Ключевой вопрос Интернет-урока
Каково назначение структурных элементов компьютера? Из каких элементов (устройств) состоит компьютер и как они связаны между собой?
Изучаем
Компьютер. Структура ПК
Компьютер, или персональный компьютер (ПК) — это инструмент, который помогает обрабатывать информацию. Многие основные компоненты компьютера, например процессор и память, находятся внутри системного блока, другие, например клавиатура, подключаются через специальные разъёмы, находящиеся на его задней стенке.
Структура ПК — это совокупность устройств и связей между ними. При построении персонального компьютера используют модульный принцип, согласно которому компьютер состоит из набора устройств (или блоков). Каждое устройство выполняет свою функцию и не зависит от других. Отсоединение устройств и присоединение новых блоков не влияет на общую работу компьютера.
Набор электронных проводов, охватывающих центральный процессор и внутреннюю память с периферийными устройствами относительно передачи данных, служебных сигналов и адресации памяти, называется магистралью. Магистраль состоит из , и .
Шина данных предназначена для передачи данных, участвующих в обработке.
Шина адреса предназначена для передачи адреса оперативной памяти, где хранятся данные или команды.
Шина управления предназначена для передачи управляющего сигнала, синхронизирующего работу устройств компьютера.
Совокупность шин, связывающих два модуля, и алгоритм, определяющий порядок обмена информацией между ними, называется интерфейсом. Количество проводов в шине определяется разрядностью передаваемой по нему информации. Обычно это 8, 16, 32 и т.д. разряда (бита).
Все устройства присоединяются к магистрали, по которой и происходит обмен информацией между ними. Центральный процессор, оперативная и постоянная память подключаются к магистрали напрямую. Поэтому эти устройства называют внутренними. Некоторые устройства подключаются с помощью контроллеров периферийных устройств (КПУ), которые помогают преобразовывать вводимую пользователем информацию в доступную для компьютера или выводить информацию в том виде, который может воспринимать человек. Эти устройства называют внешними, или периферийными.
Модули объединяются в необходимую конфигурацию ПК. Минимальной конфигурацией, или минимальным количеством присоединяемых устройств, персонального компьютера считается набор из системного блока, монитора и клавиатуры.
Напишите конфигурацию ПК, который находится у вас дома или в классе
Структурная схема персонального компьютера
Схема передачи, хранения и обработки информации в компьютере
Арифметические и логические операции над числовой и символьной информацией выполняются элементом центрального процессора, который называется арифметико-логическим устройством (АЛУ), а управление реализуется устройством управления (УУ). Устройство управления координирует работу всех устройств ПК, формирует и подаёт определённые сигналы управления во все блоки компьютера в нужные моменты времени, формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передаёт их соответствующим блокам ПК.
Центральный процессор имеет свою небольшую микропроцессорную память (МПП), которая служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях (как черновик при расчётах).
Важной характеристикой процессора является его , которая и определяет быстродействие компьютера в целом. В свою очередь, производительность процессора зависит от двух других его характеристик — и .
Производительность процессора — это количество элементарных операций, выполняемых им за одну секунду.
Тактовая частота задаёт ритм жизни в компьютере. Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения операций и тем выше производительность компьютера. Тактовая частота определяет число тактов процессора в секунду. Под тактом понимается чрезвычайно малый промежуток времени, измеряемый микросекундами, в течение которого может быть выполнена элементарная операция, например сложение двух чисел; измеряется в МГц или ГГц.
Разрядность процессора определяет размер минимальной порции информации, над которой процессор выполняет различные операции обработки. Эта порция информации часто называется машинным словом и представляется последовательностью двоичных разрядов (бит).
Процессор в зависимости от его типа может иметь одновременный доступ к 8, 16, 32, 64 и 128 битам.
Процессор в зависимости от его типа может иметь одновременный доступ к 8, 16, 32, 64 и 128 битам.
Объясните, почему производительность является такой важной характеристикой компьютера? Почему она зависит от разрядности и тактовой частоты?