Подключение отдельных периферийных устройств компьютера к магистрали на физическом уровне возможно
Обновлено: 06.07.2024
В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип . Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии (рис.). К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).
Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.
Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении - от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле: N = 2 I , где I - разрядность шины адреса.
Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно: N = 236 = 68 719 476 736.
Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию - считывание или запись информации из памяти - нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее. Аппаратно на системных платах реализуются шины различных типов. В компьютерах РС/286 использовалась шина ISA (Industry Standard Architecture), имевшая 16-разрядную шину данных и 24-разрядную шину адреса. В компьютерах РС/386 и РС/486 используется шина EISA (Extended Industry Standard Architecture), имеющая 32-разрядные шины данных и адреса. В компьютерах PC/ Pentium используется шина PCI (Peripheral Component Interconnect), имеющая 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса.
Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров , адаптеров устройств (видеоадаптер, контроллер жестких дисков и т. д.), а на программном уровне обеспечивается загрузкой в оперативную память драйверов устройств, которые обычно входят в состав операционной системы.
Контроллер жестких дисков обычно находится на системной плате. Существуют различные типы контроллеров жестких дисков, которые различаются по количеству подключаемых дисков, скорости обмена информацией, максимальной емкости диска и др.
IDE — Integrated Device Electronics EIDE — Enhanced Integrated Device Electronics SCSI — Small Computers System Interface В стандартный набор контроллеров, разъемы которых имеются на* системном блоке компьютера, обычно входят:
— видеоадаптер (с помощью него обычно подключается дисплей);
— последовательный порт СОМ1 (с помощью него обычно подключается мышь);
— последовательный порт COM2 (с помощью него обычно подключается модем);
— параллельный порт (с помощью него обычно подключается принтер);
— контроллер клавиатуры.
Через последовательный порт единовременно может передаваться 1 бит данных в одном направлении, причем данные от процессора к периферийному устройству и в обратную сторону, от периферийного устройства к процессору, передаются по разным проводам. Максимальная дальность передачи составляет обычно несколько десятков метров, а скорость до 115 200 бод. Устройства подключаются к этому порту через стандартный разъем RS-232.
Через параллельный порт может передаваться в одном направлении одновременно 8 бит данных. К этому порту устройства подключаются через разъем Centronics. Максимальное удаление принимающего устройства обычно не должно превышать 3 м.
Подключение других периферийных устройств требует установки в компьютер дополнительных адаптеров (плат).
1. для работы с внешними устройствами используются те же команды процессора, что и дл работы с памятью.
2. подключение к магистрали дополнительных устройств не требует изменений в уже существующих устройствах, процессоре, памяти.
3. меняя состав модулей можно изменять мощность и назначение компьютера в процессе его эксплуатации.
Принцип открытой архитектуры – правила построения компьютера, в соответствии с которыми каждый новый блок должен быть совместим со старым и легко устанавливаться в том же месте в компьютере.
В компьютере столь же легко можно заменить старые блоки на новые, где бы они ни располагались, в результате чего работа компьютера не только не нарушается, но и становится более производительной. Этот принцип позволяет не выбрасывать, а модернизировать ранее купленный компьютер, легко заменяя в нем устаревшие блоки на более совершенные и удобные, а так же приобретать и устанавливать новые блоки. Причем во всех разъемы для их подключения являются стандартными и не требуют никаких изменений в самой конструкции компьютера.
Магистрально-модульный принцип построения компьютера.pptx
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
2. Архитектурой компьютера называется:
а) техническое описание деталей устройств компьютера
б) описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для понимания пользователя +
в) описание программного обеспечения для работы компьютера
3. Компьютер:
а) универсальное устройство для записи и чтения информации
б) электронное устройство для обработки информации
в) универсальное, электронное устройство для хранения, обработки и передачи информации +
4. Что такое микропроцессор:
а) устройство для хранения той информации, которая часто используется в работе
б) интегральная микросхема, которая выполняет поступающие на её вход команды (например, вычисление) и управляет работой машины +
в) устройство для вывода алфавитно-цифровых данных
5. Что является назначением процессора:
а) выполнять арифметико-логические операции
б) подключать периферийные устройства к магистрали
в) выполнять команды одной программы в данный момент +
6. С помощью чего возможно подключение отдельных периферийных устройств компьютера к магистрали на физическом уровне:
а) утилиты
б) контроллера +
в) драйвера
7. Для обмена информацией между компьютерами предназначена:
а) сетевая карта +
б) интерфейс
в) жесткий диск
8. К южному мосту подключаются устройства внешней памяти по этой шине:
а) LIP
б) SATA +
в) COM
10. Если отключить это, персональный компьютер перестанет функционировать:
а) мышь
б) оперативную память +
в) дисковод
11. Создавать локальную сеть, соединяя компьютеры между собой и выходить в интернет, позволяет:
а) флешка
б) сетевая карта
в) модем +
12. Чипсетом называется:
а) универсальное, электронное, программно-управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации
б) набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами +
в) универсальное устройство для передачи информации
13. Укажите верное описание для материнской платы:
а) сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера +
б) быстрая, полупроводниковая, энергонезависимая память
в) плата, обеспечивающая компьютер
14. К магистрали, представляющей из себя 3 различные шины, подключается:
а) ОЗУ
б) жесткий диск
в) процессор и оперативная память +
15. Принципы, сформулированные этим человеком, легли в основу построения большинства компьютеров:
а) Джон фон Нейман +
б) Отто фон Бисмарк
в) Джон фон Ньюман
16. Какое название носит блок, который содержит системы автономного и сетевого питания компьютера:
а) источник памяти
б) источник питания +
в) источник функционирования
17. Пикселем называется:
а) точка изображения +
б) несколько точек, соединенных в пучок
в) электрон
20. Какое устройство осуществляет задание ритма при передаче информационных сигналов в компьютере:
а) тактовый генератор +
б) тактовая частота
в) ОЗУ
21. Драйвер периферийного устройства, для правильной работы данного устройства должен:
а) быть выведен на печать
б) находиться в оперативной памяти
в) находиться на жестком диске +
22. Для чего нужна оперативная память:
а) для запуска программы
б) для хранения исполняемой в данный момент времени программы и данных, с которыми она непосредственно работает +
в) для долговременного хранения информации
23. От чего зависит скорость обработки информации в компьютере:
а) жесткого диска
б) тактовой частоты
в) ОЗУ +
24. Единицей измерения ёмкости памяти является:
а) Кбайт +
б) такт
в) ГГц
25. Для чего предназначены периферийные устройства:
а) для выполнения арифметико-логических операций
б) для улучшения дизайна компьютера
в) для обмена информацией между компьютером и пользователем +
26. Для чего нужна внешняя память:
а) для хранения часто изменяющейся информации в процессе решения задачи
б) для долговременного хранения информации после выключения компьютера +
в) для обработки текущей информации
27. Частота регенерации монитора измеряется в:
а) герцах +
б) секундах
в) вольтах
28. Плоттер:
а) широкоформатный сканер
б) широкоформатный принтер +
в) цветной принтер
29. Что такое разрешение монитора:
а) количество пикселей по вертикали и по горизонтали +
б) количество пикселей по горизонтали
в) количество пикселей по вертикали
30. ОЗУ-это память:
а) в которой хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо для работы компьютера
б) в которой хранится информация независимо от того работает компьютер или нет
в) в которой хранится исполняемая в данный момент времени программа и данные, с которыми она непосредственно работает +
1. Структурно-функциональная схема компьютера включает в себя:
а) процессор, внутренняя память, внешняя память, устройства ввода и вывода+
б) арифметическо-логическое устройство, устройство управления, монитор
в) микропроцессор, ВЗУ, ОЗУ, ПЗУ, клавиатура, монитор, принтер, мышь
г) системный блок, монитор, ОЗУ, клавиатура, мышь, принтер
2. Hardware-это:
а) система обеспечивающая создание новых программ
б) аппаратная часть компьютера +
в) самая популярная система для компьютеров IBM PC
3. Software-это:
а) только программы для подключения к компьютеру новых устройств
б) программа вспомогательного назначения
в) программное обеспечение компьютера +
4. Задание ритма при передаче информационных сигналов в компьютере осуществляет:
а) тактовый генератор +
б) тактовая частота
в) ОЗУ
5. Для правильной работы периферийного устройства драйвер этого устройства должен:
а) быть выведен на печать
б) находиться в оперативной памяти
в) находиться на жестком диске +
6. Оперативная память необходима для:
а) запуска программы
б) хранения исполняемой в данный момент времени программы и данных, с которыми она непосредственно работает +
в) долговременного хранения информации
7. Скорость обработки информации в компьютере зависит от:
а) жесткого диска
б) тактовой частоты
в) ОЗУ +
8. Укажите единицу измерения ёмкости памяти:
а) Кбайт +
б) такт
в) ГГц
9. Периферийные устройства предназначены для:
а) выполнения арифметико-логических операций
б) улучшения дизайна компьютера
в) обмена информацией между компьютером и пользователем +
10. Внешняя память необходима:
а) хранения часто изменяющейся информации в процессе решения задачи
б) для долговременного хранения информации после выключения компьютера +
в) для обработки текущей информации
11. В чем измеряется частота регенерации монитора:
а) герцах +
б) секундах
в) вольтах
12. Что такое плоттер:
а) широкоформатный сканер
б) широкоформатный принтер +
в) цветной принтер
13. Разрешение монитора-это:
а) количество пикселей по вертикали и по горизонтали +
б) количество пикселей по горизонтали
в) количество пикселей по вертикали
14. ОЗУ-это память, в которой хранится:
а) информация, присутствие которой постоянно необходимо для работы компьютера
б) хранится информация независимо от того работает компьютер или нет
в) исполняемая в данный момент времени программа и данные, с которыми она непосредственно работает +
15. Какую функцию выполняют периферийные устройства:
а) ввод-вывод информации +
б) обработку информации
в) хранение информации
16. Что такое архитектура компьютера:
а) техническое описание деталей устройств компьютера
б) описание устройства и принципов работы компьютера,достаточное для понимания пользователя +
в) описание программного обеспечения для работы компьютера
17. Что такое компьютер:
а) универсальное устройство для записи и чтения информации
б) электронное устройство для обработки информации
в) универсальное, электронное устройство для хранения, обработки и передачи информации +
18. Микропроцессор-это:
а) устройство для хранения той информации, которая часто используется в работе
б) интегральная микросхема, которая выполняет поступающие на её вход команды (например, вычисление) и управляет работой машины +
в) устройство для вывода алфавитно-цифровых данных
19. Назначение процессора:
а) выполнять арифметико-логические операции
б) подключать периферийные устройства к магистрали
в) выполнять команды одной программы в данный момент +
20. Подключение отдельных периферийных устройств компьютера к магистрали на физическом уровне возможно с помощью:
а) утилиты
б) контроллера +
в) драйвера
21. Какое устройство служит для обмена информацией между компьютерами:
а) сетевая карта +
б) интерфейс
в) жесткий диск
22. По какой шине к южному мосту подключаются устройства внешней памяти:
а) LIP
б) SATA +
в) COM
24. Персональный компьютер не будет функционировать, если отключить:
а) мышь
б) оперативную память +
в) дисковод
25. Какое устройство позволяет создавать локальную сеть, соединяя компьютеры между собой и выходить в интернет:
а) флешка
б) сетевая карта
в) модем +
26. Что такое чипсет:
а) универсальное, электронное, программно-управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации
б) набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами +
в) универсальное устройство для передачи информации
27. Материнская плата-это:
а) сложная многослойная печатная плата на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера +
б) быстрая, полупроводниковая, энергонезависимая память
в) плата, обеспечивающая компьютер
28. Что подключается к магистрали, которая представляет собой три различные шины:
а) ОЗУ
б) жесткий диск
в) процессор и оперативная память +
29. В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные:
а) фон Нейманом +
б) фон Бисмарком
в) фон Ньюманом
30. Блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера:
а) источник памяти
б) источник питания +
в) источник функционирования
31. Пиксель-это:
а) точка изображения +
б) несколько точек, соединенных в пучок
в) электрон
Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура, ресурсы, т. е. средства вычислительной системы. Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе.
Модульный принцип позволяет потребителю самому подобрать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости его модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль или системная шина - это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.
Обмен информацией между отдельными устройствами ЭВМ производится по трем многоразрядным шинам, соединяющим все модули, - шине данных, шине адресов и шине управления.
Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и отреагировать на него. За реакцию устройства процессор не отвечает - это функция контроллера. Поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы, и набор таких модулей произволен.
Разрядность шины данных задается разрядностью процессора, т. е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт.
Данные по шине данных могут передаваться как от процессора к какому-либо устройству, так и в обратную сторону, т. е. шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода.
Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для ОЗУ - код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы передаются в одном направлении, от процессора к устройствам, т. е. эта шина является однонаправленной.
По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией, и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.
Внешние устройства к шинам подключаются посредством интерфейса. Под интерфейсом понимают совокупность различных характеристик какого-либо переферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором. В случае несовместимости интерфейсов (например, интерфейс системной шины и интерфейс винчестера) используют контроллеры.
Чтобы устройства, входящие в состав компьютера, могли взаимодействовать с центральным процессором, в IBM-совместимых компьютерах предусмотрена система прерываний (Interrupts). Система прерываний позволяет компьютеру приостановить текущее действие и переключиться на другие в ответ на поступивший запрос, например, на нажатие клавиши на клавиатуре. Ведь с одной стороны, желательно, чтобы компьютер был занят возложенной на него работой, а с другой - необходима его мгновенная реакция на любой требующий внимания запрос. Прерывания обеспечивают немедленную реакцию системы.
Прогресс компьютерных технологий идет семимильными шагами. Каждый год появляются новые процессоры, платы, накопители и прочие периферийные устройства. Рост потенциальных возможностей ПК и появление новых более производительных компонентов неизбежно вызывает желание модернизировать свой компьютер. Однако нельзя в полной мере оценить новые достижения компьютерной технологии без сравнения их с существующими стандартами.
Разработка нового в области ПК всегда базируется на старых стандартах и принципах. Поэтому знание их является основополагающим фактором для (или против) выбора новой системы.
Информатика в настоящее время является стремительно развивающийся наукой. Многие студенты постают в технические университеты, чтобы в будущем связать свою деятельность с IT или приближенными областями. Для проверки знаний по теме Архитектура ПК предлагаем пройти тестирование на этой странице. Обращаем ваше внимание, что в тесте правильные ответы выделены символом [+].
Пиксель-это:
[+] а) точка изображения
[-] б) несколько точек, соединенных в пучок
Hardware-это:
[-] а) система обеспечивающая создание новых программ
[+] б) аппаратная часть компьютера
[-] в) самая популярная система для компьютеров IBM PC
Software-это:
[-] а) только программы для подключения к компьютеру новых устройств
[-] б) программа вспомогательного назначения
[+] в) программное обеспечение компьютера
Задание ритма при передаче информационных сигналов в компьютере осуществляет:
[+] а) тактовый генератор
[-] б) тактовая частота
Для правильной работы периферийного устройства драйвер этого устройства должен:
[-] а) быть выведен на печать
[-] б) находиться в оперативной памяти
[+] в) находиться на жестком диске
Оперативная память необходима для:
[-] а) запуска программы
[+] б) хранения исполняемой в данный момент времени программы и данных, с которыми она непосредственно работает
[-] в) долговременного хранения информации
Скорость обработки информации в компьютере зависит от:
[-] а) жесткого диска
[-] б) тактовой частоты
Укажите единицу измерения ёмкости памяти:
Периферийные устройства предназначены для:
[-] а) выполнения арифметико-логических операций
[-] б) улучшения дизайна компьютера
[+] в) обмена информацией между компьютером и пользователем
Внешняя память необходима:
[-] а) хранения часто изменяющейся информации в процессе решения задачи
[+] б) для долговременного хранения информации после выключения компьютера
[-] в) для обработки текущей информации
В чем измеряется частота регенерации монитора:
Что такое плоттер:
[-] а) широкоформатный сканер
[+] б) широкоформатный принтер
[-] в) цветной принтер
Разрешение монитора-это:
[+] а) количество пикселей по вертикали и по горизонтали
[-] б) количество пикселей по горизонтали
[-] в) количество пикселей по вертикали
ОЗУ-это память, в которой хранится:
[-] а) информация, присутствие которой постоянно необходимо для работы компьютера
[-] б) хранится информация независимо от того работает компьютер или нет
[+] в) исполняемая в данный момент времени программа и данные, с которыми она непосредственно работает
Какую функцию выполняют периферийные устройства:
[+] а) ввод-вывод информации
[-] б) обработку информации
[-] в) хранение информации
Что такое архитектура компьютера:
[-] а) техническое описание деталей устройств компьютера
[+] б) описание устройства и принципов работы компьютера,достаточное для понимания пользователя
[-] в) описание программного обеспечения для работы компьютера
Что такое компьютер:
[-] а) универсальное устройство для записи и чтения информации
[-] б) электронное устройство для обработки информации
[+] в) универсальное, электронное устройство для хранения, обработки и передачи информации
Микропроцессор-это:
[-] а) устройство для хранения той информации, которая часто используется в работе
[+] б) интегральная микросхема, которая выполняет поступающие на её вход команды (например, вычисление) и управляет работой машины
[-] в) устройство для вывода алфавитно-цифровых данных
Назначение процессора:
[-] а) выполнять арифметико-логические операции
[-] б) подключать периферийные устройства к магистрали
[+] в) выполнять команды одной программы в данный момент
Подключение отдельных периферийных устройств компьютера к магистрали на физическом уровне возможно с помощью:
Какое устройство служит для обмена информацией между компьютерами:
[+] а) сетевая карта
По какой шине к южному мосту подключаются устройства внешней памяти:
Что происходит с информацией при отключении компьютера:
[-] а) исчезает из постоянного запоминающего устройства
[-] б) стирается на “жестком диске”
[+] в) исчезает из оперативной памяти
Персональный компьютер не будет функционировать, если отключить:
[+] б) оперативную память
Какое устройство позволяет создавать локальную сеть, соединяя компьютеры между собой и выходить в интернет:
[-] б) сетевая карта
Что такое чипсет:
[-] а) универсальное, электронное, программно-управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации
[+] б) набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами
[-] в) универсальное устройство для передачи информации
Материнская плата-это:
[+] а) сложная многослойная печатная плата на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера
[-] б) быстрая, полупроводниковая, энергонезависимая память
[-] в) плата, обеспечивающая компьютер
Что подключается к магистрали, которая представляет собой три различные шины:
[+] в) процессор и оперативная память
В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные:
[-] б) фон Бисмарком
Блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера:
Читайте также: