Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Аппаратное обеспечение вычислительных систем
Содержание
- 1. Аппаратное обеспечение вычислительных систем
- 2. Тема 1. Основные характеристики, области применения и архитектурные особенности ЭВМ различных классов.
- 3. Единицы измерения информацииВ различных системах счисления один
- 4. Понятия информатика, информация, система, информационная системаИнформатика Информация
- 5. Показатели качества информации
- 6. Информационные системы
- 7. Организация системы Элемент системы Структура системыАрхитектура системы Целостность системы
- 8. Классификация информационных систем
- 9. Основные подсистемы ИС
- 10. Основные функции ИВСвычислительнаякоммуникационнаяинформирующаязапоминающаяследящаярегулирующаяоптимизационнаясамоорганизующаясясамосовершенствующаясяисследовательскаяпрогнозирующаяанализирующаясинтезирующаяконтролирующаядиагностическаядокументирующая
- 11. Этапы развития компьютерных информационных технологий
- 12. Вычислительная система (ВС) – совокупность взаимосвязанных и
- 13. Классификация ВСОдномашинная ВС – ВС, построенная на
- 14. Классификация ВСВС с централизованным управлением – ВС,
- 15. Понятие ЭВМ. Классификация.Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер
- 16. Поколения ЭВМ1-е поколение, 50-е годы: ЭВМ на
- 17. Классификация компьютеров по назначению
- 18. Классификация компьютеров по размерам и вычислительной мощности
- 19. Сравнительные характеристики классов современных компьютеров
- 20. Классификация микроЭВМ
- 21. Персональные ЭВМ
- 22. Архитектура фон Неймана
- 23. Стандартные элементы структур современных ЭВМ основываются на следующих принципах: модульность построения,магистральность, иерархия управления.
- 24. Тема 2. Устройство персонального компьютера
- 25. Основные составляющие ПК
- 26. МикропроцессорЭто центральный блок ПК, предназначенный для управленияработой
- 27. Устройство управления (УУ) Формирует и подает во
- 28. Арифметико-логическое устройство (АЛУ) Предназначено для выполнения всех
- 29. Быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие
- 30. Основная память (ОП)Она предназначена для хранения и
- 31. ТаймерЭто внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости
- 32. Внешние устройства (ВУ)Так, по назначению можно выделить
- 33. Тип корпусаBig Tower, Middle Tower, Midi Tower, Mini Tower, Desktop
- 34. Слайд 34
- 35. Слайд 35
- 36. Тема 3. Системная плата Устройство системной (материнской)
- 37. Печатная плата
- 38. КонденсаторыКонденсаторы обеспечивают ровный поток напряжения в схеме.
- 39. Генератор тактовых импульсов (Clock Generator Chip)Генератор тактовых
- 40. Основные характеристикиформ-фактор и габаритытип разъема (слота, сокета)
- 41. Сокеты компании IntelSocket B (LGA 1366) —
- 42. Описание по прайс-листу: Мат. плата Socket1155 ASUS
- 43. Слайд 43
- 44. Основные параметрыпроизводительтехнология производстватактовая частота ядратактовая частота системной шиныразрядностьобъем кэш-памяти первого и второго уровнядлина и количество конвейеровслот
- 45. Intel Pentium IV Socket 775
- 46. Intel Pentium IV Socket 775
- 47. Intel Pentium II слот 1 в SECC картридже
- 48. Функции процессоравычисление адресов команд и операндов;выборку и
- 49. Общая стратегия создания высокопроизводительных процессоров направлена на
- 50. Обобщенная структура процессора
- 51. Команда – стандартная процедура обработки данных ,
- 52. классификационная группа процессора(По типу команд)CISC (Complex Instruction
- 53. Группы команд Операции пересылки – перемещение содержания
- 54. Побитовые операции с парой машинных слов –
- 55. Процесс выполнения команды - реализация в определенной
- 56. В целом функционирование компьютера можно описать следующим
- 57. Соединение памяти и процессора. Функционирование процессора
- 58. Прерывание (interrupt) – это запрос, поступающий от
- 59. Слайд 59
- 60. Скачать презентанцию
Тема 1. Основные характеристики, области применения и архитектурные особенности ЭВМ различных классов.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Тема 1. Основные характеристики, области применения и архитектурные особенности ЭВМ
различных классов.
Слайд 3Единицы измерения информации
В различных системах счисления один разряд имеет различный
вес, и соответственно меняется единица измерения данных. Так, в двоичной
системе счисления единицей измерения служит бит (bit – binary digit, двоичный разряд).В современных компьютерах наряду с минимальной единицей данных – битом, используется укрупненная единица информации – байт, равная 8 битам.
Слайд 4Понятия информатика, информация, система, информационная система
Информатика
Информация (лат. informatio –
«разъяснение, осведомление, изложение»)
Система (греч. systema – «целое, составленное из
частей соединение») Информационная система (ИС)
Слайд 10Основные функции ИВС
вычислительная
коммуникационная
информирующая
запоминающая
следящая
регулирующая
оптимизационная
самоорганизующаяся
самосовершенствующаяся
исследовательская
прогнозирующая
анализирующая
синтезирующая
контролирующая
диагностическая
документирующая
Слайд 12Вычислительная система (ВС) – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или
ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения,
обработки и распределения информации.Отличительной особенностью ВС по отношению к ЭВМ является наличие в ней нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку.
Параллелизм выполнения операций существенно повышает быстродействие системы; он же может также значительно повысить и надежность (при отказе одного компонента системы его функции может взять на себя другой) и достоверность функционирования системы, если операции будут дублироваться, а результаты их выполнения сравниваться.
Слайд 13Классификация ВС
Одномашинная ВС – ВС, построенная на основе одного компьютера.
Многопроцессорная
ВС – ВС, построенная на основе нескольких процессоров.
Многомашинная ВС –
ВС, построенная на основе нескольких компьютеров.Однородная ВС – ВС, построенная на основе однотипных компьютеров или процессоров. Позволяет использовать стандартные наборы программных средств, типовые протоколы (процедуры) сопряжения устройств.
Неоднородная ВС – ВС, включающая в свой состав различные типы компьютеров или процессоров.
Оперативные ВС – ВС, функционирующие в реальном масштабе времени, в них реализуется оперативный режим обмена информацией – ответы на запросы поступают незамедлительно.
Неоперативные ВС – ВС, допускающие режим «отложенного ответа», когда результаты выполнения запроса можно получить с некоторой задержкой (иногда даже в следующем сеансе работы с системой).
Слайд 14Классификация ВС
ВС с централизованным управлением – ВС, в которых управление
выполняет выделенный компьютер или процессор.
ВС с децентрализованным управлением – ВС,
в которых компоненты (компьютеры / процессоры) равноправны и каждый может брать управление на себя.Территориально-сосредоточенные ВС – ВС, все компоненты которых размещены в непосредственной близости друг от друга.
Распределенные ВС – ВС, компоненты которых могут располагаться на значительном расстоянии, например – вычислительные сети.
Структурно одноуровневые ВС – ВС, в которых имеется лишь один общий уровень обработки данных.
Многоуровневые (иерархические) ВС – ВС, машины или процессоры в которых распределены по разным уровням обработки информации. Некоторые машины (процессоры) могут специализироваться на выполнении определенных функций.
Слайд 15Понятие ЭВМ. Классификация.
Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер – комплекс технических
средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных
и информационных задач.Классификация по принципу действия:
Слайд 16Поколения ЭВМ
1-е поколение, 50-е годы: ЭВМ на электронных вакуумных лампах
2-е
поколение, 60-е годы: ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах).
3-е поколение,
70-е годы: ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни – тысячи транзисторов в одном корпусе).4-е поколение, 80-90-е годы: ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах, основная из которых – микропроцессор (десятки тысяч – миллионы активных элементов на одном кристалле).
5-е поколение, настоящее время: ЭВМ со многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной архитектурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы.
Слайд 23Стандартные элементы структур современных ЭВМ основываются на следующих принципах:
модульность
построения,
магистральность,
иерархия управления.
Слайд 26Микропроцессор
Это центральный блок ПК, предназначенный для управления
работой всех блоков машины
и для выполнения арифметических и логических операции над информацией.
В состав
микропроцессора входят:устройство управления (УУ)
арифметико-логическое устройство (АЛУ)
микропроцессорная память (МПП)
регистры
Слайд 27Устройство управления (УУ)
Формирует и подает во все блоки машины
в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), формирует
адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ; опорную последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых импульсов;
Слайд 28Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
Предназначено для выполнения всех арифметических и логических
операций над числовой и символьной информацией;
Служит для кратковременного хранения, записи
и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях. Микропроцессорная память (МПП)
Слайд 29Быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от ячеек ОП,
имеющих стандартную длину 1 байт и более низкое быстродействие).
Регистры
Слайд 30Основная память (ОП)
Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией
с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств:
постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
Слайд 31Таймер
Это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего
момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд).
Слайд 32Внешние устройства (ВУ)
Так, по назначению можно выделить следующие виды ВУ:
внешние
запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;
диалоговые средства пользователя;
устройства ввода
информации;устройства вывода информации;
средства связи и телекоммуникации.
Слайд 36Тема 3. Системная плата Устройство системной (материнской) платы. Классификация и технические
характеристики материнских плат. Назначение и функции устройств, размещаемых на материнской
плате (чипсет, BIOS, CMOS, часы реального времени, генератор тактовых импульсов, регуляторы напряжения и конденсаторы, контроллеры, различные разъемы). Интегрированные материнские платы.
Слайд 39Генератор тактовых импульсов (Clock Generator Chip)
Генератор тактовых импульсов и генерирует
все эти тактовые сигналы, необходимые для синхронной работы устройств с
различной скоростью.
Слайд 40Основные характеристики
форм-фактор и габариты
тип разъема (слота, сокета) для установки микропроцессора
чипсет
тактовая
частота системной шины
параметры контроллеров устройств
наличие и параметры слотов
наличие и параметры
интегрированных устройств
Слайд 41Сокеты компании Intel
Socket B (LGA 1366) — Core i7 с
интегрированным контроллером памяти и соединением Intel QuickPath
Socket H (LGA 715)
— замена Socket T (LGA 775) без интегрированного контроллера памяти и соединения Intel QuickPatchSocket J (LGA 771) — Intel Xeon серий 50xx, 51xx (ядра Dempsey и Woodcrest), 53xx (ядро Clovertown), 54xx (ядро Harpertown)
Socket M — Intel Core Solo, Intel Core Duo и Intel Core 2 Duo
Socket N — Intel Dual-Core Xeon LV
Socket P — замена Socket 479 и Socket M, 9 мая 2007 года
Socket T (LGA 775) — Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium Extreme Edition, Intel Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad (ядра Northwood, Prescott, Conroe, Kentsfield, Allendale и Cedar Mill)
Слайд 42Описание по прайс-листу:
Мат. плата Socket1155 ASUS "P8H61 EVO" rev.3.0
(iH61, 2xDDR3, SATA III, SATA II, PCI-E, SB, 1Гбит LAN,
USB2.0, USB3.0, ATX)
Слайд 43 Процессоры. Назначение и структура центрального процессора (ЦП), состав устройств. Процессор как
устройство выполнения программного кода. Порядок обработки инструкций. Система прерываний процессора.
Многозадачный режим работы процессора. Логическое устройство и организация системы команд процессора. Технические характеристики процессоров. Архитектура и микроархитектура процессоров.
Слайд 44Основные параметры
производитель
технология производства
тактовая частота ядра
тактовая частота системной шины
разрядность
объем кэш-памяти первого
и второго уровня
длина и количество конвейеров
слот
Слайд 48Функции процессора
вычисление адресов команд и операндов;
выборку и дешифрацию команд из
основной памяти (ОП);
выборку данных из ОП, регистров процессорной памяти и
регистров адаптеров внешних устройств (ВУ);прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ;
обработку данных и их запись в ОП, регистры процессорной памяти и регистры адаптеров ВУ;
выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ЭВМ;
переход к следующей команде.
Слайд 49Общая стратегия создания высокопроизводительных процессоров направлена на обеспечение параллельной работы
как можно большего количества различных функциональных устройств. В частности, такие
процессоры имеют конвейерную организацию, при которой выполнение очередной команды начинается до завершения предыдущей.При другом подходе, называемом суперскалярным функционированием, из памяти выбираются и одновременно выполняются несколько команд.
Архитектура современных процессоров, как правило, использует сочетание обоих подходов.
Слайд 51Команда – стандартная процедура обработки данных , для выполнения операции.
Система
команд – перечень, вид и тип команд, автоматически исполняемых процессором.
Понятие системы команд вплотную связано с архитектурой, разрядностью, адресностью и другими атрибутами процессора.
Слайд 52классификационная группа процессора(По типу команд)
CISC (Complex Instruction Set Command) с
полным набором системы команд
RISC (Reduced Instruction Set Command) с усеченным
набором системы командVLIW (Very Length Instruction Word) со сверхбольшим командным словом
MISC (Minimum Instruction Set Command) с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием
Слайд 53Группы команд
Операции пересылки – перемещение содержания машинного слова в
следующих разновидностях: регистр-регистр, регистр-память, ОП-регистр, ОП-ОП. Каждой из модификаций обычно
соответствует уникальный код команды (КОП).Операции арифметики с фиксированной точкой (+, -, *, / , % и пр.). Модификации команды возможны те же.
Операции арифметики с плавающей точкой.
Операции сравнения содержания машинных слов (в зависимости от результата - >, <, =, вырабатывается некий признак, помещаемый в один из регистров).
Операции условного и безусловного перехода (условный переход обычно кооперируется с операцией сравнения).
Слайд 54Побитовые операции с парой машинных слов – операции «логическое И»,
«логическое ИЛИ», «отрицающее ИЛИ» и «инверсия».
Операции индексной арифметики – изменения
содержания индексных регистров (в некоторых системах – ячеек ОП), используются для обращения к последовательным элементам массива.Операции прерывания – переход к зарезервированной, выделенной заранее области памяти для обработки сбойных, аварийных и других ситуаций.
Операции обращения к внешнему устройству – поиск блока на магнитной ленте или диске, считывание блока, запись блока на носитель и пр.
Слайд 55Процесс выполнения команды - реализация в определенной последовательности одной или
нескольких из перечисленных ниже операций:
пересылка слова данных из одного регистра
процессора в другой регистр или в АЛУ;выполнение арифметической или логической операции и сохранение результата в регистре процессора;
выборка содержимого заданного адреса памяти и загрузка его в регистр процессора;
сохранение слова данных из регистра процессора по заданному адресу основной памяти.
Слайд 56В целом функционирование компьютера можно описать следующим образом
Компьютер с помощью
блока ввода принимает информацию в виде программ и данных и
записывает ее в память.Хранящаяся в памяти информация под управлением программы пересылается в арифметико-логическое устройство для дальнейшей обработки.
Данные, полученные в результате обработки информации, направляются на устройства вывода.
За все действия, производимые внутри машины, отвечает блок управления
Слайд 58Прерывание (interrupt) – это запрос, поступающий от устройства ввода-вывода, с
требованием предоставить ему процессорное время. Для обслуживания этого устройства процессор
выполняет соответствующую программу обработки прерывания. А поскольку ее выполнение может изменить внутреннее состояние процессора, перед обслуживанием прерывания нужно сохранить его состояние в памяти.
