Совокупность токопроводящих линий по которым обмениваются информацией устройства компьютера
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
1. Что представляет собой ПК
Компьютер - это универсальное техническое средство, предназначенное для передачи, обработки и хранения информации.
2. Архитектура компьютеров
МАГИСТРАЛЬ
Оперативная память
(хранение данных и программ)
Сетевые устройства
Устройства ввода
(ввод данных)
Устройства вывода
(вывод данных)
Долговременная память
(хранение данных и программ)
Минимальный состав компьютера
Системный блок
Монитор
мышь
клавиатура
Основные компоненты системного блока
Системная
(материнская плата)
Жесткий диск (винчестер)
Блок питания
Дисковод оптического диска
вентиляторы
Платы расширения
Центральный процессор
Центральный процессор – центральный блок компьютера, предназначенный для обработки информации и управления работой компьютера в целом.
Состоит из двух частей: АЛУ и УУ.
АЛУ – арифметико-логическое устройство
УУ – устройство управления
Микросхемы ОЗУ, ПЗУ
Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).
Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ)
Системная шина (магистраль)
Шина - совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.
Разъемы для установки плат расширения
Основные виды плат расширения:
Видеокарта
Звуковая карта
Сетевая карта
Чипсет – это набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами
Важнейшей частью материнской платы является чипсет.
Разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные (внешние) устройства
3. Основные характеристики компьютеров
Производительность (быстродействие) ПК
Производительность (быстродействие) процессора
Тактовая частота процессора
Разрядность процессора
Время доступа
Объем памяти
Скорость обмена информации
4. Многообразие компьютеров
Современный ПК может быть реализован в :
настольном (desktop) варианте,
портативном (notebook) варианте,
карманном (handheld) варианте.
Настольные ПК
Настольные компьютеры состоят из системного блока, монитора и клавиатуры.
Портативные ПК
В портативных и карманных компьютерах системный блок находится под клавиатурой, а монитор встроен в крышку клавиатуры.
Типы портативных ПК:
Лэптоп – самый первый портативный компьютер
Типы портативных ПК:
Ноутбук – портативное устройство с высоким уровнем мобильности
Типы портативных ПК:
Нетбук – книга для пользования интернетом
Типы портативных ПК:
Планшет – электронное устройство с сенсорным экраном, позволяющим управлять компьютерными программами, через прикосновение пальцами к объектам программы на экране.
Типы портативных ПК:
Смартфон – электронное устройство с сенсорным экраном, позволяющим управлять компьютерными программами, через прикосновение пальцами к объектам программы на экране.
5. Многообразие внешних устройств
Внешние устройства – это устройства, не входящие в состав системного блока и подключаемые к компьютеру извне.
Периферийные устройства предназначены для ввода и вывода информации
Устройства ввода информации
Клавиатура
Манипуляторы
Световое перо
Сканер
Устройства вывода информации
Монитор
Проектор
Принтер
Плоттер
Колонки
Устройства ввода информации
Клавиатура – является универсальным устройством ввода информации.
Мышь - это манипулятор, предназначенный для ввода информации в компьютер.
Устройства ввода информации
Сенсорная панель, тачпад
Тачпа́д (англ. touchpad — сенсорная площадка), сенсорная панель - указательное устройство ввода, применяемое, чаще всего, в ноутбуках.
Графические планшеты (дигитайзер)
Для рисования и ввода рукописного текста используются графические планшеты.
Устройства ввода информации
Игровые манипуляторы (джойстики)
Сканер
Устройства ввода информации
7. Световое перо
Световое перо - один из инструментов ввода графических данных в компьютер .
Устройства ввода информации
Сенсорный экран
Сенсорный экран предназначен для управления устройствами с помощью простого прикосновения к экрану.
Устройства вывода информации
Монитор
Проектор
Устройства вывода информации
Принтеры
Плоттер
Колонки
Локальная сеть - объединение двух и более компьютеров, позволяющее им совместно работать с программами и данными.
6. Объединение компьютеров в локальную сеть
Проверь себя!
Под архитектурой компьютера понимают:
устройство для сбора, обработки, хранения и вывода информации;
совокупность функциональных элементов компьютера и связей между ними;
описание основных устройств и принципов работы компьютера;
комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.
Определите, какое высказывание является верным:
компьютер – устройство для хранения команд;
компьютер – универсальное устройство для преобразования информации;
компьютер – универсальное устройство для обработки, хранения и передачи информации;
компьютер – универсальное устройство только для получения данных.
В минимальный состав компьютера входят :
винчестер, «мышь», процессор;
монитор, системный блок, клавиатура;
принтер, клавиатура; дискета;
системный блок, сканер, монитор.
Проверь себя!
Периферийные устройства предназначены:
для обмена информацией между компьютером и пользователем;
только для улучшения дизайна компьютера;
для проверки правильности вводимой информации пользователем;
для выполнения арифметико-логических операций.
Скорость работы компьютера зависит от:
тактовой частоты обработки информации в процессоре;
организации интерфейса операционной системы;
объема внешнего запоминающего устройства;
объема обрабатываемой информации.
Плоттер – это устройство для:
для вывода любой информации на бумагу;
для сканирования изображения с листа бумаги на компьютер;
для ввода в компьютер информации;
для вывода графической информации на бумагу.
Задание для внеаудиторной работы:
Подготовить РЕФЕРАТ на одну из выбранных тем:
Процессор и его характеристики;
Виды памяти компьютера;
Внешние устройства компьютера.
Передача данных может происходить как между разными устройствами одного компьютера, так и между разными компьютерами, подключенными к одной сети (локальной или глобальной).
Просмотр содержимого документа
«Устройства передачи информации»
УСТРОЙСТВА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Передача данных может происходить как между разными устройствами одного компьютера, так и между разными компьютерами, подключенными к одной сети (локальной или глобальной).
Название и назначение. ШИНА
Передача информации внутри компьютера (чаще говорят обмен информации) осуществляется с помощью шин.
Шина - совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.
Отличительным признаком шины от других систем соединения является наличие трех групп линий, по каждой из которых передается свой вид информации: шина данных, шина адреса, шина управления.
Шина, связывающая только два устройства, называется портом.
Виды и особенности
Шины в компьютере различаются по своему назначению:
системная шина (или шина ЦПУ);
шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между ЦПУ и кэш-памятью;
стандартные и локальные шины ввода/вывода. Локальная шина - это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и пр.) и системной шиной. Стандартная шина ввода/вывода используется для подключения более медленных устройств (мыши, клавиатуры, модемов).
СИСТЕМНАЯ ШИНА
Системная шина - это главная магистраль, по которой происходит обмен информацией между процессором и памятью и их связь с периферийными устройствами.
Принципы работы
Системная шина имеет следующие компоненты:
шину данных, по которой происходит обмен данными между центральным процессором, картами расширения, установленными в слоты, и памятью;
адресную шину, по которой передаются адреса устройств, регистров ввода/вывода и ячеек оперативной памяти. Процесс обмена данными возможен лишь в том случае, когда известен отправитель и получатель этих данных. Каждое устройство компьютера, каждая ячейка памяти, в том числе, каждая ячейка оперативной памяти имеют свой уникальный адрес. Все вместе эти адреса образуют адресное пространство;
Разные фирмы выпускают технику с различным схемным решением тех или иных узлов компьютера, однако системная шина является, как правило, стандартом, то есть неизменна. Вы можете, например, вставлять в Ваш компьютер, выпущенный во Франции, контроллер, изготовленный в Сингапуре.
Рис. 1. Схематичное представление шины на материнской плате
ЦПУ - центральный процессор; ГТЧ - генератор тактовой частоты; DMA - устройство прямого доступа к памяти; слоты расширения = разъемы для установки карт расширения (видеокарты, звуковой карты и пр.)
Основные пользовательские характеристики
Основными характеристиками шины являются:
разрядность, то есть количество бит, параллельно “проходящих” через нее. Чем выше разрядность шины, тем больше данных может быть передано за определенный промежуток времени и выше производительность компьютера;
пропускная способность, то есть количество бит информации, передаваемых по шине за секунду.
Разрядность шины адреса, адресной шины и шины управления, как правило не совпадают.
Компьютеры с процессором 80286 имеют 16-разрядную шину данных,
компьютеры семейства Pentium - 64 разрядную шину данных.
Разрядность адресной шины определяет доступное адресное пространство. Если разрядность адресной шины - n, то максимальный адрес, который может быть по ней передан - 2 n . Очевидно, количество ячеек оперативной памяти не должно превышать 2 n , иначе ячейки с большими адресами не будут использоваться, поскольку процессор не сможет адресоваться к ним.
Компьютеры с процессором 80286 имеют 24-разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4 Мб (2 24 = 4 194 304 байт = 4 Мб). Компьютеры семейства Pentium имеют 32 разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4Гб .
Для определения пропускной способности шины необходимо умножить разрядность шины на тактовую частоту, которая, как и для процессора, определяется генератором тактовой частоты.
Для 16-разрядной шины при тактовой частоте 8,33 МГц пропускная способность равна:
16 бит 8,33 МГц = 133,28 Мбит/с = 133,28 Мбит/с : 8 бит = 16,66 Мбайт/с
Для 32-разрядной шины с тактовой частотой 66 МГц пропускная способность 266,6 Мб/с.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
В англоязычных странах шина носит название bus. Это же слово означает еще и “автобус”. И в самом деле напрашивается прямое сравнение разрядности шины и автобуса: чем больше в автобусе посадочных мест, тем больше людей в нем можно перевезти.
Название и назначение. МОДЕМ
Модем - сокращенно от “МОдулятор-ДЕМодулятор” - устройство для передачи цифровой информации через аналоговые линии связи, например, через телефонные линии или с помощью радиоволн.
Принцип действия
Модем принимает от компьютера данные в цифровом виде (программу, текстовый, звуковой или графический файл), разделяет их на управляющие команды и полезную информацию, преобразует в аналоговый сигнал и передает в канал связи.
На противоположном конце в приемном модеме происходит обратное преобразование, и в приемный компьютер информация попадает в цифровом виде.
По сути модем - это цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователь.
Необходимость промежуточного включения модема между компьютером и телефонной линией объясняется тем, что цифровое и аналоговое представление информации не совпадают и подключить компьютер напрямую к телефонной линии нельзя.
Особенности
Модемы бывают внутренние и внешние.
Внутренний модем по своей конструкции представляет съемную карту расширения, установленную на материнской плате, на которой размещены все компоненты, обеспечивающие обмен данными, и гнезда для подключения кабеля телефонной линии.
Внешний модем подключается к разъему на задней панели системного блока. Он занимает место на рабочем столе, однако дает возможность отслеживать процесс передачи данных благодаря встроенным в него индикаторам состояния.
Основные пользовательские характеристики
Основными характеристиками модемов являются:
скорость передачи данных;
поддерживаемые протоколы передачи данных.
Скорость передачи данных по каналам связи измеряется бодами. Бод - это бит в секунду. Скорость модема оценивается числом информационных битов, передаваемых за одну секунду. Низкоскоростные модемы работают со скоростями 2400 или 9600 бод. Высокоскоростные модемы работают со скоростью передачи 33600, 65000 бод и более.
Протокол - стандарт, регламентирующий процедуру установления связи или режимы передачи данных между различными устройствами (между двумя модемами или между модемом и компьютером).
Наиболее важными протоколами являются:
протокол аппаратной коррекции ошибок;
протокол аппаратного сжатия данных с контролем ошибок;
протоколы передачи файлов.
Программная поддержка
Программное обеспечение модема включает в себя:
программы по согласованию способов и скоростей передачи данных передающего и принимающего модемов;
протоколы передачи файлов, которые обеспечивают безошибочную передачу данных, управление потоком передаваемых данных, передачу служебной информации, защиту соединения (например, паролирование).
Итак, для безошибочной передачи данных применяются специальные методы. Они могут быть реализованы как с помощью специальной аппаратуры, так и с помощью программ.
К дополнительному программному обеспечению модемов относятся программы работы с факсами и данными, программы подключения к Internet, программы работы с голосовыми возможностями и пр.
Передача информации внутри компьютера осуществляется с помощью шин.
Передача информации между компьютерами может осуществляться как по специальным каналам связи (сетевым кабелям, с помощью которых компьютеры объединяются в локальную сеть), так и с использованием обычных каналов связи - телефонных линий, каналов радиосвязи и пр.
Передача информации между компьютерами, не объединенными в локальную сеть, осуществляется с помощью модемов.
Шина - совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.
Системная шина. Системная шина - это главная магистраль, по которой происходит обмен информацией процессора и памяти и из связь с периферийными устройствами.
Системная шина имеет следующие компоненты:
Основными характеристиками шины являются:
разрядность, то есть количество бит, одновременно “проходящих” через нее;
пропускная способность, то есть количество бит информации, передаваемых по шине за секунду.
Разрядность адресной шины определяет доступное адресное пространство. Если разрядность адресной шины - n, то максимальный адрес, который может быть по ней передан - 2 n . Именно это количество ячеек оперативной памяти доступно процессору.
МОДЕМ - устройство для передачи цифровой информации через аналоговые линии связи, например, через телефонные линии или с помощью радиоволн. По сути представляет собой цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователь.
Основными характеристиками модемов являются:
скорость передачи данных;
поддерживаемые протоколы передачи данных.
Скорость модема оценивается числом информационных битов, передаваемых за одну секунду.
Протокол - стандарт, регламентирующий процедуру установления связи или режимы передачи данных между различными устройствами (между двумя модемами или между модемом и компьютером).
Передача данных может происходить как между разными устройствами одного компьютера, так и между разными компьютерами, подключенными к одной сети (локальной или глобальной).
Просмотр содержимого документа
«Устройства передачи информации»
УСТРОЙСТВА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Передача данных может происходить как между разными устройствами одного компьютера, так и между разными компьютерами, подключенными к одной сети (локальной или глобальной).
Название и назначение. ШИНА
Передача информации внутри компьютера (чаще говорят обмен информации) осуществляется с помощью шин.
Шина - совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.
Отличительным признаком шины от других систем соединения является наличие трех групп линий, по каждой из которых передается свой вид информации: шина данных, шина адреса, шина управления.
Шина, связывающая только два устройства, называется портом.
Виды и особенности
Шины в компьютере различаются по своему назначению:
системная шина (или шина ЦПУ);
шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между ЦПУ и кэш-памятью;
стандартные и локальные шины ввода/вывода. Локальная шина - это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и пр.) и системной шиной. Стандартная шина ввода/вывода используется для подключения более медленных устройств (мыши, клавиатуры, модемов).
СИСТЕМНАЯ ШИНА
Системная шина - это главная магистраль, по которой происходит обмен информацией между процессором и памятью и их связь с периферийными устройствами.
Принципы работы
Системная шина имеет следующие компоненты:
шину данных, по которой происходит обмен данными между центральным процессором, картами расширения, установленными в слоты, и памятью;
адресную шину, по которой передаются адреса устройств, регистров ввода/вывода и ячеек оперативной памяти. Процесс обмена данными возможен лишь в том случае, когда известен отправитель и получатель этих данных. Каждое устройство компьютера, каждая ячейка памяти, в том числе, каждая ячейка оперативной памяти имеют свой уникальный адрес. Все вместе эти адреса образуют адресное пространство;
Разные фирмы выпускают технику с различным схемным решением тех или иных узлов компьютера, однако системная шина является, как правило, стандартом, то есть неизменна. Вы можете, например, вставлять в Ваш компьютер, выпущенный во Франции, контроллер, изготовленный в Сингапуре.
Рис. 1. Схематичное представление шины на материнской плате
ЦПУ - центральный процессор; ГТЧ - генератор тактовой частоты; DMA - устройство прямого доступа к памяти; слоты расширения = разъемы для установки карт расширения (видеокарты, звуковой карты и пр.)
Основные пользовательские характеристики
Основными характеристиками шины являются:
разрядность, то есть количество бит, параллельно “проходящих” через нее. Чем выше разрядность шины, тем больше данных может быть передано за определенный промежуток времени и выше производительность компьютера;
пропускная способность, то есть количество бит информации, передаваемых по шине за секунду.
Разрядность шины адреса, адресной шины и шины управления, как правило не совпадают.
Компьютеры с процессором 80286 имеют 16-разрядную шину данных,
компьютеры семейства Pentium - 64 разрядную шину данных.
Разрядность адресной шины определяет доступное адресное пространство. Если разрядность адресной шины - n, то максимальный адрес, который может быть по ней передан - 2 n . Очевидно, количество ячеек оперативной памяти не должно превышать 2 n , иначе ячейки с большими адресами не будут использоваться, поскольку процессор не сможет адресоваться к ним.
Компьютеры с процессором 80286 имеют 24-разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4 Мб (2 24 = 4 194 304 байт = 4 Мб). Компьютеры семейства Pentium имеют 32 разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4Гб .
Для определения пропускной способности шины необходимо умножить разрядность шины на тактовую частоту, которая, как и для процессора, определяется генератором тактовой частоты.
Для 16-разрядной шины при тактовой частоте 8,33 МГц пропускная способность равна:
16 бит 8,33 МГц = 133,28 Мбит/с = 133,28 Мбит/с : 8 бит = 16,66 Мбайт/с
Для 32-разрядной шины с тактовой частотой 66 МГц пропускная способность 266,6 Мб/с.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
В англоязычных странах шина носит название bus. Это же слово означает еще и “автобус”. И в самом деле напрашивается прямое сравнение разрядности шины и автобуса: чем больше в автобусе посадочных мест, тем больше людей в нем можно перевезти.
Название и назначение. МОДЕМ
Модем - сокращенно от “МОдулятор-ДЕМодулятор” - устройство для передачи цифровой информации через аналоговые линии связи, например, через телефонные линии или с помощью радиоволн.
Принцип действия
Модем принимает от компьютера данные в цифровом виде (программу, текстовый, звуковой или графический файл), разделяет их на управляющие команды и полезную информацию, преобразует в аналоговый сигнал и передает в канал связи.
На противоположном конце в приемном модеме происходит обратное преобразование, и в приемный компьютер информация попадает в цифровом виде.
По сути модем - это цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователь.
Необходимость промежуточного включения модема между компьютером и телефонной линией объясняется тем, что цифровое и аналоговое представление информации не совпадают и подключить компьютер напрямую к телефонной линии нельзя.
Особенности
Модемы бывают внутренние и внешние.
Внутренний модем по своей конструкции представляет съемную карту расширения, установленную на материнской плате, на которой размещены все компоненты, обеспечивающие обмен данными, и гнезда для подключения кабеля телефонной линии.
Внешний модем подключается к разъему на задней панели системного блока. Он занимает место на рабочем столе, однако дает возможность отслеживать процесс передачи данных благодаря встроенным в него индикаторам состояния.
Основные пользовательские характеристики
Основными характеристиками модемов являются:
скорость передачи данных;
поддерживаемые протоколы передачи данных.
Скорость передачи данных по каналам связи измеряется бодами. Бод - это бит в секунду. Скорость модема оценивается числом информационных битов, передаваемых за одну секунду. Низкоскоростные модемы работают со скоростями 2400 или 9600 бод. Высокоскоростные модемы работают со скоростью передачи 33600, 65000 бод и более.
Протокол - стандарт, регламентирующий процедуру установления связи или режимы передачи данных между различными устройствами (между двумя модемами или между модемом и компьютером).
Наиболее важными протоколами являются:
протокол аппаратной коррекции ошибок;
протокол аппаратного сжатия данных с контролем ошибок;
протоколы передачи файлов.
Программная поддержка
Программное обеспечение модема включает в себя:
программы по согласованию способов и скоростей передачи данных передающего и принимающего модемов;
протоколы передачи файлов, которые обеспечивают безошибочную передачу данных, управление потоком передаваемых данных, передачу служебной информации, защиту соединения (например, паролирование).
Итак, для безошибочной передачи данных применяются специальные методы. Они могут быть реализованы как с помощью специальной аппаратуры, так и с помощью программ.
К дополнительному программному обеспечению модемов относятся программы работы с факсами и данными, программы подключения к Internet, программы работы с голосовыми возможностями и пр.
Передача информации внутри компьютера осуществляется с помощью шин.
Передача информации между компьютерами может осуществляться как по специальным каналам связи (сетевым кабелям, с помощью которых компьютеры объединяются в локальную сеть), так и с использованием обычных каналов связи - телефонных линий, каналов радиосвязи и пр.
Передача информации между компьютерами, не объединенными в локальную сеть, осуществляется с помощью модемов.
Шина - совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.
Системная шина. Системная шина - это главная магистраль, по которой происходит обмен информацией процессора и памяти и из связь с периферийными устройствами.
Системная шина имеет следующие компоненты:
Основными характеристиками шины являются:
разрядность, то есть количество бит, одновременно “проходящих” через нее;
пропускная способность, то есть количество бит информации, передаваемых по шине за секунду.
Разрядность адресной шины определяет доступное адресное пространство. Если разрядность адресной шины - n, то максимальный адрес, который может быть по ней передан - 2 n . Именно это количество ячеек оперативной памяти доступно процессору.
МОДЕМ - устройство для передачи цифровой информации через аналоговые линии связи, например, через телефонные линии или с помощью радиоволн. По сути представляет собой цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователь.
Основными характеристиками модемов являются:
скорость передачи данных;
поддерживаемые протоколы передачи данных.
Скорость модема оценивается числом информационных битов, передаваемых за одну секунду.
Протокол - стандарт, регламентирующий процедуру установления связи или режимы передачи данных между различными устройствами (между двумя модемами или между модемом и компьютером).
Шиной (Bus) называется вся совокупность линий (проводников на материнской плате), по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК. Шины предназначены для обмена информацией между двумя и более устройствами. Шина, связывающая только два устройства, называется портом. На рис. 1 дана структура шины.
Шина имеет места для подключения внешних устройств – слоты, которые в результате становятся частью шины и могут обмениваться информацией со всеми другими подключенными к ней устройствами.
Рис. 1. Структура шины
Шины в ПК различаются по своему функциональному назначению:
- системная шина (или шина CPU) используется микросхемами Cipset для пересылки информации к CPU и обратно (см. также рис. 1);
- шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между CPU и кэш-памятью (см. также рис. 1);
- шина памяти используется для обмена информацией между оперативной памятью RAM и CPU;
- шины ввода/вывода информации подразделяются на стандартные и локальные.
Локальная шина ввода/вывода – это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и др.) и системной шиной под управлением CPU. В настоящее время в качестве локальной шины используется шина PCI. Для ускорения ввода/вывода видеоданных и повышения производительности ПК при обработке трехмерных изображений корпорацией Intel была разработана шина AGP (Accelerated Graphics Port).
Стандартная шина ввода/вывода используется для подключения к перечисленным выше шинам более медленных устройств (например, мыши, клавиатуры, модемов, старых звуковых карт). До недавнего времени в качестве этой шины использовалась шина стандарта ISA. В настоящее время – шина USB.
Шина имеет собственную архитектуру, позволяющую реализовывать важнейшие ее свойства – возможность параллельного подключения практически неограниченного числа внешних устройств и обеспечение обмена информацией между ними. Архитектура любой шины имеет следующие компоненты:
- линии для обмена данными (шина данных);
- линии для адресации данных (шина адреса);
- линии управления данными (шина управления);
- контролер шины.
Контроллер шины осуществляет управление процессором обмена данными и служебными сигналами и обычно выполняется в виде отдельной микросхемы либо в виде совместимого набора микросхем – Chipset.
Шина данных обеспечивает обмен данными между CPU, картами расширения, установленными в слоты, и памятью RAM. Чем выше разрядность шины, тем больше данных может быть передано за один такт и тем выше производительность ПК. Компьютеры с процессором 80286 имеют 16-разрядную шину данных, с CPU 80386 и 80486 – 32-разрядную, а компьютеры с CPU семейства Pentium – 64-разрядную шину данных.
Шина адреса служит для указания адреса к какому-либо устройству ПК, с которым CPU производит обмен данными. Каждый компонент ПК, каждый регистр ввода/вывода и ячейка RAM имеют свой адрес и входят в общее адресное пространство ПК. По шине адреса передается идентификационный код (адрес) отправителя и (или) получателя данных.
Для ускорения обмена данными используется устройство промежуточного хранения данных – оперативная память – RAM. При этом решающую роль играет объем данных, которые могут временно храниться в ней. Объем зависит от разрядности адресной шины (числа линий) и тем самым от максимально возможного числа адресов, генерируемых процессором на адресной шине, т.е. от количества ячеек RAM, которым может быть присвоен адрес. Количество ячеек RAM не должно превышать 2 n , где n – разрядность адресной шины. В противном случае часть ячеек не будет использоваться, поскольку процессор не сможет адресоваться к ним.
В двоичной системе счисления максимально адресуемый объем памяти равен 2 n , где n – число линий шины адреса.
Процессор 8088, например, имел 20 адресных линий и мог, таким образом, адресовать память объемом 1 Мбайт (2 20 =1 048 576 байт=1024 Кбайт). В ПК с процессором 80286 разрядность адресной шины была увеличена до 24 бит, а процессоры 80486, Pentium, Pentium MMX и Pentium II имеют уже 32-разрядную шину адреса, с помощью которой можно адресовать 4 Гбайт памяти.
Шина управления передает ряд служебных сигналов: записи/считывания, готовности к приему/передаче данных, подтверждения приема данных, аппаратного прерывания, управления и других, чтобы обеспечить передачу данных.
Основные характеристики шины
Разрядность шины определяется числом параллельных проводников, входящих в нее. Первая шина ISA для IBM PC была восьмиразрядной, т.е. по ней можно было одновременно передавать 8 бит. Системные шины современных ПК, например, Pentium IV – 64-разрядные.
Пропускная способность шины определяется количеством байт информации, передаваемых по шине за секунду.
При расчете пропускной способности, например шины AGP, следует учитывать режим ее работы: благодаря увеличению в два раза тактовой частоты видеопроцессора и изменению протокола передачи данных удалось повысить пропускную способность шины в два (режим 2 х ) или четыре (режим 4 х ) раза, что эквивалентно увеличению тактовой частоты шины в соответствующее число раз (до 133 и 266 МГц соответственно).
Внешние устройства к шинам подключается посредством интерфейса (Interface – сопряжение), представляющего собой совокупность различных характеристик какого-либо периферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором.
К числу таких характеристик относятся электрические и временные параметры, набор управляющих сигналов, протокол обмена данными и конструктивные особенности подключения. Обмен данными между компонентами ПК возможен, только если интерфейсы этих компоненты совместимы.
Стандарты шин ПК
Принцип IBM-совместимости подразумевает стандартизацию интерфейсов отдельных компонентов ПК, что, в свою очередь, определяет гибкость системы в целом, т.е. возможность по мере необходимости изменять конфигурацию системы и подключать различные периферийные устройства. В случае несовместимости интерфейсов используются контроллеры. Кроме того, гибкость и унификация системы достигаются за счет введения промежуточных стандартных интерфейсов, таких как интерфейсы необходимы для работы наиболее важных периферийных устройств ввода и вывода.
Системная шина предназначена для обмена информацией между CPU, памятью и другими устройствами, входящими в систему. К системным шинам относятся:
- GTL, имеющая разрядность 64 бит, тактовую частоту 66, 100 и 133 МГц;
- EV6, спецификация которой позволяет повысить ее тактовую частоту до 377 МГц.
Шины ввода/вывода совершенствуются в соответствии с развитием периферийных устройств ПК. В табл. 2 представлены характеристики некоторых шин ввода/вывода.
Шина ISA в течение многих лет считалась стандартом ПК, однако и до сих пор сохраняется в некоторых ПК наряду с современной шиной PCI. Корпорация Intel совместно с Microsoft разработала стратегию постепенного отказа от шины ISA. В начале планируется исключить ISA-разъемы на материнской плате, а впоследствии исключить слоты ISA и подключить дисководы, мыши, клавиатуры, сканеры к шине USB, а винчестеры, приводы CD-ROM – к шине IEEE 1394. Однако наличие огромного парка ПК с шиной ISA будет востребована еще на протяжении некоторого времени.
Шина EISA стала дальнейшим развитием шины ISA в направлении повышения производительности системы и совместимости ее компонентов. Шина не получила широкого распространения в связи с ее высокой стоимостью и пропускной способностью, уступающей пропускной способности появившейся на рынке шины VESA.
Таблица 2. Характеристики шин ввода/вывода
Шина VESA, или VLB, предназначена для связи CPU с быстрыми периферийными устройствами и представляет собой расширение шины ISA для обмена видеоданными.
Шина PCI была разработана фирмой Intel для процессора Pentium и представляет собой совершено новую шину. Основополагающим принципом, положенным в основу шины PCI, является применение так называемых мостов (Bridges), которые осуществляют связь между шиной PCI и другими типами шин. В шине PCI реализован принцип Bus Mastering, который подразумевает способность внешнего устройства при пересылке данных управлять шиной (без участия CPU). Во время передачи информации устройство, поддерживающее Bus Mastering, захватывает шину и становится главным. В этом случае центральный процессор освобождается для решения других задач, пока происходит передача данных. В современных
материнских платах тактовая частота шины PCI задается как половина тактовой частоты системной шины, т.е. при тактовой частоте системной шины 66 МГц шина PCI будет работать на частоте 33 МГц. В настоящее время шина PCI стала фактическим стандартом среди шин ввода/вывода.
Шина AGP – высокоскоростная локальная шина ввода/вывода, предназначенная исключительно для нужд видеосистемы. Она связывает видеоадаптер (3D-акселератор) с системой памятью ПК. Шина AGP была разработана на основе архитектуры шины PCI, поэтому она также является 32-разрядной. Однако при этом у нее есть дополнительные возможности увеличения пропускной способности, в частности, за счет использования более высоких тактовых частот.
Шина USB была разработана лидерами компьютерной и телекоммуникационной промышленности Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft для подключения периферийных устройств вне корпуса PC. Скорость обмена информацией по шине USB составляет 12 Мбит/с или 15 Мбайт/с. К компьютерам, оборудованным шиной USB, можно подключать такие периферийные устройства, как клавиатура, мышь, джойстик, принтер, не выключая питания. Все периферийные устройства должны быть оборудованы разъемами USB и подключаться к ПК через отдельный выносной блок, называемый USB-хабом, или концентратором, с помощью которого к ПК можно подключить до 127 периферийных устройств. Архитектура шины USB представлена на рис. 4.
Шина SCSI (Small Computer System Interface) обеспечивает скорость передачи данных до 320 Мбайт/с и предусматривает подключение к одному адаптеру до восьми устройств: винчестеры, приводы CD-ROM, сканеры, фото- и видеокамеры. Отличительной особенностью шины SCSI является то, что она представляет собой кабельный шлейф. С шинами PC (ISA или PCI) шина SCSI связана через хост-адаптер (Host Adapter). Каждое устройство, подключенное к шине SCSI, может инициировать обмен с другими устройством.
Шина IEEE 1394 – это стандарт высокоскоростной локальной последовательной шины, разработанный фирмами Apple и Texas Instruments. Шина IEEE 1394 предназначена для обмена цифровой информацией между
ПК и другими электронными устройствами, особенно для подключения жестких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации, а также работы мультимедийных приложений. Она способна передавать данные со скоростью до 1600 Мбайт/с, работать одновременно с несколькими устройствами, передающими данные с разными скоростями, как и SCSI.
Подключить к компьютеру через интерфейс IEEE 1394 можно практически любые устройств, способные работать с SCSI. К ним относятся все виды накопителей на дисках, включая жесткие, оптические, CD-ROM, DVD, цифровые видеокамеры, устройства. Благодаря таким широким возможностям, эта шина стала наиболее перспективной для объединения компьютера с бытовой электроникой. В настоящее время уже выпускаются адаптеры IEEE 1394 для шины PCI.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Модульный принцип построения ЭВМ.
Шинная архитектура
Учитель информатики
МБОУ «СОШ № 37» г. Кемерово
Шина – совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.
Отличительным признаком шины от других систем соединения является наличие трех групп линий, по каждой из которых передается свой вид информации: шины данных, шины адреса, шины управления.
Шина, связывающая только два устройства, называется портом.
Системная шина
Назначение:
Это главная магистраль, по которой происходит обмен информацией между процессором и памятью и их связь с периферийными устройствами.
Основные пользовательские характеристики:
Разрядность – количество бит информации, параллельно «проходящих» через неё;
Пропускная способность – количество бит информации, передаваемых по шине за секунду.
Разрядности шины данных, шины адреса, шины управления, как правило не совпадают.
Пример:
Компьютеры с процессором 80286 имеют 16-разрядную шину данных, компьютеры семейства Pentium – 64 разрядную шину данных.
Шина данных
По этой шине данные передаются между различными устройствами в любом направлении.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться и передаваться процессором одновременно.
Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.
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).
Разрядность адресной шины определяет доступное адресное пространство, т.е. количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса.
Если разрядность адресной шины равна n, то максимальный адрес, который может быть по ней передан – 2n. Очевидно, количество байтов оперативной памяти не должно превышать 2n, иначе байты с большими адресами не будут использоваться.
Пример:
Компьютеры с процессором 80286 имеют 24-разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4 Мб (224= 16 777 216 байтов=16 Мб).
Компьютеры семейства Pentium – 32 разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4 Гб.
Шина управления
По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали.
Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т.д
Для определения пропускной способности шины необходимо умножить разрядность шины на тактовую частоту, которая, как и для процессора, определяется генератором тактовой частоты.
Пример:
Для 16-разрядной шины при тактовой частоте 8,33 МГц пропускная способность равна:
16 бит x 8,33 МГц=16,66 Мбайт/с.
Спасибо за внимание.
Краткое описание документа:
Устройство компьютера с точки зрения пользователей - умение обращаться с компьютером как с инструментом для обработки информации. Компьютер должен воспринимать и распознавать вводимую информацию, запоминать ее, совершать над ней различные действия и выводить результаты своей работы, то есть выполнять основные этапы обработки информации: ввод, хранение, преобразование, вывод. Для решения всех этих задач необходимы технические устройства и программы. Совокупность технических устройств называют аппаратным обеспечением Аппаратное обеспечение персонального компьютера — система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации. 1) Блоки компьютера Персональный компьютер состоит из следующих основных блоков: основная память, процессор, периферийные устройства. Все блоки связаны между собой системной магистралью (шиной). Магистраль. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по магистрали, соединяющей все устройства компьютера. 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. Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления. Шины представляют собой многопроводные линии. 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). Разрядность шины адреса определяет адресное пространство процессора, т.е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле: N = >27, где N — разрядность шины адреса. Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 32 бита. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:N = 232 = 4 294 967 296. 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.
Читайте также: