Понятия аппаратных средств ЭВМ и архитектура компьютера

1. Понятия аппаратных средств ЭВМ, архитектуры аппаратных средств.

2.

Компьютер – это электронное устройство,
которое выполняет операции ввода
информации, хранения и обработки ее по
определенной программе, вывод
полученных результатов в форме,
пригодной для восприятия человеком. За
любую из названных операций отвечают
специальные блоки компьютера.

3.

За все эти операции отвечают
соответствующие блоки компьютера:
устройства ввода информации;
центральный процессор;
запоминающие устройства;
устройства вывода информации.

4.

Запоминающее устройство – это блок ЭВМ,
предназначенный для временного
(оперативная память) и продолжительного
(постоянная память) хранения программ,
входных и результирующих данных, а также
промежуточных результатов.

5.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) –
это блок ЭВМ, в котором происходит
преобразование данных по командам
программы: арифметические действия над
числами, преобразование кодов и др.

6.

Управляющее устройство (УУ) координирует
работу всех блоков компьютера. В
определенной последовательности он
выбирает из оперативной памяти команду за
командой. Каждая команда декодируется, по
потребности элементы данных из указанных в
команде ячеек оперативной памяти
передаются в АЛУ для настройки выполнения
действия указанной команды.

7. Классическая архитектура

Классическая архитектура (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. К этому типу архитектуры
относится и архитектура персонального
компьютера с общей шиной. Все
функциональные блоки здесь связаны между
собой общей шиной, называемой также
системной магистралью.

8.

9. Принципы современной архитектуры

Принцип программного управления.
Обеспечивает автоматизацию процесса
вычислений на ЭВМ. Согласно этому
принципу, для решения каждой задачи
составляется программа, которая
определяет последовательность действий
компьютера.

10. Принципы современной архитектуры

Принцип программы, сохраняемой в
памяти. Согласно этому принципу, команды
программы подаются, как и данные, в виде
чисел и обрабатываются так же, как и числа,
а сама программа перед выполнением
загружается в оперативную память, что
ускоряет процесс ее выполнения.

11. Принципы современной архитектуры

Принцип произвольного доступа к
памяти. В соответствии с этим принципом,
элементы программ и данных могут
записываться в произвольное место
оперативной памяти, что позволяет
обратиться по любому заданному адресу (к
конкретному участку памяти) без просмотра
предыдущих.

12. Гарвардская архитектура

архитектура ЭВМ, отличительными
признаками которой являются:
хранилище инструкций и хранилище
данных представляют собой разные
физические устройства;
канал инструкций и канал данных также
физически разделены.

13. Гарвардская архитектура

14. Архитектура аппаратных средств

Аппаратные средства (Hard ware) –
совокупность всех устройств, которые
составляют компьютер или могут к нему
добавляться по мере необходимости.

15.

Все устройства ПК можно разделить на 3 группы:
1. Основные устройства: монитор, системный
блок (корпус), клавиатура, мышь.
2. Внутренние устройства: материнская плата,
процессор, оперативная память, видеокарта,
звуковая карта, блок питания.
3. Внешние устройства (периферия) –
представляют собой,
совокупность дополнительных устройств
персонального компьютера расширяющих его
функционал

16. Основные узлы компьютера

Комплекс нескольких логических схем и
элементов памяти, создающих выходные
сигналы, является узлом ПК.
К перечню подобных узлов системного блока
обычно относят:
Процессор;
Системная плата, ее еще называют
«материнской»;
Блок питания;
Жесткий диск;
Оптический привод;
Разъемы для подключаемых устройств.

17.

Материнская плата (системная плата) –
сложная многослойная печатная плата,
обеспечивающая взаимодействие устройств
компьютера, как внутренних (процессором,
чипсетом, оперативной памятью. картами
расширений) так и внешних.

18. Уровни организации ПК

Уровень 0
Цифровой логический уровень, это аппаратное
обеспечение машины, состоящий из вентилей.
Уровень 1
Микроархитектурный уровень, интерпретация
(микропрограммы)
или
непосредственное
выполнение. Электронные схемы исполняют
машинно-зависимые
программы.
Совокупность
регистров
процессора формирует локальную память.

19. Уровни организации ПК

Уровень 2
Уровень
архитектуры
системы
команд,
трансляция (ассемблер).
Уровень 3
Уровень операционной системы, трансляция
(ассемблер). Это гибридный уровень: одна часть
команд
интерпретируется
операционной
системой, а другая — микропрограммой.

20. Уровни организации ПК

Уровень 4
Уровень
языка
ассемблера,
трансляция
(компилятор). Четвертый уровень и выше
используется
для
написания
прикладных
программ, с первого по третий — системных
программ. Программы в удобном для человека
виде транслируются на язык уровней 1-3.
Уровень 5
Язык высокого уровня. Программы на языках
высокого уровня транслируются обычно на
уровни 3 и 4.

21. Спасибо за внимание