Вопросы для самопроверки

1. С развитием вычислительной техники в какой последовательности менялась ее элементная база?

2. По каким показателям ЭВМ относят к тому или иному поколению?

3. Что представляет собой стандарт функциональной схемы ЭВМ и кто предложил этот стандарт?

4. Перечислите устройства, входящие в структуру ЭВМ Дж. фон Неймана.

5. Какие преимущества имеет магистральная структура ЭВМ?

6. Что такое интегральная схема? большая интегральная схема?

7. Какие элементы составляют основу современных компьютеров?

8. Кто стоял у истоков создания фирмы Microsoft?

9. Какие категории компьютеров существуют в настоящее время?

10. Какие характеристики позволяют отнести компьютер к категории «персональный»?

11. В каких ЭВМ используется микропроцессор (МП)?

12. Что такое семейство ЭВМ?

13. Что такое счетчик команд? шина?

14. Назовите основные принципы выбора ПК.

15. В чем состоят принципы пакетной обработки, разделения времени и реального времени?

16. Что такое конвейерная обработка команд?

17. Какие бывают накопители? Какие из них являются сегодня непременными составными частями ПК?

18. В чем состоит идея параллелизма в исполнении программ и процессов?

19. В чем состоит принцип программной совместимости?

20. Что означает термин «рабочая станция»?

21. Какой шиной является USB и для чего она используется?

2.2. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, их характеристики

Основными устройствами ЭВМ являются процессор и оперативная или внутренняя память. Процессор состоит из двух устройств: арифметико-логического устройства (АЛУ) и устройства управления (УУ). АЛУ – это электронное устройство, которое выполняет арифметические и логические операции над данными, поступающими в него. Оно представляет операционный автомат, состоящий из сумматоров, счетчиков, устройств, выполняющих логические операции. УУ – это такое электронное устройство, которое программно управляет и координирует работу всех остальных устройств ЭВМ. В состав процессора входят так называемые регистры, или процессорная память. Регистр служит для кратковременного хранения числа или команды и выполнения над числом некоторых операций.

Рассмотрим подробнее состав и назначение основных блоков персонального компьютера (ПК).

Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

В состав микропроцессора входят:

- устройство управления (УУ) – формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций; формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ; опорную последовательность импульсов УУ получает от генератора тактовых импульсов;

- арифметико-логическое устройство (АЛУ) – предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией. Для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительный математический сопроцессор;

- микропроцессорная память (МПП) – служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины. МПП строится на регистрах и используется для обеспечения высокого быстродействия машины. Регистры – быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от ячеек ОЗУ, имеющих стандартную длину 1 байт и более низкое быстродействие);

- интерфейсная система МП – реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие устройства и схемы управления портами ввода – вывода (ПВВ) и системной шиной. Интерфейс (interface) – совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие. Порт ввода – вывода (I/O – Input/Output port) – аппаратура спряжения, позволяющая подключать к микропроцессору другое устройство ПК.

Генератор тактовых импульсов. Он генерирует последовательность импульсов, частота которых определяет тактовую частоту машины. Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик ПК и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определенное количество тактов.

Системная шина. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина определяет три направления передачи информации:

- между микропроцессором и основной памятью;

- между микропроцессором и портами ввода – вывода внешних устройств;

- между основной памятью и портами ввода – вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Все блоки, а точнее их порты ввода – вывода, через соответствующие унифицированные разъемы подключатся к шине непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Управление системной шиной осуществляется микропроцессором обычно через дополнительную микросхему – контроллер шины, формирующий основные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием – ASCII –кодов.