Структурна схема комп‘ютера. Призначення і функції основних пристроїв. Поняття про мікропроцесор
Персональні комп'ютери, робота яких грунтується на принципі програм¬ного управління, мають схожу структуру, спрощений вигляд якої показано на мал. 1. Вони включають такі апаратні-засоби: центральний мікропроцесор, внутрішню і зовнішню пам'ять, системну шину, пристрої введення-виведення інформації.
Мал. 1.
Далі розглядатимемо апаратне забезпечення комп'ютерів архітектури IBM PC. Центральний мікропроцесор, внутрішня пам'ять і системна шина конструк¬тивно розташовані в окремому блоці, який називають системним. Пристрої зовнішньої пам'яті звичайно також розміщують у системному блоці, хоч інколи і розміщують в окремих блоках. Усі пристрої введення-виведення, а також пристрої внутрішньої пам'яті підмикають до системної шини через відповідні спеціальні плати, які називають адаптерами та контролерами. Центральний мікропроцесор, внутрішню пам'ять, системну шину, адаптери та контролери розміщують на одній платі, яку називають материнською.
Зовнішня пам'ять — це, як правило, накопичувачі на магнітних та оптич¬них дисках.
Усі пристрої введення-виведення з точки зору порядку їх використання можна розділити на дві групи: стандартні — пристрої введення-виведення та нестандартні. Останні ще називають периферійними пристроями. Стандартні пристрої — це пристрої за замовчуванням, тобто ті, з яких ком¬п'ютер чекає введення-виведення, якщо спеціально не обумовлені інші при¬строї. Такими пристроями є дисплей та клавіатура.
До нестандартних пристроїв можна віднести такі:
1. Накопичувачі на магнітних та оптичних дисках.
2. Пристрої виведення символьної та графічної інформації (принтери та плоттери).
3. Пристрої введення інформації (миша, сканер).
4. Пристрої зв'язку комп'ютера з телефонною мережею (модем). Системна шина виконує функцію зв'язку між мікропроцесором, внут¬рішньою пам'яттю, стандартними та периферійними пристроями введення-виведення. У системній шині виділяють адресну шину та шину даних. Адресну шину використовують для зв'язку мікропроцесора з пам'яттю, а шину даних для зв'язку з пристроями введення-виведення.
Центральний мікропроцесор — це основний пристрій ПК. Він виконує програму, яка зберігається у внутрішній пам'яті, керує спільною роботою всіх інших пристроїв і виконує різноманітні операції над даними.
Найважливішою його характеристикою є продуктивність (швидкодія). Про-дуктивність, в першу чергу, залежить від тактової частоти, яку вимірюють у мегагерцах. За допомогою сигналів тактової частоти синхронізується робота всіх пристроїв ПК.
Крім тактової частоти до найважливіших характеристик мікропроцесора відносять такі:
1. Розрядність. Це кількість внутрішніх двійкових розрядів, яка суттєво впливає на його продуктивність.
2. Кількість розрядів, пов'язаних з системною адресною шиною, та кіль¬кість розрядів, пов'язаних з системною шиною даних.
Адресна шина визначає кількість адресних чарунок пам'яті, причому за довжину чарунки взято довжину в 1 байт. Кількість адресованої пам'яті дорівнює числу 2 в степені, що дорівнює кількості адресних шин.
З 1993 p. розпочато виробництво мікропроцесора Pentium, який на сьогодні є основним в IBM комп'ютерах. Перспективна модель — мікропроцесор Pentium Pro.
Слід звернути увагу на те, що всі мікропроцесори до моделі 486 не виконували арифметичних операцій з числами в нормальній формі (з плаваю¬чою комою). Для їх виконання вони комплектувалися окремими мікропроце¬сорами, названими математичними співпроцесорами.