понедельник, 14 марта 2016 г.

Міністерство освіти та науки України
ВКНЗ СОР «Лебединське педагогічне училище імені А.С.Макаренка»






Реферат на тему: «Персональний комп’ютер. Архітектура ПК»



                                                                                                                Підготувала
Студентка 121 групи
Чичикало Юлія
Перевірила
Кірдіщева Олена Василівна
                                                         м. Лебедин
2016 р.
План
Вступ
1.    Персональний комп’ютер. Історія
2.     Основні класи комп'ютерів:
3.     Принципи побудови комп’ютера
4.     Структура персонального комп'ютера
























1.    Персональний комп’ютер. Історія

  Персона́льний комп'ю́тер (ПК) — електронна обчислювальна машина, призначена для особистого використання, ціна, розміри та можливості якого задовольняють потреби багатьох людей.

Ще у 1968 році дослідник Дуглас Енгельбарт показав те, що стало звичним на початку 21 століття — електронну пошту, гіпертекст, текстовий процесор, відеоконференції та маніпулятора «мишу». Разом з тим у той час використання комп'ютера (ЕОМ) було занадто дорогими для індивідуального користування (у бізнесі чи освіті).

У 1970 році компанією Hewlett-Packard було презентовано розробку обчислювальної системи (комп'ютера), яка повністю розміщувалась на верхній частині столу і мала клавіатуру, маленький дисплей(монітор) і принтер. Першим персональним комп'ютером вважається Xerox Alto, розроблений у 1973 році Науково-дослідним центром компанії Xerox (PARC) у Пало-Альто (Каліфорнія, США). Він вже мав графічний інтерфейс (GUI), який пізніше служив прикладом для Apple Computer у створенні операційної системи для Macintosh і Microsoft для розробки інтерфейсу Windows. Комп'ютер Wang +2200 1973 року мав повнорозмірний дисплей на основі електронно-променевої трубки (ЕПТ) та касети як засіб зберігання інформації. Впровадження мікропроцесорів призвело до масового поширення персональних комп'ютерів після 1975 року.

Ранні персональні комп'ютери(мікрокомп'ютери) були цікавими головним чином для фахівців і аматорів радіоелектронних пристроїв. Програмування таких пристроїв здійснювалося за допомогою зміни положень перемикачів на передній панелі, результати обчислень відображалися вмиканням відповідних лампочок-індикаторів. Практичне застосування мікрокомп'ютера вимагало додавання периферійних пристроїв, як-от: клавіатури, комп'ютерні дисплеї, дискові накопичувачі та принтери. Micral N був одним з найперших комерційних мікрокомп'ютерів на основі мікропроцесора Intel 8008. Його випускали, починаючи з 1972 року, причому було продано близько 90000 пристроїв.

У 1976 році Стів Джобс і Стів Возняк створили персональний комп'ютер Apple I з платою яка містила близько 30 мікросхем. У січні 1977 року було представлено персональний комп'ютер Commodore PET, у червні 1977 року — Apple II (як правило, його називають «Apple][») і TRS-80 від Radio Shack у листопаді 1977 року. Масовий випуск мікрокомп'ютерів сформував ринок персональних комп'ютерів, що дало змогу широкому колу людей використовувати комп'ютери, орієнтуючись на використовувані програмні засоби, практично не звертаючи уваги на технічні особливості їхньої роботи.

З початку 1980-х років комп'ютери широко використовуються для персонального (у тому числі і домашнього) використання, розробляється програмне забезпечення широкого спектра, у тому числі і ігри. Персональний комп'ютер Commodore 64 було продано в кількості 17 млн шт. Ще один такий комп'ютер — NEC PC-98, продано понад 18 мільйонів одиниць. Кілька дорожчих систем (хоча дешевших порівняно з міні-ЕОМ чи мейнфреймами) почали використовуватися в офісах і невеликому бізнесі. Персональні робочі станції характеризувалися високою продуктивністю процесорів і графічних дисплеїв, великим обсягом пам'яті твердого диска, мережними можливостями і роботою під керуванням багатозадачної операційної системи.

Зрештою, у зв'язку з впливом персонального комп'ютера IBM на робочі станції та домашні комп'ютери втратили технічні відмінності. Комп'ютери для бізнесу почали використовувати колір та інші графічні можливості, звук, а домашні комп'ютери і ігрові системи використовували ті ж самі процесори та операційні систем, що й комп'ютери офісних працівників.

У 1982 році «Комп'ютер» було названо машиною року за версією журналу Time Magazine.

У Радянському Союзі обчислювальні машини, призначені для особистого використання, носили офіційну назву персональних електронних обчислювальних машин (ПЕОМ).
Комп'ютер (англ. computer - обчислювач) являє собою програмований електронний пристрій, здатний обробляти дані і робити обчислення, а також виконувати інші завдання маніпулювання символами.
2.     Основні класи комп’ютерів
Існує два основні класи комп'ютерів:

цифрові комп'ютери, що обробляють дані у вигляді числових двійкових кодів;
аналогові комп'ютери, обробні безупинно мінливі фізичні величини (електрична напруга, час і т. д.), які є аналогами обчислюваних величин.
Оскільки в даний час переважна більшість комп'ютерів є цифровими, далі будемо розглядати тільки цей клас комп'ютерів і слово "комп'ютер" вживати в значенні "цифровий комп'ютер". Основу комп'ютерів утворює апаратура (HardWare), побудована, в основному, з використанням електронних та електромеханічних елементів і пристроїв. Принцип дії комп'ютерів полягає у виконанні програм (SoftWare) - заздалегідь заданих, чітко визначених послідовностей арифметичних, логічних і інших операцій.

Будь-яка комп'ютерна програма являє собою послідовність окремих команд. Команда - це опис операції, яку повинен виконати комп'ютер. Як правило, у команди є свій код (умовну позначку), вихідні дані (операнди) і результат. Наприклад, у команди "скласти два числа" операндами є складові, а результатом - їх сума. А у команди "стоп" операндів немає, а результатом є припинення роботи програми. Результат команди виробляється по точно визначеним для даної команди правилам, закладеним у конструкцію комп'ютера. Сукупність команд, виконуваних даним комп'ютером, називається системою команд цього комп'ютера.

Комп'ютери працюють з дуже високою швидкістю, що становить мільйони - сотні мільйонів операцій в секунду.

Персональні комп'ютери, більш ніж будь-який інший вид ЕОМ, сприяють переходу до нових комп'ютерних інформаційних технологій, яким властиві:

дружній інформаційний, програмний та технічний інтерфейс з користувачем;
виконання інформаційних процесів в режимі діалогу з користувачем;
наскрізна інформаційна підтримка всіх процесів на основі інтегрованих баз даних;
так звана "безпаперова технологія".
Комп'ютер - це багатофункціональний електронний пристрій для накопичення, обробки і передачі інформації. Під архітектурою комп'ютера розуміється його логічна організація, структура та ресурси, тобто засоби обчислювальної системи, які можуть бути виділені процесу обробки даних на певний інтервал часу.
3.     Принципи побудови комп’ютера
В основу побудови більшості ЕОМ покладені принципи, сформульовані в 1945 р. Джоном фон Нейманом:

Принцип програмного управління (програма складається з набору команд, які виконуються процесором автоматично один за одним у певній послідовності).
Принцип однорідності пам'яті (програми і дані зберігаються в одній і тій же пам'яті; над командами можна виконувати такі ж дії, як і над даними).
Принцип адресності (основна пам'ять структурно складається з нумерованих осередків).
ЕОМ, побудовані на цих принципах, мають класичну архітектуру (архітектуру фон Неймана). Архітектура ПК визначає принцип дії, інформаційні зв'язки і взаємне з'єднання основних логічних вузлів комп'ютера:

центрального процесора;
основної пам'яті;
зовнішньої пам'яті;
периферійних пристроїв.
Основні електронні компоненти, що визначають архітектуру процесора, розміщуються на основній платі комп'ютера, яка називається системної або материнської (MotherBoard). А контролери та адаптери додаткових пристроїв або самі ці пристрої, виконуються у вигляді плат розширення (D a ughterBoard - дочірня плата) і підключаються до шини за допомогою роз'ємів розширення, званих також слотами розширення (англ. slot - щілина, паз)

Функціонально-структурна організація
Основні блоки ПК та їх значення

Архітектура комп'ютера звичайно визначається сукупністю її властивостей, істотних для користувача. Основна увага при цьому приділяється структурі і функціональним можливостям машини, які можна розділити на основні і додаткові. Основні функції визначають призначення ЕОМ: обробка та зберігання інформації, обмін інформацією з зовнішніми об'єктами. Додаткові функції підвищують ефективність виконання основних функцій: забезпечують ефективні режими її роботи, діалог з користувачем, високу надійність і ін Названі функції ЕОМ реалізуються за допомогою її компонентів: апаратних і програмних засобів.

Структура комп'ютера - це деяка модель, що встановлює склад, порядок і принципи взаємодії в неї входять. Персональний комп'ютер - це настільна або переносна ЕОМ, що задовольняє вимогам загальнодоступності і універсальності застосування. Перевагами ПК є:

мала вартість, що знаходиться в межах доступності для індивідуального покупця;
автономність експлуатації без спеціальних вимог до умов навколишнього середовища;
гнучкість архітектури, що забезпечує її адаптивність до різноманітних застосуванням у сфері управління, науки, освіти, в побуті;
"Дружність" операційної системи та іншого програмного забезпечення, що обумовлює можливість роботи з нею користувача без спеціальної професійної підготовки;
висока надійність роботи (більше 5 тис. год наробітку на відмову).

4.     Структура персонального комп'ютера
Розглянемо склад та призначення основних блоків ПК.
Примітка. Тут і далі організація ПК розглядається стосовно до найпоширеніших в даний час IBM PC-подібним комп'ютерів.
Мікропроцесор (МП) - це центральний блок ПК, призначений для управління роботою всіх блоків машини і для виконання арифметичних і логічних операцій над інформацією.
До складу мікропроцесора входять:

пристрій управління (УУ) - формує і подає в усі блоки машини в потрібні моменти часу певні сигнали управління (управляючі імпульси), зумовлені специфікою виконуваної операції і результатами попередніх операцій, формує адреси комірок пам'яті, використовуваних виконуваної операцією, і передає ці адреси у відповідні блоки ЕОМ; опорну послідовність імпульсів пристрій керування одержує від генератора тактових імпульсів;
арифметико-логічний пристрій (АЛП) - призначено для виконання всіх арифметичних і логічних операцій над числовою і символьної інформацією (у деяких моделях ПК для прискорення виконання операцій до АЛП підключається додатковий математичний співпроцесор);
мікропроцесорна пам'ять (МПП) - служить для короткочасного характеру, запису та видачі інформації, безпосередньо використовуваної в обчисленнях у найближчі такти роботи машини, бо основна пам'ять (ОП) не завжди забезпечує швидкість запису, пошуку й зчитування інформації, необхідну для ефективної роботи швидкодіючого мікропроцесор. Регістри - швидкодіючі комірки пам'яті різної довжини (на відміну від осередків ОП, що мають стандартну довжину 1 байт і більше низька швидкодія);
інтерфейсна система мікропроцесора - реалізує сполучення і зв'язок з іншими пристроями ПК; включає в себе внутрішній інтерфейс МП, буферні запам'ятовуючі регістри і схеми управління портами вводу-виводу (ПВВ) і системною шиною. Інтерфейс (interface) - сукупність засобів сполучення і зв'язку пристроїв комп'ютера, що забезпечує їх ефективну взаємодію. Порт вводу-виводу (I / O - Input / Output port) - апаратура сполучення, що дозволяє підключити до мікропроцесора інший пристрій ПК.
Генератор тактових імпульсів

Він генерує послідовність електричних імпульсів, частота генеруючих імпульсів визначає тактову частоту машини. Проміжок часу між сусідніми імпульсами визначає час одного такту роботи машини або просто такт роботи машини.

Частота генератора тактових імпульсів є однією з основних характеристик персонального комп'ютера і багато в чому визначає швидкість його роботи, бо кожна операція в машині виконується за певну кількість тактів.

Системна шина

Це основна інтерфейсна система комп'ютера, що забезпечує сполучення і зв'язок всіх його пристроїв між собою. Системна шина включає в себе:

кодову шину даних (КШД), що містить проведення й схеми сполучення для паралельної передачі всіх розрядів числового коду (машинного слова) операнда;
кодову шину адреси (КША), що включає проведення й схеми сполучення для паралельної передачі всіх розрядів коду адреси комірки основної пам'яті або порту вводу - виводу зовнішнього пристрою;
кодову шину інструкцій (кші), що містить проведення й схеми сполучення для передачі інструкцій (керуючих сигналів, імпульсів) у всі блоки машини;
шину живлення, що має проведення й схеми сполучення для підключення блоків ПК до системи енергоживлення.
Системна шина забезпечує три напрямки передачі інформації:

між мікропроцесором і основною пам'яттю;
між мікропроцесором та портами вводу-виводу зовнішніх пристроїв;
між основною пам'яттю та портами вводу-виводу зовнішніх пристроїв (в режимі прямого доступу до пам'яті).
Не блоки, а точніше їхні порти введення - виведення, через відповідні уніфіковані рознімання (стики) підключаються до шини одноманітно: Безпосередньо або через контролери (адаптери). Управління системної шини здійснюється мікропроцесором або безпосередньо, або, що частіше, через додаткову мікросхему-контролер шини, яка формує основні сигнали управління.

Основна пам'ять (ОП)

Вона призначена для зберігання та оперативного обміну інформацією з іншими блоками машини. ОП містить два види запам'ятовуючих пристроїв: постійний запам'ятовувальний пристрій (ПЗУ) і оперативне запам'ятовуючий пристрій (ОЗП).

ПЗУ служить для зберігання незмінної (постійної) програмної та довідкової інформації, дозволяє оперативно тільки зчитувати зберігається в ньому інформацію (змінити інформацію в ПЗУ не можна).

ОЗП призначений для оперативного запису, зберігання і зчитування інформації (програм і даних), безпосередньо бере участь в інформаційно-обчислювальному процесі, виконуваному ПК у поточний період часу. Головними перевагами оперативної пам'яті є її висока швидкодія і можливість звертання до кожної комірки пам'яті окремо (прямий адресний доступ до осередку). Як недолік ОЗУ слід відмінити неможливість збереження інформації в ній після вимикання живлення машини (енергозалежність).

Зовнішня пам'ять

Вона відноситься до зовнішніх пристроїв ПК і використовується для довготривалого зберігання будь-якої інформації, яка може коли-небудь знадобитися для вирішення завдань. Зокрема, у зовнішній пам'яті зберігається все програмне забезпечення комп'ютера. Зовнішня пам'ять містить різноманітні види запам'ятовуючих пристроїв, але найбільш поширеними, наявними практично на будь-якому комп'ютері, є накопичувачі на жорстких (HDD) і гнучких (HD) магнітних дисках.

Призначення цих накопичувачів - зберігання великих обсягів інформації, запис і видача збереженої інформації за запитом в оперативне запам'ятовуючий пристрій. Як пристрої зовнішньої пам'яті використовуються також запам'ятовувальні пристрої на магнітній дискеті, накопичувачі на оптичних дисках (CD-ROM-Compact Disk Read Only, DVD, Memory-компакт-диск з пам'яттю, тільки читається) та інші.









Висновок
Персональний комп’ютер (ПК) — це пристрій, що виконує операції введення інформації, оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною.
Якість комп’ютера характеризується багатьма показниками. Це - набір інструкцій (команд), які комп’ютер здатен розуміти і виконувати; швидкість роботи (швидкодія) ЦП; кількість пристроїв введення-виведення, які можна приєднати до нього одночасно; споживання електроенергії та ін. Головним показником є швидкодія – кількість операцій, яку ЦП здатний виконати за одиницю часу.
Структура комп’ютера – це модель, що встановлює склад, порядок та принципи взаємодії її компонентів.
Основні функції визначають призначення комп’ютера: оброблення та зберігання інформації, обмін інформацією із зовнішніми об’єктами. Додаткові функції підвищують ефективність виконання комп’ютером основних функцій: забезпечують ефективні режими її роботи, діалог з користувачем, високу надійність. Ці функції комп’ютера реалізуються за допомогою її компонентів – апаратних та програмних засобів.
За кожну функцію відповідають спеціальні блоки комп’ютера: пристрій введення, центральний процесор (ЦП), пристрій виве­дення. Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших при­строїв. Номенклатура блоків може варіюватися, але мінімальний комплект складають: системний блок, клавіатура, монітор, маніпулятор (миша). В числі додаткових пристроїв можуть бути: принтер, додатковий накопичувач та ін.








Список використаної літератури
3.     aukro.ua/komplektuyushchie-dlya-pk-111273








Комментариев нет:

Отправить комментарий