Принцип работы и основные параметры элементов персонального компьютера

По своему назначению компьютер - это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией. Основы учения об архитектуре вычислительных машин и принципах работы были заложены Джон фон Нейманом.

Фон Нейман выдвинул основополагающие принципы логического устройства ЭВМ, но и предложил ее структуру, представленную на рисунке.

Рис. 7. Принципы логического устройства ЭВМ.

Положения фон Неймана:

1. Компьютер состоит из нескольких основных устройств: арифметико-логическое устройство, управляющее устройство, память, внешняя память, устройства ввода и вывода.

2. Арифметико-логическое устройство – выполняет логические и арифметические действия, необходимые для переработки информации, хранящейся в памяти.

3. Управляющее устройство – обеспечивает управление и контроль всех устройств компьютера (управляющие сигналы указаны пунктирными стрелками).

4. Данные, которые хранятся в запоминающем устройстве, представлены в двоичной форме.

5. Программа, которая задает работу компьютера, и данные хранятся в одном и том же запоминающем устройстве.

6. Для ввода и вывода информации используются устройства ввода и вывода.

Один из важнейших принципов – принцип хранимой программы – требует, чтобы программа закладывалась в память машины так же, как в нее закладывается исходная информация.

Арифметико-логическое устройство и устройство управления в современных компьютерах образуют процессор ЭВМ. Процессор, который состоит из одной или нескольких больших интегральных схем называется микропроцессором или микропроцессорным комплектом.

Процессор – функциональная часть ЭВМ, выполняющая основные операции по обработке данных и управлению работой других блоков. Процессор является преобразователем информации, поступающей из памяти и внешних устройств.

Запоминающие устройства обеспечивают хранение исходных и промежуточных данных, результатов вычислений, а также программ. Они включают: оперативные (ОЗУ), сверхоперативные СОЗУ), постоянные (ПЗУ) и внешние (ВЗУ) запоминающие устройства.

В построенной по схеме фон Неймана ЭВМ происходит последовательное считывание команд из памяти и их выполнение.

Персональный компьютер (ПК) — это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места.Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:

-системный блок;

-клавиатура, которая обеспечивает ввод информации в компьютер;

-манипулятор мышь, облегчающий ввод информации в компьютер;

-монитор, предназначенный для изображения текстовой и графической информации

Дополнительно могут подключаться периферийные устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер, джойстики, световые перья, сканеры, цифровые камеры, графопостроители, модемы, zip – накопители и др.

Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование. Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены жидкокристаллические мониторы.

Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных. Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора.

Мышь — устройство «графического» управления.

Основным устройством ПК является материнская плата, которая определяет его конфигурацию. Все устройства ПК подключаются к этой плате с помощью разъемов расположенных на этой плате. Соединение всех устройств в единую систему обеспечивается с помощью системной магистрали (шины), представляющей собой линии передачи данных, адресов и управления.

Ядро ПК образуют процессор (центральный микропроцессор) и основная память, состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) или перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ. ПЗУ предназначается для записи и постоянного хранения данных.

Подключение всех внешних устройств: клавиатуры, монитора, внешних ЗУ, мыши, принтера и т.д. обеспечивается через контроллеры, адаптеры, карты.