Принципы построения ПК. Принцип открытой архитектуры. Аппаратное устройство ПК. Поколения ЭВМ. Основные характеристики ПК

Принципы построения ПК. Принцип открытой архитектуры. Аппаратное устройство ПК. Поколения ЭВМ. Основные характеристики ПК

Основные принципы построения компьютеров.

В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
4. Принцип последовательного программного управления. Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой.
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.

Принцип открытой архитектуры.

Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями.
Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, и, тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.

Аппаратное обеспечение компьютера

Аппаратное обеспечение компьютера – это все аппаратные средства, из которых состоит компьютер, т.е. вся аппаратура, необходимая для работы компьютера.
Аппаратное обеспечение компьютера можно разделить на две части:
основные устройства компьютера;
дополнительные устройства компьютера.
К основным устройствам компьютера относятся:
монитор (или дисплей) – устройство вывода информации;
клавиатура – устройство ввода информации;
системный блок.
Мышь – устройство управления манипуляторного вида.

Внутренние устройства ПК

В состав системного блока обязательно входят пять устройств
материнская плата,
процессор (CPU),
оперативная память,
память на жестком диске (HDD),
Видеокарта

Процессор

Процессор ― это устройство, которое выполняет вычислительные и логические операции с данными. Расшифровка CPU ― Central Processing Unit (центральное обрабатывающее устройство).

Устройство процессора

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Оно осуществляет выполнение арифметических и логических операций.
Устройство управления (УУ). Оно координирует работу всех частей процессора, его взаимодействие с внешним оборудованием.

Функции процессора

выполняет операции с данными оперативной памяти.
создает команды и обрабатывает запросы от внутренних компонентов или внешних устройств.
временное хранит данные о проделанных операциях или отданных командах.
выполняет логические и арифметические операции с полученной информацией.
передает итоги обработки информации внешним устройствам.

Основные характеристики процессора

Тактовая частота. Измеряется в мега-, гигагерцах (МГц, ГГц) и подразумевает под собой количество тактов (вычислений) в секунду.
Частота шины. Тактовая частота (в МГц), с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной материнской платы (например, для загрузки/выгрузки данных из/в оперативную память).

Характеристики оперативной памяти (ОЗУ)

Емкость (ГБ) — объем хранилища ОЗУ.
Пропускная способность (MB/s или GB/s) — скорость работы памяти с данными.
Частота (МГц)— величина, которая указывает на количество операций, которые устройство выполняет за промежуток времени (зависит от таймингов).
Тайминги (например, 11–11–11–28) — внутренняя задержка, выраженная в тактах времени, по прошествии которого происходят чтения, записи, обработка, подача напряжения и прочие операции.

Функции ОЗУ

прием информации от других устройств;
запоминание информации;
передача информации по запросу в другие устройства компьютера.

Внешние Накопители информации

Постоянное запоминающее устройство — это устройство, которое сохраняет данные даже при отключении питания. Это значит, что данные не теряются при выключении компьютера или снятии устройства. Используется для долгосрочного хранения данных.

Магнитные накопители

Магнитные накопители информации — это устройства, которые записывают и читают данные с помощью магнитного поля.
Жёсткий диск (HDD). Жесткий диск (в народе винчестер) имеет большую емкость хранения данных (от нескольких гигабайт до нескольких терабайт), высокую скорость передачи данных (от нескольких до нескольких сотен мегабайт в секунду) и низкую стоимость за единицу объема.
Устройство с магнитной лентой — это тип магнитного накопителя информации, который использует тонкую пластиковую ленту, покрытую магнитным слоем, для хранения данных.
Дискеты — это устаревший тип магнитного накопителя информации. Дискеты имели небольшую емкость хранения данных (от 360 килобайт до 1.44 мегабайта), низкую скорость передачи данных (от 125 до 500 килобайт в секунду) и высокую стоимость за единицу объема

Флэш-память

Флэш-память — это тип постоянного запоминающего устройства, которое записывает и читает данные с помощью электрического поля. Она использует полупроводниковые материалы, такие как кремний или германий, для хранения данных в виде электрических зарядов.
SSD (твердотельный накопитель) — это наиболее распространенный тип флэш-памяти. Он состоит из одной или нескольких плат с интегральными схемами флэш-памятиьUSB-накопитель — это тип флэш-памяти, который имеет форму небольшого устройства с разъемом USB на одном конце.
USB-накопитель — это тип флэш-памяти, который имеет форму небольшого устройства с разъемом USB на одном конце.
SD-карта — это тип флэш-памяти, который имеет форму небольшой пластиковой карты с контактами на одной стороне.

Оптические накопители

Оптические накопители — это устройства, которые записывают и читают данные с помощью лазерного луча.
Компакт-диск (CD) — это наиболее старый тип оптического накопителя. CD имеет небольшую емкость хранения данных (от 650 до 900 мегабайт), низкую скорость передачи данных (от 150 до 600 килобайт в секунду) и низкую стоимость за единицу объема.
DVD-диск — это более современный тип оптического накопителя. DVD имеет большую емкость хранения данных (от 4.7 до 17 гигабайт), высокую скорость передачи данных (от 1.3 до 10.8 мегабайт в секунду) и низкую стоимость за единицу объема/
Blu-ray — это самый новый тип оптического накопителя. Blu-ray имеет очень большую емкость хранения данных (от 25 до 128 гигабайт), очень высокую скорость передачи данных (от 36 до 72 мегабайт в секунду) и высокое качество изображения и звука

Информационные революции

Первая революция связана с изобретением письменности, что привело к гигантскому качественному и количественному скачку. Появилась возможность передачи знаний от поколения к поколениям.
Вторая революция (середина XVI века) вызвана изобретением книгопечатания.
Третья революция (конец XIX века) обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать информацию.
Четвертая революция (70-ые годы XX века) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персональных компьютеров. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации).

Поколения ЭВМ

Заполнить таблицу самостоятельно