В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Функциональная схема компьютера. Центральным устройством компьютера, которое обрабатывает данные в соответствии с заданной программой, является процессор. Процессор обрабатывает данные в двоичном компьютерном коде в форме последовательностей электрических импульсов (нет импульса — «О», есть импульс — «1»),
Однако пользователь компьютера (человек) очень плохо понимает информацию, представленную в двоичном компьютерном коде, и вообще не воспринимает ее в виде последовательностей электрических импульсов. Следовательно, в состав компьютера должны входить устройства ввода и вывода информации. Устройства ввода «переводят» информацию с языка человека на язык компьютера. Устройства вывода, наоборот «переводят» информацию с двоичного языка компьютера в формы, доступные для человеческого восприятия.
Компьютер — универсальное устройство обработки данных
Для того чтобы компьютер мог выполнить обработку данных по программе, они должны быть загружены в оперативную память. Процессор последовательно считывает команды программы, а также необходимые данные из оперативной памяти, выполняет команды, а затем записывает полученные данные обратно в оперативную память. В процессе выполнения программы процессор может запрашивать данные с устройств ввода и пересылать данные на устройства вывода.
Однако при выключении компьютера все данные и программы из оперативной памяти стираются. Для долговременного хранения большого количества различных программ и данных используется долговременная память. Пользователь может запустить программу, хранящуюся в долговременной памяти, она загрузится в оперативную память и начнет выполняться. Необходимые для выполнения этой программы данные, хранящиеся долговременной памяти, будут также загружены в оперативную память.
В процессе программной обработки данных на компьютере пересылка данных и программ между отдельными устройствами компьютера осуществляется по магистрали.
Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность процессоров постоянно увеличивалась по мере развития компьютерной техники и в настоящее время составляет 64 бита.
Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
Рис. 6.1. Магистрально-модульное устройство компьютера
Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти, т.е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле (2.1):
где I — разрядность шины адреса.
Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных процессорах составляет 64 бит. Таким образом, количество адресуемых ячеек памяти в таких процессорах равно:
Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию — считывание или запись информации из памяти — нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т.д.
Системная плата. Основным аппаратным компонентом компьютера является системная плата. На системной плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних устройств.
Пропускная способность. Быстродействие процессора, оперативной памяти и периферийных устройств существенно различается. Быстродействие устройства зависит от тактовой частоты обработки данных (обычно измеряется в МГц) и разрядности, т.е. количества бит данных, обрабатываемых за один такт (измеряется в битах).
Рис. 6.2. Системная плата
Соответственно скорость передачи данных (пропускная способность) соединяющих эти устройства шин также должна различаться. Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с):
Северный и южный мосты. Для согласования тактовой частоты и разрядности устройств на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), включающие в себя контроллер оперативной памяти и видеопамяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост).
Частота процессора. Северный мост обеспечивает обмен данными с процессором, оперативной памятью и видеопамятью. В процессоре используется внутреннее умножение частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем базовая частота магистрали (иногда ее называют шиной FSB от англ. FrontSide Bus). Например, в современных процессорах частота шины FSB составляет 266 МГц, коэффициент умножения частоты 14 и, следовательно, частота процессора 266 МГц х 14 = 3,7 ГГц.
Системная шина. Между северным мостом и процессором данные передаются по системной шине с частотой, которая в четыре раза больше частоты шины FSB. Таким образом, процессор может получать и передавать данные с частотой 266 МГц х 4 = 1066 МГц. Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность системной шины равна:
64 бит х 1066 МГц = 68 224 Мбит/сек = 66 Гбит/с = 8 Гбайт/с.
Шина памяти. Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора. Например, частота шины памяти может составлять 533 МГц, т.е. оперативная память получает данные в два раза реже, чем процессор. Так как разрядность шины памяти равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти в этом случае равна:
Шина PCI Express. По мере усложнения графики приложений требования к быстродействию шины, связывающей видеопамять с процессором и оперативной памятью, возрастают. В настоящее время для подключения видеоплаты к северному мосту все большее распространение получает шина PCI Express (Peripherial Component Interconnect bus Express — ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств). Пропускная способность этой шины может в 2 или более раз превышать пропускную способность шины AGP.
К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA (Video Graphics Array — графический видеоадаптер) или цифрового разъема DVI (Digital Visual Interface — цифровой видеоинтерфейс) подключается электроннолучевой или жидкокристаллический монитор или проектор.
Шина PCI. К северному мосту подключается по специальной шине южный мост, к которому в свою очередь подключаются периферийные устройства. Шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus — шина взаимодействия периферийных устройств) обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств, которые устанавливаются в слоты расширения системной платы.
Наиболее часто эта шина используется для установки устройств доступа к локальной сети (сетевая карта), глобальной сети «Интернет» (встроенный модем) и беспроводной сети (сетевой адаптер Wi-Fi произносится как вай-фай, сокр. от англ. Wireless Fidelity — протокол и стандарт на оборудование для широкополосной радиосвязи).
Разрядность шины PCI может составлять 32 бита или 64 бита, а частота 33 МГц или 66 МГц. Таким образом, максимальная пропускная способность шины PCI составляет:
Шина IEEE 1394 (другие названия FireWire, i-Link). Последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и цифровыми видеоустройствами (цифровыми видеокамерами, DVD-плеерами и др.) без потери качества изображения и звука. (Эту функцию может выполнять также контроллер IEEE 1394, который подключается к шине PCI). Скорость передачи данных по этой шине может достигать 200 Мбайт/с.
Шина АТА. Устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются к южному мосту по шине АТА (англ. Advanced Technology Attachment — шина подключения накопителей). Ранее использовалась параллельная шина РАТА (англ. Parallel АТА), скорость передачи данных по которой может достигать 133 Мбайт/с. В настоящее время широкое распространение получила последовательная шина SATA (англ.
Serial АТА), скорость передачи данных по которой может достигать 6 Гбайт/с.
Шина USB. Для подключения принтеров, сканеров, цифровые камер и других периферийных устройств обычно используется шина USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина). Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с и обеспечивает подключение к компьютеру одновременно несколько периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.).
Клавиатура и мышь. Клавиатура и мышь подключается с помощью порта PS/2 или шины USB (в том числе с помощью беспроводного адаптера).
Рис. 6.3. Логическая схема системной платы
Звук. К южному мосту может подключаться интегрированная в системную плату микросхема, которая обеспечивает обработку цифрового звука (эту функцию может выполнять также звуковая плата, которая подключается к шине PCI). С помощью аудиоразъемов к системной плате могут подключаться микрофон, колонки или наушники.
Контрольные вопросы и задания
- 1. В чем состоит различие между данными и программами?
- 2. Опишите процесс программной обработки данных с использованием функциональной схемы компьютера.
Источник: bstudy.net
Как обрабатывается информация в компьютере
В каком виде обрабатывается информация в компьютере
В каком виде обрабатывается информация в компьютере? Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (например, звуки, изображения, показания приборов и т.
Где обрабатывается информация
Устройство, обрабатывающее информацию — процессор. Он расположен в системном блоке компьютера. Процессор координирует работу всех устройств компьютера и является так называемым «навигатором» для начала работы.
Где происходит обработка данных в компьютере
Центральным устройством компьютера, которое обрабатывает данные в соответствии с заданной программой, является процессор. В состав компьютера должны входить устройство ввода и вывода информации.
Что отвечает за обработку информации на компьютере
Процессор Процессор — это «мозг» компьютера и важная часть устройства системного блока. Он отвечает за обработку всех процессов в нём и за скорость их обработки.
Как представляется информация в компьютере
Текстовая информация, как и любая другая хранится в памяти компьютера в двоичном виде. Для этого каждому ставится в соответствии некоторое неотрицательное число, называемое кодом символа, и это число записывается в память ЭВМ в двоичном виде.
Кто вводит информацию в компьютер
Для ввода информации в компьютер от пользователей используются устройства ввода. Главными из них являются клавиатура и мышь. С клавиатуры пользователь непосредственно вводит символьную и числовую информацию, а используя манипулятор — мышь, указывает объекты на экране монитора, с которыми необходимо работать компьютеру.
Как происходит обработка информации
Обработка информации — вся совокупность операций (сбор, ввод, запись, преобразование, считывание, хранение, уничтожение, регистрация), осуществляемых с помощью технических и программных средств, включая обмен по каналам передачи данных.
Откуда поступает информация
Источником информации является человек, вещь или место, откуда информация поступает, возникает или получается. По способам получения информации, источники делятся на: фактические — засвидетельствованные очевидцами определённые события, либо зафиксированная со слов очевидцев информация без аналитической обработки
Как получается информация
У человека пять органов чувств: глаза, уши, нос, язык, кожа. Эти органы позволяют получать информацию. Чувствами восприятия информации называют: зрение, слух, обоняние, вкус, осязание.
В чем заключается процесс обработки данных
Технологический процесс обработки данных — это комплекс взаимосвязанных операций направленных на преобразование информации с этапа ее появления до этапа ее перехода к конечному пользователю.
Где хранятся все данные на компьютере
У компьютера два вида памяти внешняя и внутренняя. К внешней относят: флэш-накопители, CD и DVD диски и др. К внутренней относят: жесткий диск и оперативную память. В момент работы, данные хранятся в оперативной памяти и в момент выключения компьютера оперативная память очищается.
Какое устройство используется для обработки информации
3. Процессор. Является «сердцем» компьютера и служит для обработки информации по заданной программе.
Как компьютер получает обрабатывает и хранит информацию
Если кратко, то компьютер получает данные с устройств ввода (клавиатура, мышь и т. д.), заносит их на жесткий диск, затем передает в оперативную память и обрабатывает с помощью процессора.
Каковы основные этапы обработки информации компьютером
Этапы обработки информации:
- Сбор данных. Чаще всего именно первый этап обработки информации является наиболее трудоемким.
- Первичная обработка информации.
- Организация хранения полученной информации.
- Подведение итогов.
Какой орган отвечает за обработку информации
Головной мозг Головной мозг получает информацию от глаз, ушей, носа и других органов чувств. Он обрабатывает информацию, генерирует мысли и идеи
В каком виде информация представляется в компьютер
Вся информация в компьютере представляется с помощью нулей и единиц, поэтому компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в цифровой форме. Для преобразования числовой, текстовой, графической, звуковой информации в цифровую необходимо применить кодирование.
В каком виде информация хранится в компьютере
В компьютере все данные представлены в двоичном виде, т. е. в виде цепочки из 0 и 1.
В каком виде информация хранится внутри компьютере
Как ты уже знаешь, все данные и программы хранятся в компьютере в двоичном коде, т. е. в (0) и (1). «Клетка» памяти — это бит, в одном бите памяти хранится один бит информации.
В каком виде представляется информация которую обрабатывает процессор персонального компьютера
Вся информация представляется в компьютере в виде двоичного кода. Тактовая частота процессора равна количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за 1 секунду. Разрядность процессора — максимальная длина двоичного кода, который может обрабатываться за одну операцию или период одного такта.
Источник: svyazin.ru
Как называется основное устройство в компьютере отвечающая за обработку информации?
Центральный процессор (ЦП, CPU) является главным элементом компьютера, его “мозгом”. Он отвечает за все вычисления и обработку информации. Кроме этого, он выполняет управление всеми устройствами компьютера. От его мощности зависит быстродействие компьютера и его возможности.
Как называется основное устройство в компьютере отвечающий за обработку информации?
Процессор — устройство, предназначенное для вычислений, обработки информации и управления работой компьютера. Оперативная память — информация в ней находится только во время работы компьютера.
Как называется устройство для обработки информации?
Как называется устройство компьютера, выполняющее обработку информации? (Процессор) 2.
Что отвечает за обработку информации?
Требуемые для обработки данные процессор получает (берет) из оперативной памяти. . Там же в оперативной памяти находится и место для хранения промежуточных данных, формируемых в процессе обработки информации.
Как называется все части компьютера?
- Системный блок
- Монитор
- Клавиатура
- Мышь
- Колонки
Где хранится информация об аппаратной конфигурации системы?
Первоначальные (эталонные) данные об аппаратной конфигурации поступают от программы установки и хранятся в БД системы защиты. . Каждый раз при загрузке компьютера, а также при повторном входе пользователя механизм получает информацию об актуальной аппаратной конфигурации и сравнивает ее с эталонной.
Как называются устройства компьютера подключенные извне?
Примеры внешних периферийных устройств персонального компьютера – это принтеры, сканеры, внешние (подключаемые извне ПК) приводы CD-/DVD- дисков, камеры, манипулятор «мышь», клавиатура и т. п.
Что входит в устройство обработки?
Устройство обработки данных или системный блок, помимо накопителей, а также разъемов соединений с внешними устройствами и блока питания, включает в себя так называемый системный модуль. Это печатная плата, на которой размещены микропроцессор, память и адаптеры связи с внешними устройствами.
Как называется устройство для ввода информации?
Клавиатура позволяет вводить в компьютер числовую и текстовую информацию, а также различные команды и данные. Микрофон используется для ввода звуковой информации, подключается к входу звуковой карты. Сканер — устройство для перевода графической информации в цифровую.
Какие бывают устройства вывода?
- Монитор (дисплей)
- Принтер
- Графопостроитель (плоттер)
- Проектор
Кто или что может выполнять обработку информации?
Обработку информации осуществляет исполнитель по определённым правилам. Исполнителем может быть человек, коллектив, животное, машина.
Как происходит обработка информации в компьютере?
Центральным устройством компьютера, которое обрабатывает данные в соответствии с заданной программой, является процессор. Процессор обрабатывает данные в двоичном компьютерном коде в форме последовательностей электрических импульсов (нет импульса — «О», есть импульс — «1»).
Что выполняет функцию обработки информации в компьютере?
Процессор Процессорный модуль считается основным блоком компьютера, который предназначен для обработки информационных данных. . Главным компонентом процессора выступает арифметико-логическое устройство (АЛУ). Его главная функция — выполнение всех вычислительных процедур над информационными данными.
Какие платы есть в компьютере?
- Материнская плата .
- Центральный процессор .
- Кулер — вентилятор для охлаждения процессора .
- Жесткий диск или винчестер .
- Видеокарта или видеоконтроллер .
- ОЗУ — Оперативная память .
- ПЗУ — Постоянное Запоминающее Устройство .
- Блок питания
Что такое составные части компьютера?
Вот он компьютер: монитор , мышь , клавиатура , и системный блок : Главные части компьютера — процессор и память — содержатся внутри системного блока. А монитор, клавиатура и мышь — это устройства ввода и вывода компьютера. С клавиатуры и мыши компьютер вводит текст и команды.
Что является главным в компьютере?
Самым главным компонентом компьютера является системный блок. Процессор Память Накопители на гибких и жёстких магнитных дисках Блок питания и др.
Источник: chelc.ru