При рассмотрении компьютеров принято различать их архитектуру и структуру.
| Архитектурой компьютера называется его описание на общем уровне, включающее описание возможностей программирования, системы команд и адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. |
| Структура компьютера — это есть совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. |
Наиболее распространены следующие архитектурные решения.
· 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. (см. рис.2)
Архитектура компьютера
К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной. Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой системной магистралью.
| Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных микросхем. Совокупность линий магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления. |
Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера через контроллеры — специальные устройства управления периферийными устройствами.
| Контроллер — это устройство, которое связывает периферийное оборудование с центральным процессором, освобождая процессор от управления оборудованием. |
Рис. 2. Архитектура компьютера.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018
Изучая компьютерные устройства, принято говорить о двух схожих, но в то же время разных понятиях: архитектура и структура компьютера.
Под архитектурой компьютера понимается совокупность принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности компьютера при решении соответствующих классов задач. Архитектура компьютера определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя [1].
04. Основы устройства компьютера. Архитектура процессора. [Универсальный программист]
Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые можно разделить на основные и дополнительные.
Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка, хранение информации, обмен информацией с внешними объектами [2].
Дополнительные функции обеспечивают эффективные режимы работы компьютера, диалог с пользователем, высокую надежность.
В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом:
— принцип программного управления — программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности;
— принцип однородности памяти — программы и иные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными;
— принцип адресности — основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек [1].
Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (рисунок 1).
Рисунок 1 — Архитектура компьютера
Идея открытости архитектуры заключается в том, что пользователь может самостоятельно формировать конфигурацию своего компьютера по своему усмотрению [3].
Помимо классической архитектуры ЭВМ, существуют еще следующие:
— многомашинная вычислительная система;
— архитектура с параллельными процессорами.
Структура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов (конкретные блоки, узлы, связи и т.д.) [1].
Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации (рисунок 2).
Рисунок 2 — Структура компьютера
ПК включает три основных устройства: системный блок, клавиатуру и монитор. Однако для расширения функциональных возможностей ПЭВМ к ней можно подключать различные дополнительные периферийные устройства: печатающие устройства (принтеры), различные манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол, световое перо), устройства ввода информации (сканеры, графические планшеты – дигитайзеры), графопостроители и др.
Эти устройства подсоединяются к системному блоку с помощью кабелей через специальные гнезда (разъемы), которые обычно размещаются на задней стенке системного блока. Дополнительные устройства помешаются при наличии свободных гнезд на материнской плате непосредственно в системный блок, например, модем для обмена информацией с другими ПК через телефонную сеть. Как правило, ПК имеют модульную структуру. Все модули связаны общей шиной (системной магистралью).
Таким образом, в связи с тем, что персональный компьютер является в настоящее время обязательным атрибутом в любом современном офисе и основной технической базой информационной технологии, пользователи должны понимать основные различия между архитектурой и структурой ПК.
Список использованных источников
Источник: scienceforum.ru
4.2. Понятие архитектуры и структуры пк
Под архитектурой компьютерапонимается совокупность принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности компьютера при решении соответствующих классов задач.
Архитектура компьютераопределяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя.
Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые можно разделить на основные и дополнительные.
ОсновныефункцииопределяютназначениеЭВМ:обработка,хранениеинформации, обмен информацией с внешними объектами.
Дополнительныефункцииобеспечиваютэффективныережимыработыкомпьютера, диалог с пользователем, высокую надежность.
Идея открытости архитектурызаключается в том, что пользователь может самостоятельно формировать конфигурацию своего компьютера по своему усмотрению.
Структура компьютера –это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов (конкретные блоки, узлы, связи…).
4.3. Устройство и принцип действия эвм
ЭВМ – это комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации.
Процессоросуществляет процесс обработки данных и управляет работой машины.
В состав процессора входят:
Устройство управления(УУ) – формирует адрес очередной микрокоманды,
Арифметико –логическоеустройство (АЛУ) – выполняет арифметические и логические операции над данными.
Регистры общего назначения (РОН) – для хранения промежуточныхрезультатов.
КЕШ –памятьслужит для повышения быстродействия процессора.
Системная шинаобеспечивает взаимодействие всех узлов между собой.
Памятьпредназначена для записи, хранения, выдачи команд и обрабатываемых данных. Существует несколько разновидностей памяти:
Регистровая память– наиболее быстрая (сверх — оперативная). Это несколько регистров общего назначения (РОН), которые размещены внутри процессора. Регистры используются при выполнении простейших операций: пересылка, сложение, счет.
КЕШ — память(cache– тайник) по сравнению с РОН имеет больший объем, но меньшее быстродействие.
КЕШ — памятьнедоступна для программиста и используется для ускоренного выполнения операций за счет запоминания на некоторое время полученных ранее данных, которые будут использоваться процессором в ближайшее время. РаботаКЕШ-памятисокращает до минимума время не производительного простоя процессора.
КЕШ — память первого уровня (8-512Кбайт) размещается внутри процессора, а КЕШ — память второго уровня (несколько Мбайт) – вне процессора на материнской плате.
Этот вид памяти уменьшает противоречие между быстрым процессором и относительно медленной оперативной памятью.
Основная память(ОП) – предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины.
Содержит два вида запоминающих устройств:
- постоянное запоминающее устройство(ПЗУ) и
- оперативное запоминающее устройство(ОЗУ).
- накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) — винчестеры,
- накопители на оптических дисках (CD-ROM,CD-RW,DVD),
- Flash-память в виде брелков, подключаемых с помощьюUSB-порта.
- накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) — дискеты,
- накопители на кассетной магнитной ленте (магнитофоны, стримеры),
- устройства ввода информации:
- устройства вывода информации:
Источник: studfile.net