Структура и функции персонального компьютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Что такое компьютер?

2.Принцип действия и структурная схема компьютера

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящем времени трудно назвать те области человеческой деятельности, успехи в которых не были бы связаны с использованием компьютера. Сфера применения компьютера постоянно расширяется, существенно влияя на развитие производительных сил нашего общества. Непрерывно изменяются технико-экономические характеристики компьютера, например, такие, как быстрота действия, ёмкость памяти, надёжность в работе, стоимость, удобства в эксплуатации, габаритные размеры, потребляемая мощность и др. В широком понимании всякий компьютер рассматривается как преобразователь информации. При этом под информацией понимается различные сведения о тех или иных явлениях природы, событиях общественной жизни или процессах, протекающих в технических устройствах.

Персональный компьютер (ПК)- это не один электронный аппарат, а небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Часто употребляемый термин "конфигурация ПК" означает, что конкретный компьютер может работать с разным набором внешних (или периферийных) устройств, например, с принтером, модемом, сканером и т.д.

Эффективность использования ПК в большой степени определяется количеством и типами внешних устройств, которые могут применяться в его составе. Внешние устройства обеспечивают взаимодействие пользователя с ПК. Широкая номенклатура внешних устройств, разнообразие их технико-эксплуатационных и экономических характеристик дают возможность пользователю выбрать такие конфигурации ПК, которые в наибольший степени соответствуют его потребностям и обеспечивают рациональное решение его задачи. Далее подробнее рассмотрим, что же такое персональный компьютер.

ЧТО ТАКОЕ КОМПЬЮТЕР?

Что же такое персональный компьютер? Если описывать его внешне, то это «небольшой ящик, лежащий (desktop) или стоящий (mini-tower) на столе, реже - ящик высотой около метра (tower), стоящий на полу, с выключателем питания и прорезями, в которые вставляются дискеты. К этому ящику подключается дисплей, напоминающий телевизор, клавиатура и мышь - небольшая коробочка с двумя или тремя кнопками, которую перемещают по столу или специальному коврику. К компьютеру также подключается принтер - устройство, позволяющее распечатывать на бумаге тексты, графики, письма, таблицы, рисунки и др.»

Но компьютер - это не только аппаратура или железо. Это также и различные программы, записанные в нём и выполняемые по приказу пользователя или незаметно для него, обеспечивающие работоспособность всей системы в целом. Стоимость установленных на компьютере программ всё чаще оказывается выше стоимости самого компьютера. Своим широким распространением персональные компьютеры обязаны в первую очередь удобству использования и «дружелюбно» разработанных для них программ.

Один из важнейших элементов компьютера - микропроцессор, для краткости часто называемый процессором. Именно он проделывает все вычисления, необходимые при выполнении программы. Микропроцессоры постоянно совершенствуются, каждые один-два года появляется новая модель, но новые микропроцессоры используют тот же самый набор команд, что и старые, только постоянно расширяемый. РС - совместимые компьютеры построены на микропроцессорах, разработанных фирмой INTEL, это 8088 в первых компьютерах, 80286 - в РСАТ, в следующих моделях - 80386, 8046 и в последних - PENTIUM. Зачастую тип компьютера определяют типом микропроцессора и его быстродействием.

Другим важнейшим элементом компьютера является память. Она делится на оперативную, выполненную на процессорах, и долговременную. Память измеряется в байтах. В одном байте может хранится одна буква или цифра. Используются также величины: килобайт (К), мегабайт (М) и гигабайт (Г). Один килобайт равен не 1000, а 1024 байтам. Из-за того, что внутри компьютера используется двоичная система счисления, такие числа оказываются более удобными, чем круглые.

Доступ к оперативной памяти практически не отнимает времени у процессора, на этой памяти всегда меньше, чем хотелось бы. Ёмкость долговременной памяти гораздо больше, но для доступа к ней требуется довольно большое компьютерное время.

Следующий важный элемент компьютера - контроллер дисплея, или видеоадаптер. Его задача заключается в преобразовании цифровых сигналов, поступающих от микропроцессора, в видеосигнал, подаваемый на дисплей. Видеоконтроллер имеет собственную память, размер которой определяет, на сколько точек можно разбить изображение на экране и какое количество цветов можно использовать. Наиболее распространёнными в настоящее время являются видеоадаптеры VGA и SVGA.

VGA обеспечивает формирование изображения из 480 линий по 640 точек в каждой, причём одновременно можно использовать только 16 цветов (режим 640Х480Х16). «SVGA - адаптеры в зависимости от объёма установленной на них памяти могут работать в большем числе режимов, например, 800х600Х256,1024х768х256 и даже 1600х1200х16млн. Конечно, чем мельче точки, из которых состоит изображение, тем легче глазу его воспринимать».

Существует несколько типов компьютеров, отличающихся составом и характеристиками своих компонентов, которые используются для решения различных задач.

Так, для решения сложных задач обработки информации требуется компьютер, который содержал бы наиболее мощное устройство для проведения вычислений. В нём, как правило, несущественно качественное представление информации, и устройство, на котором эта информация отображается, может быть весьма слабым. Обычно компьютеры, удовлетворяющие таким условиям и работающие в общей вычислительной сети офиса, называются серверами и предназначены для обработки информации по требованиям, поступающих с других компьютеров.

С другой стороны, компьютер, предназначенный в основном для печати документов, может не иметь столь мощного устройства обработки информации, однако к нему должно быть подключено печатающее устройство часто довольно высокого качества.

В офисах используются компьютеры, стационарно располагающиеся на рабочих местах

Принципы действия и структурная схема компьютера

компьютер схема устройство

Рис. 1 Структурная схема компьютера

Компьютер является универсальным средство обработки информации, представленной в дискретной форме. Принцип действия компьютера, назначение его устройств и характер их взаимодействия удобно проследить по структурной схеме (рис.1). Эта схема является классической, так как именно она легла в основу построения первых ЭВМ. Последующая эволюция внесла в неё определённые изменения, однако принципы, заложенные в данной структурной схеме, в основном сохранились до наших дней.

Пульт управления предназначен для пуска и остановки машины, задания режимов её работы, контроля и индикации состояния отдельных устройств и ЭВМ в целом. На пульте управления располагаются необходимые органы управления - кнопки, тумблеры, клавиатура, а также сигнализационные лампочки, отражающие состояние различных устройств и узлов ЭВМ.

Центральное устройство управления организует и координирует автоматическое взаимодействие всех устройств ЭВМ в процессе решения задачи. В основе автоматизации вычислительного процесса ЭВМ лежит принцип программного управления, заключающийся в том, что ЭВМ автоматически решает поставленную задачу, если в виде программы её задана последовательностью выполнения действий. Программа указывает ЭВМ то, какие операции ей необходимо выполнить, над какими данными и в какой последовательности.

«Основной задачей Центрального устройства управления является выборка из памяти кодов команд программ и их преобразование в необходимые последовательности синхронизирующих, разрешающих, устанавливающих, стробирующих и других сигналов.» С помощью этих сигналов обеспечивается согласованное взаимодействие всех устройств компьютера в процессе автоматического выполнения программы, в том числе выборка из памяти необходимых данных, их пересылка в арифметико-логическое устройство, выполнение в арифметико-логическом устройстве операций и т.д.

Арифметико-логическое устройство обеспечивает выполнение определённой машинной операции (арифметической, логической и др.). При этом данные, участвующие в выполнении данной операции, поступают в арифметико-логическое устройство из памяти машины.

Совокупность Центрального устройства управления и Арифметико-логического устройства называют процессором ЭВМ, поскольку именно эти устройства реализуют вычислительный процесс в соответствии с заданной программой. Процессор занимает центральное место в структуре компьютера, так как осуществляет автоматическое управление взаимодействием всех устройств, входящих в состав компьютера.

Память ЭВМ служит для хранения исходных данных, команд программ, а также промежуточных и окончательных результатов вычислений. Информация, содержащаяся в памяти компьютера, по мере необходимости выдаётся в другие устройства машины (Центральное устройство управления, Арифметико-логическое устройство, устройства вывода и др.).

Основная память тесно связана с Арифметико-логическим устройством и служит для хранения информации, используемой в ближайшей серии вычислений. Информация из основной памяти обычно извлекается определёнными порциями. Все ячейки основной памяти пронумерованы. Номера ячеек памяти являются адресами тех данных, которые хранятся в них. При считывании машинного слова из ячейки основной памяти содержимое этой ячейки при необходимости восстанавливается и может быть в дальнейшем снова получена из той же ячейки. При записи информации хранившиеся в ячейке памяти слово стирается и его место занимает новое.

Наряду с оперативной и сверхоперативной памятью в современных компьютерах используется ещё один вид внутренней памяти - постоянная память, реализуемая постоянными запоминающими устройствами.

Постоянные запоминающие устройства служат для хранения различных констант и постоянных программ. Информация в них записывается однократно, обычно в процессе изготовления устройства, а в дальнейшем только считывается без разрушения. В тех случаях, когда занесение информации производится в эксплуатационных условиях соответствующей настройкой, такие постоянные запоминающие устройства называются программируемые постоянные запоминающие устройства.

Внутренняя память ЭВМ (основная память, сверхоперативная память, постоянные запоминающие устройства, программируемые постоянные запоминающие устройства) непосредственно взаимодействуют с процессором и вместе с ним образуют центральную часть (ядро) компьютера. Кроме центральной части в состав компьютера входят также различные периферийные (внешние) устройства, которые по своему значению делятся на две группы:

устройства внешней памяти, предназначенные для хранения больших массивов информации;

устройства ввода и вывода, обеспечивающие связь компьютера с внешней средой, в том числе с пользователями, путём ввода в компьютер информации, её регистрации и отображения;

Обмен информацией между центральной частью и периферийными устройствами ЭВМ производится операциями ввода-вывода. В процессе ввода информация передаётся в центральную часть компьютера из внешней среды, в том числе от пользователя, а также из внешней памяти. В процессе вывода информация передаётся во внешнюю среду или во внешнюю память компьютера.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Иванов Е.А., Степанов И.М., Хомяков К.С. "Периферийные устройства ЭВМ", М, "Инфо", 1987г.

Ламекин В.Ф. "Оргтехника для вашего офиса", Ростов-на-Дону, "Новая печать", 1997г.

Семененко В.А. Айдидын В.М., Липова А.Д. «Электронные вычислительные машины», М, "Высшая школа", 1991г.

Размещено на Allbest.ru