Лекция "Основы вычислительной техники 2."

Лекция 3­1. Раздел 2. Основы вычислительной техники. Содержание Тема 2 Вычислительная техника (Продолжение)........................................................2 2.5. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера..........................2 2.6. Внутренние устройства системного блока.............................................................3 2.6.1. Материнская плата.......................................................................................3 2.6.2. Жесткий диск (винчестер)............................................................................3 2.6.3 Порты..............................................................................................................4 2.6.4. Дисковод компакт­дисков DVD­RW..........................................................4 2.7. Системы, расположенные на материнской плате...................................................4 2.7.1. Оперативная память.....................................................................................4 2.7.2. Процессор......................................................................................................4 2.7.3. Микросхема ПЗУ и система BIOS...............................................................4 Тема 2 Вычислительная техника (Продолжение) 2.5. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера Персональный компьютер — универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой, В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства (рис. 2): • системный блок; • монитор; • клавиатуру; • манипулятор «мышь». Системный блок Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными. Монитор Монитор — устройство визуального представления данных. Клавиатура Мышь 2.6. Внутренние устройства системного блока 2.6.1. Материнская плата Материнская плата — основная плата персонального компьютера. На ней размещаются: • процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций; • микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы; • шины — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера; • оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен; 25• ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен; • разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты). 2.6.2. Жесткий диск (винчестер) Жесткий диск — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. 2.6.3 Порты 2.6.4. Дисковод компакт­дисков DVD­RW 2.7. Системы, расположенные на материнской плате 2.7.1. Оперативная память Оперативная память – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Сегодня типичным считается размер оперативной памяти 1 Гбт 2.7.2. Процессор Процессор — основная микросхема компьютера, в которой и производятся всё вычисления. Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регистров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ. С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина. 2.7.3. Микросхема ПЗУ и система BIOS В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего — ни данных, ни программ, поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды. Но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения. Поэтому сразу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ (всегда одинаково). Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам. Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой пока ничего нет. Он указывает на другой тип памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы. Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — Basic Input Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.