Расставьте подписи к основным устройствам компьютера в соответствии с принципами архитектуры фонема

Обновлено: 07.07.2024

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

Архитектурой компьютера считается его представление на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т. д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ, ОП), внешних ЗУ и периферийных устройств.

Важнейшее место в структуризации систем занимают средства сопряжения, которые называются интерфейсами. Интерфейс представляет собой совокупность коммутаторов, линий, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами.

Структуры и архитектуры ЭВМ Принципы фон Неймана

В основу архитектуры большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Дж. фон Нейманом в отчете по ЭВМ EDVAC

[8, 9, 12], — принцип программного управления; принцип однородности памяти; принцип адресности. По истечении более 60 лет большинство компьютеров так и имеют «фон-неймановскую архитектуру», причем обычно принципы фон Неймана реализованы в следующей форме:

  • • оперативная память (ОП или ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) организована как совокупность машинных слов (МС) фиксированной длины или разрядности (имеется в виду количество двоичных единиц или бит, содержащихся в каждом МС). Например, ранние ПЭВМ имели разрядность 8, затем появились 16-разрядные, а затем — 32- и 64-разрядные машины. В свое время существовали даже 45-разрядные (М-20, М-220), 35-разрядные (Минск-22, Минск-32) и др. машины;
  • • ОП образует единое адресное пространство, адреса МС возрастают от младших к старшим;
  • • в ОП размещаются как данные, так и программы, причем в области данных одно слово, как правило, соответствует одному числу, а в области программы — одной команде (машинной инструкции — минимальному и неделимому элементу программы);
  • • команды выполняются в естественной последовательности (по возрастанию адресов в ОП), пока не встретится команда управления (условного/безусловного перехода, или ветвления — branch), в результате которой естественная последовательность нарушится;
  • • ЦП может произвольно обращаться к любым адресам в ОП для выборки и/или записи в МС чисел или команд.

Функциональные блоки (агрегаты, устройства)

Краткий список основных устройств, входящих в состав вычислительных машин, приведен на рис. 2.1.

Центральное устройство (ЦУ) представляет основную компоненту ЭВМ и в свою очередь включает ЦП — центральный процессор (central processing unit — CPU) и ОП (Main Storage, Core Storage, Random Access Memory — RAM).

Процессор непосредственно реализует операции обработки информации и управления вычислительным процессом, осуществляя выборку машинных команд и данных из оперативной па-


2.1. Структуры и архитектуры ЭВМ

Рис. 2.1. Перечень устройств ЭВМ

* Данные устройства здесь не рассматриваются. Читатель может обратиться, например, к [8, 9, 10, 12].

мяти, их выполнение и запись результатов в ОП, включение и отключение ВУ. Рассмотрим в качестве примера процессор Intel Pentium (рис. 2.2). Он состоит из следующих блоков [8, 9]:

• ядро (Core). Основное исполнительное устройство, которое включает в себя арифметико-логическое устройство (АЛУ, или Arithmetic and Logical Unit — ALU) регистры, конвейеры. АЛУ — часть процессора, выполняющая арифметические и логические операции над данными, работает в соответствии с сообщаемыми ему кодами операций, которые должны быть выполнены над переменными, помещаемыми в регистры. Повышение производительности достигалось благодаря двум конвейерам, позволяющим выполнить одновременно несколько инструкций. Это два параллельных 5-ступенчатых конвейера обработки целых чисел, которые позволяют читать, интерпретировать, исполнять две команды одновременно. Целочисленные команды могут выполняться за один такт синхронизации. Эти конвейеры неодинаковы: U-конвейер выполняет любую команду системы команд семейства 86; V-конвейер выполняет только «простые» команды, т. е. команды, которые полностью встроены в схемы МП и не требуют микропрограммного управления (microcode) при выполнении (это команды, до-

Основные компоненты процессора Pentium

Рис. 2.2. Основные компоненты процессора Pentium

пускающие спаривание с другими командами: регистр—регистр, память—регистр, регистр—память, переходы, вызовы, арифметико-логические операции);

  • • предсказатель переходов (Branch Predictor) — блок, который «пытается угадать» направление ветвления программы и заранее загрузить информацию в блоки пред- выборки и декодирования команд [12];
  • •буфер адреса переходов (Branch Target Buffer — ВТ В). Обеспечивает динамическое предсказание переходов. Он улучшает выполнение команд путем запоминания состоявшихся переходов (256 последних переходов) и с опережением выполняет наиболее вероятный переход при выборке команды ветвления. При статических методах предсказания предписывается всегда выполнять или нет определенные виды переходов. При динамических методах исследуется поведение команд перехода за предшествующий период;
  • • блок плавающей точки (Floating Point Unit). Выполняет обработку чисел с плавающей точкой;
  • • кэш-память 1-го уровня (Level 1 cache). Процессор имеет два банка памяти по 8 Кбайт, один — для команд, второй — для данных, которые обладают большим быстродействием, чем более емкая внешняя кэш-память (L2 cache).
  • • интерфейс шины (Bus Interface). Передает в ЦП поток команд и данных, а также передает данные из ЦП.

Внешние (периферийные) устройства (В У). ВУ обеспечивают взаимодействие с окружающей средой — пользователями, объектами управления, другими машинами.

Интерфейсы служат для сопряжения центральных узлов машины с ее внешними устройствами.

Однотипные ЦУ и устройства хранения данных могут использоваться в различных типах машин. Известны примеры того, как фирмы, начавшие свою деятельность с производства управляющих машин, совершенствуя свою продукцию, перешли к выпуску систем, которые в зависимости от конфигурации ВУ могут исполнять как роль универсальных, так и управляющих машин (машины Hewlett-Packard — HP и Digital Equipment Corporation — DEC).

Архитектуры ЭВМ

Архитектура «звезда». Здесь процессор (ЦУ) — рис. 2.3, а — соединен непосредственно с ВУ и управляет их работой (ранние модели машин). Этот тип также именуется классическая архитектура (фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа. Это однопроцессорный компьютер.

Принстонская и гарвардская архитектуры. Архитектуру фон Неймана часто отождествляют с принстонской архитектурой, которая характеризуется использованием общей оперативной памяти для хранения программ и данных. Гарвардская же архитектура характеризуется физическим разделением памяти команд (программ) и памяти данных. Элементы гарвардской архитектуры часто используются в современных процессорах, когда в кэш-памяти ЦП выделяется память команд (I-cache) и память данных (D-cache).

Иерархическая архитектура (рис. 2.3, б) — ЦУ соединено с периферийными процессорами (вспомогательными процессорами, каналами, канальными процессорами), управляющими в свою очередь контроллерами, к которым подключены группы ВУ (системы IBM 360-375, ЕС ЭВМ);

Магистральная структура (общая шина — unibas, рис. 2.3, в) — процессор (процессоры) и блоки памяти (ОП) взаимодействуют между собой и с ВУ (контроллерами ВУ) через внутренний канал, общий для всех устройств (машины DEC, IBM РС-совмес- тимые ПЭВМ).

Технически шина представляет собой набор проводников (линий), соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными. В минимальной комплектации шина имеет три типа линий:

управления; адреса; данных.

К этому типу архитектуры относится также архитектура персонального компьютера (ПК). Конечно, реальная структура ПК (рис. 2.3, г) отличается от теоретических схем — здесь используется несколько разновидностей шинных интерфейсов, которые соединяются между собой мостами — контроллерами памяти (Northbridge, «Северный мост») и периферийных устройств (Southbridge, «Южный мост»).

Основные классы архитектур ЭВМ

Рис. 2.3. Основные классы архитектур ЭВМ: а — централизованная; б — иерархическая; в — магистральная; г — общая структура персонального компьютера — архитектура Northbridge/Southbridge

Здесь приведен пример набора микросхем (chipset) Triton 430 ТХ:

  • • Northbridge — микросхема 82439ТХ System Controller, МТХС. Интегрирует контроль кэш-памяти, ОП и шины PCI;
  • • Southbridge — 82371АВ PCI ISA IDE Xcelerator, PIIX4 — многофункциональное устройство, реализующее связь PCI— ISA, функции концентратора (hub) USB и функции управления потреблением электроэнергии (Enhanced Power Management). Здесь реализована Dynamic Power Management Architecture (DPMA) — архитектура динамического управления энергопотреблением. Поддерживается также протокол прямого обращения к памяти (Ultra DMA), который обеспечивает скорость передачи в 33 Мбайт/с с НЖМД.

Современные системы включают два типа шин:

  • • системная шина, соединяющая процессор с ОП и кэш-памятью 2-го уровня;
  • • множество шин ввода-вывода, соединяющие процессор с различными периферийными устройствами.

Системная шина при архитектуре DIB (Dual independent bus, двойная независимая шина) физически разделена на две (рис. 2.3, г):

  • • первичная шина (FSB, frontside bus), связывающая процессор с ОП и ОП с периферийными устройствами;
  • • вторичная шина (BSB, backside bus) для связи с кэш-па- мятью.

Использование двойной независимой шины повышает производительность за счет возможности для процессора параллельно обращаться к различным уровням памяти. Обычно термины «FSB» и «системная шина» используют как синонимы.

Следует иметь в виду, что терминология, используемая в настоящее время для описания интерфейсов, не является вполне однозначной и ясной. Системная шина часто упоминается как «главная шина», «хост-шина», «шина процессора», или «локальная шина». Для шин ввода-вывода используются термины «шина расширения», «внешняя шина» и опять же — «локальная шина».

Открытая архитектура IBM-PC и ее развитие

Впервые реализованная в машинах IBM PC, IBM PC/XT и PC/AT концепция открытой архитектуры предполагает, что периферийные устройства связываются с ЦУ (процессор

и ОП) посредством сменных карт расширения (или адаптеров), содержащих электронику, согласующую ЦУ и периферию — рис. 2.4. Развитие или замена одних внешних устройств на другие в таких условиях сопровождается простой заменой карты.


Рис. 2.4. Открытая архитектура IBM PC:

1 — системная плата (процессор, память, chipset); 2 — внутренний интерфейс (ISA, MCA, SCSI, LPC, AGP, HyperTransport, PCI, PCI-X и пр.); 3 — плата расширения (адаптер, интерфейсная карта, контроллер внешнего устройства); 4 — интерфейс внешнего устройства (RS-232, Centronics, USB, Firewire, инфракрасный, eSATA, Bluetooth и пр.); 5 — периферийное устройство (клавиатура, монитор, принтер, сканер и пр.)

Системные платы и их разновидности. Системную плату также называют главной (mainboard) или материнской (motherboard), иногда — объединительной платой. Это — основная монтажная схема внутри ПК, на которой располагаются процессор, память, слоты расширения и которая непосредственно или косвенно присоединяется к каждой части ПК.

На рисунках ниже иллюстрируются компоненты для двух типичных плат:

  • • Baby АТ (ВАТ), где используется разъем Socket 7 для присоединения процессора, приблизительно 1995 г. (рис. 2.5, 2.7, а);
  • • АТХ с разъемом Slot 1 для присоединения процессора Pentium И, типичный для системных плат, на рынке с конца 1998 г. (рис. 2.6, 2.7, б).

Открытая архитектура первых ПК предполагала минимум устройств, контроллеры которых были интегрированы в системную плату (например, порт для клавиатуры). Все остальные, включая адаптер дисплея, принтера, модема, НГМД или контроллер жесткого диска, являлись дополнительными компонентами, подключаемыми через разъемы расширения.

В конце 1990-х гг. обозначилась тенденция к помещению адаптеров периферийных устройств непосредственно на систем-

Плата ВАТ, общий вид

Рис. 2.5. Плата ВАТ, общий вид

Плата АТХ

Рис. 2.6. Плата АТХ

Разъемы и интерфейсы, размещенные на задней панели корпусов

Рис. 2.7. Разъемы и интерфейсы, размещенные на задней панели корпусов: а — плата Baby АТ (схематическое изображение), б — АТХ (то же); в — общий вид некоторых типов внешних интерфейсов: 1 — разъем для подсоединения шнура электропитания монитора (на ATX-корпусах может отсутствовать); 2 — разъем для подключения компьютера к сети переменного тока; 3 — разъем для подсоединения клавиатуры PS/2 (мини-DIN, 6 штырьков); 4 — разъем для подсоединения клавиатуры DIN-5; 5 — разъем для подключения мыши PS/2; 6 — USB—порты; 7 — последовательный порт (COM2); 8 — последовательный порт (СОМ1); 9 — параллельный порт (LPT); 10 — видеовыход (VGA/SVGA); 11 — разъем для подключения локальной сети (в соответствии с моделью компьютера); 12 — MIDI/Game порт (в соответствии с моделью компьютера); 13 — гнезда для подключения внешних аудиосистем (в соответствии с моделью компьютера)

ную плату и через какое-то время было интегрировано значительное количество устройств, однако многие из них — графика, сетевой интерфейс, устройства SCSI и звуковые — все же продолжали оставаться съемными. Этот процесс шел медленно, например порты ввода-вывода и контроллеры диска еще в 1995 г. часто размещались на платах расширения. Изготовители постоянно экспериментировали с различными уровнями интеграции, встраивая некоторые или даже все эти компоненты в системную плату. Однако есть очевидное препятствие — труднее модернизировать сборку, поскольку интегрированные компоненты не могут быть удалены. Для высокоинтегрированных системных плат часто требуется нестандартный корпус, при этом для замены отдельного дефектного компонента может потребоваться выбраковка системной платы.

Следовательно, те части системы, спецификация которых изменяется наиболее быстро — оперативная память, центральный процессор и графика — целесообразнее размещать в гнездах для облегчения замены. Точно так же обычно удаляются из основной спецификации (чтобы уменьшить затраты) компоненты, используемые не всеми пользователями, например сетевые интерфейсы или SCSI.

1) Роберт Биссакар
2) Филипп-Малтус Хан
3) Блез Паскаль
4) Джон Неппер
5) Чарльз Беббидж

а) механический калькулятор
б) Паскалина
в) логарифмическая линейка
г) аналитическая машина
д) арифмометр

  • Архитектура ПК – это:
  1. техническое описание деталей устройств компьютера;
  2. описание устройств для ввода-вывода информации;
  3. описание программного обеспечения для работы компьютера;
  4. описание устройств и принципов работы компьютера, достаточное для понимания пользователя.
  • Принцип открытой архитектуры означает:
  1. что персональный компьютер сделан единым неразъемным устройством;
  2. что возможна легкая замена устаревших частей персонального компьютера;
  3. что новая деталь ПК будет совместима со всем тем оборудованием, которое использовалось ранее;
  4. что замена одной детали ведет к замене всех устройств компьютера.
  • Установите соответствие:

1) ОЗУ
2) ПЗУ
3) ВЗУ

а) обеспечивает длительное хранение информации
б) при выключении ее содержимое теряется
в) читается только процессором

  • Где находится BIOS?
  1. в оперативно-запоминающем устройстве (ОЗУ)
  2. на винчестере
  3. на CD-ROM
  4. в постоянно-запоминающем устройстве (ПЗУ)
  • Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали производится через:
  1. регистр
  2. драйвер;
  3. контроллер;
  4. стример.
  • Укажите характеристики лазерного принтера.
  • Сканеры бывают:
  1. горизонтальные и вертикальные;
  2. внутренние и внешние;
  3. ручные, роликовые и планшетные;
  4. матричные, струйные и лазерные.
  • Разъемы, в которые устанавливаются модули оперативной памяти, называются _________________________.
  • Сформулируйте все достоинства и недостатки портативных компьютеров.
  • Модульный принцип построения компьютера позволяет пользователю:
  1. самостоятельно комплектовать и модернизировать конфигурацию ПК;
  2. изучить формы хранения, передачи и обработки информации;
  3. понять систему кодирования информации;
  4. создать рисунки в графическом редакторе.
  • Вентилятор-охладитель, устанавливаемый поверх кристалла процессора, называется ____________________________.
  • Чем характерны и где применяются суперкомпьютеры?
  • Охарактеризуйте носитель информации Blu-Ray и устройство, позволяющее его читать.
  • В каком поколении машины начинают классифицировать на большие, сверхбольшие и мини-ЭВМ:
  1. в I поколении
  2. в II поколении
  3. в III поколении
  4. в IV поколении
  • Первая советская электронно-вычислительная машина, появившаяся в 1950 году, называлась ________________________.
  • Первым средством дальней связи принято считать:
  1. радиосвязь
  2. телефон
  3. телеграф
  4. почту
  5. компьютерные сети.
  • Какая из последовательностей отражает истинную хронологию:
  1. почта, телеграф, телефон, телевидение, радио, компьютерные сети;
  2. почта, радио, телеграф, телефон, телевидение, компьютерные сети;
  3. почта, телевидение, радио, телеграф, телефон, компьютерные сети;
  4. почта, радио, телефон, телеграф, телевидение, компьютерные сети;
  • Массовое производство персональных компьютеров началось.
  1. в 40-е годы
  2. в 80-е годы
  3. в 50-е годы
  4. в 90-е годы
  • ЭВМ первого поколения:
  1. имели в качестве элементной базы электронные лампы; характеризовались малым быстродействием, низкой надежностью; программировались в машинных кодах
  2. имели в качестве элементной базы полупроводниковые элементы; программировались с использованием алгоритмических языков
  3. имели в качестве элементной базы интегральные схемы, отличались возможностью доступа с удаленных терминалов
  4. имели в качестве элементной базы большие интегральные схемы, микропроцессоры; отличались относительной дешевизной
  5. имели в качестве элементной базы сверхбольшие интегральные схемы, были способны моделировать человеческий интеллект.
  • Элементной базой ЭВМ третьего поколения служили:
  1. электронные лампы
  2. полупроводниковые элементы
  3. интегральные схемы
  4. большие интегральные схемы
  5. сверхбольшие интегральные схемы.
  • Название какого устройства необходимо вписать в пустой блок общей схемы компьютера?
  1. модем
  2. дисковод
  3. контроллер устройства вывода
  4. внутренняя память


  • Не является носителем информации.
  1. Книга
  2. Глобус
  3. Ручка
  4. Видеопленка
  • Поставьте в соответствие примерный информационный объем и емкость носителей информации:
  1. 1,4 Мбайт
  2. 700 Мбайт
  3. 200 Гбайт
  4. 8 Гбайт
  1. (1) дискета
  2. (2) лазерный диск CD
  3. (3) жесткий диск
  4. (4) флеш-память
  • КОМПЬЮТЕР ЭТО -
  1. электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
  2. устройство для хранения информации любого вида;
  3. многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
  4. устройство для обработки аналоговых сигналов.
  • УКАЖИТЕ ВИДЫ ПРИНТЕРОВ:
  1. Настольные;
  2. Портативные;
  3. Карманные;
  4. Матричные;
  5. Лазерные;
  6. Струйные;
  7. Монохромные;
  8. Цветные;
  9. Черно-белые.
  • УКАЖИТЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ:
  1. Модем;
  2. Принтер;
  3. Сканер;
  4. Джойстик;
  5. Клавиатура;
  6. Монитор;
  7. Системный блок;
  8. Процессор.
  • УКАЖИТЕ ОСНОВНЫЕ ТОПОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ:
  1. Концевая.
  2. Линейная.
  3. Табличная.
  4. Кольцевая.
  5. Звездообразная.
  6. Зигзагообразная.
  • УКАЖИТЕ ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА
  1. Мышь
  2. Клавиатура
  3. Системный блок
  4. Принтер
  5. Сканер
  6. Монитор
  7. Модем
  • УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ ПОКОЛЕНИЯМИ КОМПЬЮТЕРОВ И ЭЛЕМЕНТНЫМИ БАЗАМИ КАЖДОГО ПОКОЛЕНИЯ.

1. I поколение
A. Интегральные схемы

2. II поколение
B. БИС и СБИС

3. III поколение
C. Электронно-вакуумные лампы

4. IV поколение
D. Транзисторы

  • Укажите запоминающие устройства, информация в которых сохраняется при выключении питания компьютера
  1. ОЗУ
  2. ПЗУ
  3. винчестер
  4. регистры процессора
  • Какое устройство выполняет преобразование звука из цифрового представления в аналоговое
  1. акустические колонки
  2. динамик
  3. звуковая карта
  4. микрофон
  • Какие из перечисленных устройств используются для ввода изображений в компьютер?
  1. цифровой фотоаппарат
  2. сканер
  3. плоттер
  4. принтер
  • Устройство ввода предназначено для:
  1. передачи информации от человека компьютеру
  2. обработки данных, которые вводятся
  3. реализации алгоритмов обработки и передачи информации
  • Продолжить ряд, выбрав недостающее устройство из списка: МОНИТОР, ПРИНТЕР:
  1. системный блок
  2. клавиатура
  3. наушники
  4. графический планшет
  5. фотокамера
  • Какие основные узлы компьютера располагаются в системном блоке?
  1. монитор;
  2. дисковод;
  3. системная плата;
  4. манипулятор "мышь";
  5. блок питания.
  • Постоянно запоминающее устройство служит для:
  1. хранения программ первоначальной загрузки компьютера и тестирования его основных узлов;
  2. хранения программ пользователя во время работы
  3. записи особо ценных прикладных программ
  4. хранения постоянно используемых программ
  5. постоянного хранения особо ценных документов
  • Какие из перечисленных ниже устройств используются для ввода информации в компьютер?

А- джойстик;
Б- динамики;
В- клавиатура;
Г- мышь;
Д- плоттер;
Е- принтер;
Ж- сканер;
З- стример.

  • Персональный компьютер не будет функционировать, если отключить:
  1. дисковод
  2. оперативную память
  3. мышь
  4. принтер
  • Выберите устройство для обработки информации:
  1. лазерный диск
  2. процессор
  3. принтер
  4. сканер
  • Во время выполнения прикладная программа хранится:
  1. в видеопамяти
  2. в процессоре
  3. в оперативной памяти
  4. на жестком диске
  5. в постоянной памяти
  • Как называется устройство, выполняющее арифметические и логические операции и управляющее другими устройствами компьютера?
  1. контроллер
  2. клавиатура
  3. монитор
  4. процессор
  • Выберите из нижеперечисленных набор устройств, из которых можно собрать компьютер:
  1. процессор, память, клавиатура
  2. процессор, память, дисплей, клавиатура, дисковод
  3. процессор, память, дисковод
  4. процессор, память, дисплей, дисковод
  • Выберите из перечисленных периферийных устройств компьютера номера описанных устройств:

1 - устройство для подключения к Интернету через телефонную сеть;
2 - устройство для записи информации на магнитную ленту;
3 - устройство для вывода чертежа на бумагу;
4 - устройство для оцифровки изображений;
5 - устройство для копирования графической и текстовой информации

а - графопостроитель;
б - дигитайзер;
в - стример;
г - сканер;
д - модем

Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) 1-а, 2-б, 3-в, 4-г, 5-д
2) 1-д, 2-в, 3-а, 4-б, 5-г
3) 1-в, 2-д, 3-а, 4-б, 5-г
4) 1-в, 2-б, 3-г, 4-д, 5-а


Продолжите фразу: «В компьютерах с классической фон-неймановской архитектурой все процессы ввода-вывода находились под управлением. ».

  • контроллера
  • процессора
  • шины управления
  • драйверов устройства
Вопрос 5

Выберите утверждения, характерные для принципа двоичного кодирования информации.

  • Только числовая информация представляется в виде двоичного кода.
  • Текстовая информация представляется в виде десятичных чисел.
  • Данные представляются в виде последовательности нулей и единиц
  • Программы представляются в виде двоичного кода
  • В ЭВМ используется двоичная система счисления
Вопрос 6

Продолжите фразу, выбрав соответствующий вариант ответа. «В современных компьютерах контроллерами называются. ».

  • специальные программы
  • программы для обмена данными между процессором и внешними устройствами
  • специальные микропроцессоры
  • специальные драйверы
Вопрос 7

Восстановите последовательность действий процессора.

  • чтение команды из памяти и её расшифровка
  • формирование адреса следующей команды
  • выполнение команды
Вопрос 8

Восстановите утверждение. Команды и ___________ размещаются в _______________памяти, состоящей из _____________, имеющих свои номера (адреса).

(впишите слова в нужном падеже в соответствии с пропусками через пробел, малыми буквами)

Вопрос 9

заполните пропуски. Магистраль — устройство для обмена __________ между устройствами компьютера.

(впишите слово в нужном падеже в соответствии с пропуском, малыми буквами)

Вопрос 10
Шины. Установите соответствие.
  • используется для указания физического адреса устройства
  • организует передачу данных
  • используется для обработки данных
  • используется для передачи данных между узлами компьютера
  • организует сам процесс обмена (сигналы чтение/запись, данные готовы/не готовы, обращение к внутренней/внешней памяти и др.)
  • используется для указания адреса устройства управления
Вопрос 11

Важным элементом устройства управления является счётчик адреса команд, где в любой момент времени хранится адрес

Архитектура компьютера - это описание его организации и принципов функционирования его структурных элементов. Включает основные устройства ЭВМ и структуру связей между ними.

Дж. фон Нейман опубликовал основные принципы, которые заключались в следующем:

  • 1. Компьютеры на эл. элементах должны работать не в десятичн., а в двоичной системе счисления.
  • 2. Компьютер управляется программой, составленной из отдельных шагов - команд. Программа должна размещаться в одном из блоков компьютера - в запоминающем устройстве, обладающем достаточной емкостью и скоростью выборки команд.
  • 3. Команды, так же как и числа, с которыми оперирует компьютер, записываются в двоичном коде. Это обстоятельство приводит к следующим важным последствиям:
    • а) промежуточные результаты вычислений, константы и другие числа могут размещаться в том же запоминающем устройстве, что и программа;
    • б) числовая форма записи программы позволяет производить операции над величинами, которыми закодированы команды программы;
    • в) появляется возможность перехода в процессе вычислений на тот или иной участок программы в зависимости от результатов вычислений, условных переходов.

    Принцип открытой архитектуры один из принципов фон Неймана. Компания IBM не держит в секрете устройство оборудования, потому можно сопрягать устройства разных производителей

    Благодаря фирме IBM идеи фон Неймана реализовались в виде широко распространенного в наше время принципа открытой архитектуры системных блоков. Согласно этому принципу компьютер не является единым неразъемным устройством, а состоящим из независимо изготовленных частей, причем методы сопряжения устройств с компьютером не являются секретом фирмы-производителя, а доступны всем желающим. Таким образом, системные блоки можно менять детали на другие, более мощные и современные (апгрейд , upgrade -- "повышать уровень"). Новые детали полностью взаимозаменяемы со старыми. «Открыто архитектурными» персональные компьютеры делает также системная шина, это некая виртуальная общая дорога или жила, или канал, в который выходят все выводы ото всех узлов и деталей системного блока. Надо сказать, что большие компьютеры (не персональные) не обладают свойством открытости. Они могут общаться между собой при помощи инфракрасного излучения (пульт телевизора).


    В основу современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет комплектовать нужную конфигурацию и производить необходимую модернизацию. Модульный принцип опирается на шинный принцип обмена информацией между модулями Системная шина или магистраль компьютера включает в себя несколько шин различного назначения. Магистраль включает в себя три много разрядные шины: шину данных, шину адреса, шину управления.

    Шина данных используется для передачи различных данных между устройствами комп-ра.

    Шина адреса применяется для адресации пересылаемых данных, т.е. для определения их местоположения в памяти или в устройствах ввода/вывода.

    Шина управления включает в себя управляющие сигналы, которые служат для временного согласования работы различных устройств компьютера, для определения направления передачи данных, для определения форматов передаваемых данных (служебная информация).

    Типовая конфигурация IBM PC включает: системный блок, дисплей и клавиатуру. Это базовый комплект. К базовому комплекту обычно добавляют принтер. Возможности базового комплекта расширяются, если в его состав также включить следующие дополнительные устройства:

    манипулятор типа "мышь"- устройство для ввода координат, упрощающее работу с программ.;

    плоттер (графопостроитель)- устройство для вычерчивания на бумаге рисунков и чертежей;

    сканер - устройство оптического ввода графической и текстовой информации в ПК;

    модем - устройство для приема/передачи информации через телефонную линию связи;

    стример - устройство для записи/считывания информации с магнитной ленты;

    сетевой адаптер - устройство для подключения ПК в локальную компьютерную сеть (комплекс из нескольких взаимосвязанных ПК, расположенных недалеко друг от друга);

    звуковая плата - электронная схема, расширяющая звуковые возможности компьютера, например получение стерео эффекта;

    дисковод для оптических дисков - считывать и записывать информацию на компакт-диски.

    Принципы работы и структурная схема ЭВМ.

    ЭВМ первого поколения. Основным активным элементом ЭВМ 1 поколения явл. электронная лампа, остальные компоненты электронной аппаратуры - это обычные резисторы, конденсаторы, трансформаторы. Для построения оперативной памяти ЭВМ уже с середины 50-х годов начали применяться специально разработанные для этой цели элементы - ферритовые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса. В качестве устройства ввода-вывода сначала использовалась стандартная телеграфная аппаратура (телетайпы, ленточные перфораторы, трансмиттеры, аппаратура счетно-перфорационных машин), а затем специально для ЭВМ были разработаны электромеханические запоминающие устройства на магнитных лентах, барабанах, дисках и быстродействующие печатающие устройства. Машины 1 поколения имели внушит. размеры, потребляли большую мощность, имели сравнительно малое быстродействие, малую емкость оперативной памяти, невысокую надежность работы и недостаточно развитое программное обеспечение. В ЭВМ этого поколения были заложены основы логического построения машин и продемонстрированы возможности цифровой вычислительной техники (Mark 1, ENIAC, EDSAC - первая машина с хранимой программой, UNIVAC)

    ЭВМ второго поколения - На смену лампам в машинах второго поколения (в конце 50-х годов) пришли транзисторы. Транзисторы машины обладали большими быстродействием, емкостью оперативной памяти и надежностью. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. Значительным достижением явилось применение печатного монтажа. Повысилась надежность электромеханических устройств ввода-вывода, удельный вес которых увеличился. Машины 2 поколения обладали большими вычислительными и логическими возможностями. Особенность машин 2 поколения - их дифференциация по применению. Появились машины для решения научно-технических и экономических задач, для управления производственными процессами и различными объектами (управляющие машины).

    ЭВМ третьего поколения. Появление интегральных схем ознаменовало собой рождение машин 3 поколения. Интегральная схема, которую также называют кристаллом, представляет собой миниатюрную электронную схему, вытравленную на поверхности кремниевого кристалла площадью около 10 мм2. Производство ЭВМ 3 оказалось дешевле, чем производство машин 2 поколения. Благодаря этому, многие организации смогли приобрести и освоить такие машины. А это, в свою очередь, привело к росту спроса на универсальные ЭВМ.

    ЭВМ четвертого поколения. Для машин 4 поколения (конец 70-х годов) характерно применение больших интегральных схем (БИС). Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности и быстродействия, снижению стоимости. Это, в свою очередь, оказывает существенное воздействие на логическую структуру ЭВМ и ее программное обеспечение. Более тесной становится связь структуры машины и ее программного обеспечения, особенно операционной системы.

    Системная плата ( материнская плата ) - это основная плата, к которой подсоединяются все части компьютера (процессор, видеокарта, ОЗУ и др.), устанавливается в системном блоке. Главная задача материнской платы - соединить и обеспечить совместную работу всех других элементов.

    Читайте также: