Упрощенная (каноническая) структура компьютера

По линиям управления от ЦП к остальным устройствам компьютера передаются управляющие сигналы. С помощью этих сигналов инициируются соответствующие действия. В свою очередь от устройства компьютера к ЦП по этим линиям передаются сигналы о состоянии устройств (сигналы о готовности устройств к обмену).

ЯДРО:

Основные устройства компьютера, которыми являются ЦП и ОП, образуют так называемую центральную часть ЭВМ – ядро ЭВМ. Связь между ядром ЭВМ и её периферийной частью реализуется на основе аппаратных интерфейсов.

Основное устройство компьютеров – ЦП (CPU) выполняет двойную функцию: с одной стороны ЦП является обрабатывающим устройством, т.к. выполняет функции по обработке данных в соответствии с заданной программой; с другой стороны ЦП является управляющим устройством, в связи с тем, что на него возлагаются функции: во-первых, по управлению программой, во-вторых, по управлению остальными устройствами ЭВМ.

Управление периферийными устройствами со стороны ЦП, как правило, сводится к обеспечению реакции на запросы ПУ и к организации обмена между ПУ и ядром ЭВМ. Основными устройствами (блоками) ЦП являются, во-первых, АЛУ (ALU), во-вторых, устройство управления (CU).

АЛУ реализует функцию ЦУ по обработке и предназначено для выполнения арифметических и логических операций над целыми числами, логическими значениями и символьными данными. В некоторых современных моделях компьютеров это устройство называется IU для того, чтобы подчеркнуть основной тип обрабатываемых данных.

Функцией устройства управления (УУ) является выработка сигналов управления, с помощью которых осуществляется выполнение элементарных операций в АЛУ или периферийных устройствах, которые называются микрооперациями.

УУ, во-первых, обеспечивает выполнение команд программы, реализуя выборку команд из памяти, их декодирование, формирование адресов операндов и их выборку из памяти, настройку АЛУ на выполнение заданной операции и запись результата операции в память. С другой стороны УУ реализует функции по управлению взаимодействия периферийных устройств ЭВМ с его ядром, обеспечивая реакцию на запросы ПУ по организации обмена между ними и памятью (ОП). Для обеспечения быстрой реакции на запросы ПУ в ЦП используется система, представляющая собой комплекс аппаратных и программных средств.

Аппаратные средства системы прерываний в ПК реализуется с помощью специализированных микросхем PIC, а программные - обработчиками прерываний, входящими в состав операционной системы (ОС).

Кроме АЛУ и УУ в состав ЦП входит внутренняя регистровая память. Регистры ЦП обычно разделяют на программно-доступные и программно-недоступные.

ПЕРФЕРИЙНЫЕ(ВНЕШНИЕ) УСТРОЙСТВА(ПУ) КОМПЬЮТЕРА:

Номенклатура этих устройств весьма разнообразна и включает в себя три вида устройств:

· Внешние запоминающие устройства.

· Устройства ввода.

· Устройства вывода.

Внешние запоминающие устройства образуют внешнюю память компьютера, основным назначением этих устройств является долговременное хранение большого объема программ, данных и другой информации, необходимой для обеспечения функционирования в течение длительного времени. Во внешней памяти хранится практически все программное обеспечение компьютера.

Отличительными особенностями внешней памяти по сравнению с основной памятью являются:

· энергонезависимость;

· отсутствие доступа со стороны ЦП;

· малая скорость обмена;

· практически неограниченный объем;

· относительная дешевизна хранения данных.

Основные устройства (ВЗУ) в составе ВП:

1. Накопители на жестких дисках (винчестеры).

2. Накопители на гибких магнитных дисках.

3. Накопители на оптических дисках (CD ROM).

4. Накопители на кассетной магнитной ленте.

5. Устройства флэш-памяти.

Поиск по сайту: