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
Введение в архитектуру персональных компьютеров
Содержание
- 1. Введение в архитектуру персональных компьютеров
- 2. Архитектура ПКАрхитектурой принято называть совокупность всех программно
- 3. В основе любого устройства лежат базовые принципы,
- 4. В настоящее время широкое распространение получили персональные
- 5. Компания Apple производит широко известные компьютеры MacintoshОсобенностивсе
- 6. IBM-совместимые компьютерыстроятся на базе принципа открытой архитектуры:
- 7. Компьютеры, не совместимые с IBM PCНапример,компьютер Power PC с процессором производства корпорации Motorola
- 8. Общие архитектурные свойства и принципыЭти свойства
- 9. Общие архитектурные свойства и принципыЛинейное пространство
- 10. Структурная схема компьютераОперативнаяпамятьУстройство управленияАЛУРегистровая памятьКЭШ-память (Level 1)ПроцессорВИДЕОАУДИОЖесткий дискГибкий диск(CD…)ПринтерМодем
- 11. Материнская платаОсновной элемент компьютера – материнская (системная)
- 12. Материнская платаОсновные компоненты материнской платыПостоянное запоминающее устройство
- 13. Постоянное запоминающее устройство – ПЗУПамять только для
- 14. Энергонезависимая память (CMOS-память)Хранится информация об устройствах
- 15. Системные шиныШина (bus) – общий канал связи,
- 16. Системные шины Передаваемую информацию можно условно разделить на
- 17. Шина управленияМикропроцессор выставляет на шине управления команды
- 18. Ширина шины адреса и шины данных– важнейшие
- 19. Системные шиныТри шины вместе (шина адреса, шина
- 20. Системные шиныМикропроцессор напрямую работает только с несколькими
- 21. Скачать презентанцию
Архитектура ПКАрхитектурой принято называть совокупность всех программно доступных аппаратных средств процессора.Понятие архитектуры является комплексным и включает в себяструктурную схему компьютера;средства и способы доступа к элементам структурной схемы;организацию и разрядность интерфейсов;набор регистров;организацию
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Введение в архитектуру персональных компьютеров
Лекция
доцента кафедры ИВТ ГрГУ
к.т.н
Ливак
Е.Н.
Слайд 2Архитектура ПК
Архитектурой принято называть
совокупность всех программно доступных аппаратных средств
процессора.
Понятие архитектуры является комплексным и включает в себя
структурную схему компьютера;
средства
и способы доступа к элементам структурной схемы;организацию и разрядность интерфейсов;
набор регистров;
организацию и способы адресации памяти;
способы представления и форматы данных;
набор машинных команд;
форматы машинных команд;
обработку прерываний.
Слайд 3В основе любого устройства лежат
базовые принципы, на основе которых
в дальнейшем строится система.
Набор этих принципов часто называется архитектурными
принципами.Рассмотрим архитектурные принципы, положенные в основу компьютерной техники.
Слайд 4В настоящее время широкое распространение получили персональные компьютеры производства
компании
Apple Computer и
компании IBM (International Business Machines).
Слайд 5Компания Apple производит широко известные компьютеры Macintosh
Особенности
все основные узлы компьютера
размещены на одной плате (поэтому замена узлов невозможна),
пользователю предоставляются
минимальные возможности по вмешательству в работу системы. Согласно принципу Apple
изготовлением узлов и сборку компьютера должна осуществлять одна фирма,
а настройкой компьютера и заменой его узлов должны заниматься только профессионалы.
высокое качество и надежность ПК Macintosh.
Слайд 6IBM-совместимые компьютеры
строятся на базе принципа открытой архитектуры:
компьютер составлен из
отдельных узлов (блоков),
пользователю предоставляются широкие возможности изменять состав компьютера,
заменяя одни узлы другимиПроизводством узлов для IBM-совместимых компьютеров и сборкой самих компьютеров занимаются фирмы из разных стран.
Такой подход к построению компьютера предоставляет
1) возможности для массового производства
2) широкие возможности дальнейшего совершенствования
Слайд 7Компьютеры, не совместимые с IBM PC
Например,
компьютер Power PC с процессором
производства корпорации Motorola
Слайд 8Общие архитектурные
свойства и принципы
Эти свойства и принципы присущи всем
современным машинам фон-неймановской архитектуры.
Принцип хранимой программы
Код программы и ее данные
находятся в едином адресном пространстве в ОП. С точки зрения процессора нет принципиальной разницы между данными и командами.
Принцип микропрограммирования
В состав процессора входит блок микропрограммного управления. Этот блок для каждой машинной команды имеет набор действий-сигналов, которые нужно сгенерировать для физического выполнения требуемой машинной команды.
Слайд 9Общие архитектурные
свойства и принципы
Линейное пространство памяти
ОП организована как совокупность
ячеек памяти (байтов), которым последовательно присваиваются номера (адреса) 0, 1,
2 …Последовательное выполнение программ
Процессор выбирает из памяти команды строго последовательно. Для изменения прямолинейного хода выполнения программы или осуществления ветвления необходимо использовать специальные команды условного и безусловного перехода.
Безразличие к целевому назначению данных
Машине все равно, какую логическую нагрузку несут обрабатываемые ею данные.
Слайд 10Структурная схема компьютера
Оперативная
память
Устройство управления
АЛУ
Регистровая память
КЭШ-память (Level 1)
Процессор
ВИДЕО
АУДИО
Жесткий диск
Гибкий диск
(CD…)
Принтер
Модем
Слайд 11Материнская плата
Основной элемент компьютера –
материнская (системная) плата вместе с
микропроцессором
Предназначена для
обеспечения бесперебойной работы процессора;
обеспечения эффективной работы компьютера.
Слайд 12Материнская плата
Основные компоненты материнской платы
Постоянное запоминающее устройство – ПЗУ
Оперативное запоминающее
устройство – ОЗУ (ОП)
Энергонезависимая память (CMOS-память)
Тактовый генератор
Таймер
Блок обработки прерываний (контроллеры
прерываний)Блок прямого доступа к памяти
Слайд 13Постоянное запоминающее устройство – ПЗУ
Память только для чтения
Не предусмотрено изменение
содержимого пользователем.
После отключения питания содержимое ПЗУ сохраняется.
Содержит следующие программы:
базовую
систему ввода-вывода – BIOS (Basic Input Output System)первоначального тестирования работоспособности компьютера – POST (Power On Self Test)
изменения информации CMOS-памяти - Setup
Слайд 14Энергонезависимая память
(CMOS-память)
Хранится информация
об устройствах системы и их параметрах
(дисковая подсистема);
необходимая при каждом запуске (например, порядок загрузки компьютера)
Слайд 15Системные шины
Шина (bus) – общий канал связи, соединяющий отдельные части
компьютера (пучок проводов)
Перенос информации происходит по параллельным линиям (проводам).
Один
бит – одна линия.Их количество называют шириной шины.
Шина адреса
Шина данных
Шина управления
Слайд 16Системные шины
Передаваемую информацию можно условно разделить на 3 вида:
Данные –
обрабатываемые числовые значения.
Адреса – сведения о местонахождении данных.
Управляющие сигналы –
указывают направление потокам данных и регламентируют обмен данными.Набор линий, предназначенных для передачи одного вида информации, называют шиной.
Шина адреса
Шина данных
Шина управления
Слайд 17Шина управления
Микропроцессор выставляет на шине управления
команды управления узлами системы
и получает ответные сигналы состояния узлов и подтверждение выполнения команды
Слайд 18Ширина шины адреса и шины данных– важнейшие характеристики микропроцессора
i8086 –
20-разрядная шина адреса
16-разрядная шина данных
Ширина шины адреса устанавливает ограничение
на объем ОПPentium – 64-разрядная шина адреса
64-разрядная шина данных
32-разрядная внутренняя архитектура !!!
210 = 1 Kб
220 = 1 Мб
230 = 1 Гб
240 = 1 Тб
Слайд 19Системные шины
Три шины вместе (шина адреса, шина данных, шина управления)
составляют процессорную (внутреннюю) шину
Шина адреса и шина управления – однонаправленные
(передача в одном направлении из микропроцессора)Шина данных – двунаправленная (данные считываются и выдается результат)
Слайд 20Системные шины
Микропроцессор напрямую работает только с несколькими устройствами, а от
остальных отделен специальными микросхемами-буферами (для усиления проходящих сигналов).
После буферов шины
адреса, данных и управления совместно с некоторыми дополнительными сигналами образуют другой канал обмена информацией – СИСТЕМНУЮ ШИНУ.Системная шина характеризуется частотой системной шины (образуется из тактовой частоты)
