hardware – аппаратные средства, технические средства) включает в себя все физические части компьютера, но не включает программное обеспечение, которое им управляет, и не включает информацию, имеющуюся на компьютере. На компьютерном жаргоне hardware означает «железо» Аппаратное обеспечение без программного обеспечения действительно представляет из себя всего лишь навсего железо.
Программное обеспечение (англ. soft ware – математическое обеспечение, программное обеспечение, сокращенно «ПО» ) включает комплекс необходимых программ – инструкций для компьютера, записанных в понятной компьютеру форме, как ему следует выполнять ту или иную задачу: как вводить исходные данные, как их надо обрабатывать и как выводить результаты. В компьютерном сленге вместо длинного словосочетания «программное обеспечение» давно употребляют короткое «софт».
Аппаратное и программное обеспечение неразрывно связаны друг с другом. Без программ аппаратура является просто железом, а без аппаратуры программы будут никому не нужными инструкциями для выполнения каких-то действий.
Аппаратное обеспечение
К аппаратному обеспечению относятся устройства, образующую конфигурацию компьютера. Персональный компьютер - универсальная техническая система, конфигурацию которой можно изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации:
Системный блок -основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока называются внутренними, а подключаемые к нему снаружи - внешними и периферийными. К ним относятся устройства ввода и вывода информации, а также внешняя память.
Системный блок
Материнская плата - основная плата компьютера. На ней размещаются:
процессор - основная микросхема, выполняющая арифметические и логические операции - мозг компьютера.
шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами.
оперативная память - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство.
разъёмы для подключения дополнительных внутренних устройств(слоты).
Микропроцессор
Процессор, или более полно - микропроцессор, часто называемый ЦПУ (CPU - centralprocessingunit), является центральным компонентом компьютера. Это разум, который прямо или косвенно управляет всем происходящим внутри компьютера.
Когда фон Нейман впервые предложил хранить последовательность инструкций, так называемые программы, в той же памяти, что и данные, это была поистине новаторская идея.Этот отчет описывал компьютер состоящим из четырех основных частей: центрального арифметического устройства, центрального управляющего устройства, памяти и средств ввода/вывода.Сегодня почти все процессоры имеют фон-неймановскую архитектуру.
Процессор – это блок ЭВМ, предназначенный для автоматического считывания команд программы, их расшифровки и выполнения. Каждый микропроцессор имеет определенное число элементов памяти, называемых регистрами, арифметико-логическое устройство (АЛУ) и устройство управления.
Регистры используются для временного хранения выполняемой команды, адресов памяти, обрабатываемых данных и другой внутренней информации микропроцессора.
В АЛУ производится арифметическая и логическая, обработка данных.
Устройство управления реализует временную диаграмму и вырабатывает необходимые управляющие сигналы для внутренней работы микропроцессора и связи его с другой аппаратурой через внешние шины микропроцесс ера.
Современная технология позволяет изготовить весь процессор в виде единой микросхемы, которую принято называть микропроцессором.
Устройство управления
Арифметико-логическое устройство
Микропроцессорная память
Генератор тактовых импульсов
Порт ввода-вывода
Многоя́дерныйпроце́ссор - центральный процессор, содержащий два и более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе.
Термин «ядро микропроцессора» (англ. processorcore) не имеет чёткого определения и в зависимости от контекста употребления может обозначать особенности, позволяющие выделить модель в отдельный вид:
часть микропроцессора, содержащую основные функциональные блоки.
кристалл микропроцессора (CPU или GPU), чаще всего, открытый.
часть процессора, осуществляющая выполнение одного потока команд. Многоядерные процессоры имеют несколько ядер и поэтому способны осуществлять независимое параллельное выполнение нескольких потоков команд одновременно.
набор параметров, характеризующих микропроцессор.
физическую реализацию:
организационные, схемотехническте или программные характеристики:
Ядро микропроцессора обычно имеет собственное кодовое обозначение (например, K7) или имя (например, Deschutes).
В электронных устройствах одним из наиболее важных элементов, обеспечивающих работу всей системы считается память, которая делится на внутреннюю и внешнюю. Элементами внутренней памяти считают ОЗУ, ПЗУ и кеш процессора. Внешняя – это всевозможные накопители, которые подключаются к компьютеру из вне – жесткие диски, флешки, карты памяти и др.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) служит для хранения данных, изменение которых в процессе работы невозможно, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) для помещения в её ячейки информации от процессов, происходящих в текущий момент времени в системе, а кеш память используется для срочной обработки сигналов микропроцессором.
Что такое ПЗУ
ПЗУ или ROM (Read only memory – Только для чтения) – типичное устройство хранения неизменяемой информации, включенное в состав почти каждого компонента ПК и телефона и требующееся для запуска и работы всех элементов системы. Содержимое в ROM записано производителем аппаратного обеспечения и содержит директивы для предварительного тестирования и запуска устройства.
Свойствами ПЗУ являются независимость от питания, невозможность перезаписи и возможность хранить информацию длительные сроки. Информация, содержащаяся в ROM, вносится разработчиками однажды, и аппаратное обеспечение не допускает её стирания, хранится до окончания службы компьютера или телефона, или его поломки. Конструктивно ПЗУ защищены от повреждений при перепадах напряжения, поэтому нанести ущерб содержащейся информации могут только механические повреждения.
По архитектуре делятся на масочные и программируемые:
- В масочных устройствах информация вносится с помощью типичного шаблона на финальном этапе изготовления. Содержащиеся данные не могут быть перезаписаны пользователем. Разделяющими компонентами выступают типичные pnp элементы транзисторов или диодов.
- В программируемых ПЗУ (Programmable ROM) информация представлена в виде двумерной матрицы проводящих элементов, между которыми расположен pn переход полупроводникового элемента и металлическая перемычка. Программированием такой памяти происходит устранением или созданием перемычек посредством тока высокой амплитуды и продолжительности.
Основные функции
В блоки памяти ROM вносят информацию по управлению аппаратным обеспечением заданного устройства. ПЗУ включает в себя следующие подпрограммы:
- Директиву старта и контроля за работой микропроцессора.
- Программу проверяющую работоспособность и целостность всего аппаратного обеспечения, содержащегося в компьютере или телефоне.
- Программу дающую начало работе системы и завершающее её.
- Подпрограммы, управляющие периферийным оборудованием и модулями ввода/вывода.
- Данные о адресе операционной системы на физическом накопителе.
Архитектура
Постоянные запоминающие устройства выполнены в виде двухмерного массива . Элементами массива являются наборы проводников, часть которых не затрагивается, прочие ячейки разрушаются. Проводящие элементы являются простейшими переключателями и формируют матрицу за счет поочередного соединения их к рядам и строкам.
Если проводник замкнут, он содержит логический ноль, разомкнут – логическую единицу. Таким образом в двухмерный массив физических элементов вносят данные в двоичном коде, которые считывает микропроцессор.
Разновидности
В зависимости от способа изготовления устройства ПЗУ делят на:
- Обыкновенные , создаваемые фабричным способом. Данные в таком устройстве не изменяются.
- Программируемые ПЗУ, допускающие изменение программы один раз.
- Стираемое программируемое оборудование , позволяющее очищать данные с элементов и перезаписывать их, например, посредством ультрафиолета.
- Электрически очищаемые перезаписываемые элементы, в которых допускается многократное изменение . Такой вид применяется в HDD, SSD, Flash и других накопителях. На такой же микросхеме записан BIOS на материнских платах.
- Магнитные , в которых информация хранилась на намагниченных участках, чередующихся с не намагниченными. В них была возможна перезаписи.
Разница между RAM и ROM
Отличия между двумя видами аппаратного обеспечения, заключаются в её сохранности при отключении питания, скорости и возможности доступа к данным.
В оперативной памяти (Random access memory или RAM) информация содержится в последовательно расположенных ячейках к каждой из которых возможно получить доступ посредством программных интерфейсов . RAM содержит данные о выполняемых в текущий момент процессах в системе, таких как программы, игры, содержит значения переменных и списки данных в стеках и очередях. При отключении компьютера или телефона RAM память полностью очищается . По сравнению с ROM памятью она отличается большей скоростью доступа и потреблением энергии.
ROM память работает медленнее, и для своей работы потребляет меньше энергии. Главное отличие заключается в невозможности изменять входящие данные в ПЗУ, в то время как в ОЗУ информация меняется постоянно.
