Функции процессора состоят в подключении эвм
В этой лекции рассказывается о функциях основных устройств микропроцессорной системы: процессора, памяти, устройств ввода-вывода, о принципах их устройства и подключения к магистрали.
Лекция 3. Функции устройств магистрали
Ключевые слова:интерфейс, регистры, буферы, АЛУ, ОЗУ, ПЗУ, стек,
Рассмотрим теперь, как взаимодействуют на магистрали основные устройства микропроцессорной системы: процессор, память (оперативная и постоянная), устройства ввода/вывода.
Процессор (рис. 2.16) обычно представляет собой отдельную микросхему или же часть микросхемы (в случае микроконтроллера). В прежние годы процессор иногда выполнялся на комплектах из нескольких микросхем, но сейчас от такого подхода уже практически отказались. Микросхема процессора обязательно имеет выводы трех шин: шины адреса, шины данных и шины управления. Иногда некоторые сигналы и шины мультиплексируются, чтобы уменьшить количество выводов микросхемы процессора.
Важнейшие характеристики процессора — это количество разрядов его шины данных, количество разрядов его шины адреса и количество управляющих сигналов в шине управления. Разрядность шины данных определяет скорость работы системы. Разрядность шины адреса определяет допустимую сложность системы. Количество линий управления определяет разнообразие режимов обмена и эффективность обмена процессора с другими устройствами системы.
Кроме выводов для сигналов трех основных шин процессор всегда имеет вывод (или два вывода) для подключения внешнего тактового сигнала или кварцевого резонатора (CLK), так как процессор всегда представляет собой тактируемое устройство. Чем больше тактовая частота процессора, тем он быстрее работает, то есть тем быстрее выполняет команды. Впрочем, быстродействиепроцессора определяется не только тактовой частотой, но и особенностями его структуры. Современные процессоры выполняют большинство команд за один такт и имеют средства для параллельного выполнения нескольких команд. Тактовая частота процессора не связана прямо и жестко со скоростью обмена по магистрали, так как скорость обмена по магистрали ограничена задержками распространения сигналов и искажениями сигналов на магистрали. То есть тактовая частота процессора определяет только его внутреннее быстродействие, а не внешнее. Иногда тактовая частота процессора имеет нижний и верхний пределы. При превышении верхнего предела частоты возможно перегревание процессора, а также сбои, причем, что самое неприятное, возникающие не всегда и нерегулярно. Так что с изменением этой частоты надо быть очень осторожным.
Рис. 2.16. Схема включения процессора.
Еще один важный сигнал, который имеется в каждом процессоре, — это сигнал начального сброса RESET. При включении питания, при аварийной ситуации или зависании процессора подача этого сигнала приводит к инициализации процессора, заставляет его приступить к выполнению программы начального запуска. Аварийная ситуация может быть вызвана помехами по цепям питания и «земли», сбоями в работе памяти, внешними ионизирующими излучениями и еще множеством причин. В результате процессор может потерять контроль над выполняемой программой и остановиться в каком-то адресе. Для выхода из этого состояния как раз и используется сигнал начального сброса. Этот же вход начального сброса может использоваться для оповещения процессора о том, что напряжение питания стало ниже установленного предела. В таком случае процессор переходит к выполнению программы сохранения важных данных. По сути, этот вход представляет собой особую разновидность радиального прерывания.
Иногда у микросхемы процессора имеется еще один - два входа радиальных прерываний для обработки особых ситуаций (например, для прерывания от внешнего таймера).
Шина питания современного процессора обычно имеет одно напряжение питания (+5В или +3,ЗВ) и общий провод («землю»). Первые процессоры нередко требовали нескольких напряжений питания. В некоторых процессорах предусмотрен режим пониженного энергопотребления. Вообще, современные микросхемы процессоров, особенно с высокими тактовыми частотами, потребляют довольно большую мощность. В результате для поддержания нормальной рабочей температуры корпуса на них нередко приходится устанавливать радиаторы, вентиляторы или даже специальные микрохолодильники.
Для подключения процессора к магистрали используются буферные микросхемы, обеспечивающие, если необходимо, демультиплексирование сигналов и электрическое буферирование сигналов магистрали. Иногда протоколы обмена по системной магистрали и по шинам процессора не совпадают между собой, тогда буферные микросхемы еще и согласуют эти протоколы друг с другом. Иногда в микропроцессорной системе используется несколько магистралей (системных и локальных), тогда для каждой из магистралей применяется свой буферный узел. Такая структура характерна, например, для персональных компьютеров.
После включения питания процессор переходит в первый адрес программы начального пуска и выполняет эту программу. Данная программа предварительно записана в постоянную (энергонезависимую) память. После завершения программы начального пуска процессор начинает выполнять основную программу, находящуюся в постоянной или оперативной памяти, для чего выбирает по очереди все команды. От этой программы процессор могут отвлекать внешние прерывания или запросы на ПДП. Команды из памяти процессор выбирает с помощью циклов чтения по магистрали. При необходимости процессор записывает данные и память или в устройства ввода/вывода с помощью циклов записи или же читает данные из памяти или из устройств ввода/вывода с помощью циклов чтения.
Таким образом, основные функции любого процессора следующие:
• выборка (чтение) выполняемых команд;
• ввод (чтение) данных из памяти или устройства ввода/вывода;
• вывод (запись) данных в память или в устройства ввода/вывода;
• обработка данных (операндов), в том числе арифметические операции над ними;
• адресация памяти, то есть задание адреса памяти, с которым будет производиться обмен;
• обработка прерываний и режима прямого доступа. Упрощенно структуру микропроцессора можно представить в следующем виде (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Внутренняя структура микропроцессора.
Основные функции показанных узлов следующие.
Схема управления выборкой командвыполняет чтение команд из памяти и их дешифрацию. В первых микропроцессорах было невозможно одновременное выполнение предыдущей команды и выборка следующей команды, так как процессор не мог совмещать эти операции. Но уже в 16-разрядных процессорах появляется так называемый конвейер (очередь) команд, позволяющий выбирать несколько следующих команд, пока выполняется предыдущая. Два процесса идут параллельно, что ускоряет работу процессора. Конвейер представляет собой небольшую внутреннюю память процессора, в которую при малейшей возможности (при освобождении внешней шины) записывается несколько команд, следующих за исполняемой. Читаются эти команды процессором в том же порядке, что и записываются в конвейер (это память типа FIFO, First In — First Out, первый вошел — первый вышел). Правда, если выполняемая команда предполагает переход не на следующую ячейку памяти, а на удаленную (с меньшим или большим адресом), конвейер не помогает, и его приходится сбрасывать. Но такие команды встречаются в программах сравнительно редко.
Развитием идеи конвейера стало использование внутренней кэш-памяти процессора, которая заполняется командами, пока процессор занят выполнением предыдущих команд. Чем больше объем кэш-памяти, тем меньше вероятность того, что ее содержимое придется сбросить при команде перехода. Понятно, что обрабатывать команды, находящиеся во внутренней памяти, процессор может гораздо быстрее, чем те, которые расположены во внешней памяти. В кэш-памяти могут храниться и данные, которые обрабатываются в данный момент, это также ускоряет работу. Для большего ускорения выборки команд в современных процессорах применяют совмещение выборки и дешифрации, одновременную дешифрацию нескольких команд, несколько параллельных конвейеров команд, предсказание команд переходов и некоторые другие методы.
Арифметико-логическое устройство (илиАЛУ, ALU)предназначено для обработки информации в соответствии с полученной процессором командой. Примерами обработки могут служить логические операции (типа логического «И», «ИЛИ», «Исключающего ИЛИ» и т.д.) то есть побитные операции над операндами, а также арифметические операции (типа сложения, вычитания, умножения, деления и т.д.). Над какими кодами производится операция, куда помещается ее результат — определяется выполняемой командой. Если команда сводится всего лишь к пересылке данных без их обработки, то АЛУ не участвует в ее выполнении.
Быстродействие АЛУ во многом определяет производительность процессора. Причем важна не только частота тактового сигнала, которым тактируется АЛУ, но и количество тактов, необходимое для выполнения той или иной команды. Для повышения производительности разработчики стремятся довести время выполнения команды до одного такта, а также обеспечить работу АЛУ на возможно более высокой частоте. Один из путей решения этой задачи состоит в уменьшении количества выполняемых АЛ У команд, создание процессоров с уменьшенным набором команд (так называемые RISC-процессоры). Другой путь повышения производительности процессора - использование нескольких параллельно работающих АЛУ.
Что касается операций над числами с плавающей точкой и других специальных сложных операций, то в системах на базе первых процессоров их реализовали последовательностью более простых команд, специальными (подпрограммами, однако затем были разработаны специальные вычислители — математические сопроцессоры, которые заменяли основной процессор на время выполнения таких команд. В современных микропроцессорах математические сопроцессоры входят в структуру как составная часть.
Регистры процессорапредставляют собой по сути ячейки очень быстрой памяти и служат для временного хранения различных кодов: данных, адресов, служебных кодов. Операции с этими кодами выполняются предельно быстро, поэтому, в общем случае, чем больше внутренних регистров, тем лучше. Кроме того, на быстродействие процессора сильно влияет разрядность регистров. Именно разрядность регистров и АЛУ называется внутренней разрядностью процессора, которая может не совпадать с внешней разрядностью.
По отношению к назначению внутренних регистров существует два основных подхода. Первого придерживается, например, компания Intel, которая каждому регистру отводит строго определенную функцию. С одной стороны, это упрощает организацию процессора и уменьшает время выполнения команды, но с другой — снижает гибкость, а иногда и замедляет работу программы. Например, некоторые арифметические операции и обмен с устройствами ввода/вывода проводятся только через один регистр — аккумулятор, в результате чего" при выполнении некоторых процедур может потребоваться несколько дополнительных пересылок между регистрами. Второй подход состоит в том, чтобы все (или почти все) регистры сделать равноправными, как, например, в 16-разрядных процессорах Т-11 фирмы DEC. При этом достигается высокая гибкость, но необходимо усложнение структуры процессора. Существуют и промежуточные решения, в частности, в процессоре MC68000 фирмы Motorola половина регистров использовалась для данных, и они были взаимозаменяемы, а другая половина — для адресов, и они также взаимозаменяемы.
Регистр признаков (регистр состояния)занимает особое место, хотя он также является внутренним регистром процессора. Содержащаяся в нем информация — это не данные, не адрес, а слово состояния процессора (ССП, PSW - Processor Status Word). Каждый бит этого слова (флаг) содержит информацию о результате предыдущей команды. Например, есть бит нулевого результата, который устанавливается в том случае, когда результат выполнения предыдущей команды — нуль, и очищается в том случае, когда результат выполнения команды отличен от нуля. Эти биты (флаги) используются командами условных переходов, например, командой перехода в случае нулевого результата. В этом же регистре иногда содержатся флаги управления, определяющие режим выполнения некоторых команд.
Схема управления прерываниямиобрабатывает поступающий на процессор запрос прерывания, определяет адрес начала программы обработки прерывания (адрес вектора прерывания), обеспечивает переход к этой программе после выполнения текущей команды и сохранения в памяти (в стеке) текущего состояния регистров процессора. По окончании программы обработки прерывания процессор возвращается к прерванной программе с восстановленными из памяти (из стека) значениями внутренних регистров. Подробнее о стеке будет рассказано в следующем разделе.
Схема управления прямым доступом к памятислужит для временного отключения процессора от внешних шин и приостановки работы процессора на время предоставления прямого доступа запросившему его устройству.
Логика управленияорганизует взаимодействие всех узлов процессора, перенаправляет данные, синхронизирует работу процессора с внешними сигналами, а также реализует процедуры ввода и вывода информации.
Таким образом, в ходе работы процессора схема выборки команд выбирает последовательно команды из памяти, затем эти команды выполняются, причем в случае необходимости обработки данных подключается АЛУ. На входы АЛУ могут подаваться обрабатываемые данные из памяти или из внутренних регистров. Во внутренних регистрах хранятся также коды адресов обрабатываемых данных, расположенных в памяти. Результат обработки в АЛУ изменяет состояние регистра признаков и записывается во внутренний регистр или в память (как источник, так и приемник данных указывается в составе кода команды). При необходимости информация может переписываться из памяти (или из устройства ввода/вывода) во внутренний регистр или из внутреннего регистра в память (или в устройство ввода/вывода).
Внутренние регистры любого микропроцессора обязательно выполняют две служебные функции:
• определяют адрес в памяти, где находится выполняемая в данный момент команда (функция счетчика команд или указателя команд);
• определяют текущий адрес стека (функция указателя стека).
В разных процессорах для каждой из этих функций может отводиться один или два внутренних регистра. Эти два указателя отличаются от других не только своим специфическим, служебным, системным назначением, но и особым способом изменения содержимого. Их содержимое программы могут менять только в случае крайней необходимости, так как любая ошибка при этом грозит нарушением работы компьютера, зависанием и порчей содержимого памяти.
Содержимое указателя (счетчика) команд изменяется следующим образом. В начале работы системы (при включении питания) в него заносится раз и навсегда установленное значение. Это первый адрес программы начального запуска. Затем после выборки из памяти каждой следующей Команды значение указателя команд автоматически увеличивается (инкрементируется) на единицу (или на два в зависимости от формата команд и типа процессора). То есть следующая команда будет выбираться из следующего по порядку адреса памяти. При выполнении команд перехода, нарушающих последовательный перебор адресов памяти, в указатель команд принудительно записывается новое значение — новый адрес в памяти, начиная с которого адреса команд опять же будут перебираться последовательно. Такая же смена содержимого указателя команд производится при вызове подпрограммы и возврате из нее или при начале обработки прерывания и после его окончания.
4. Разрядность процессора:
а) определяет размер обработки данных за один такт, которыми процессор обменивается с оперативной памятью +
б) определяет размер обработки данных за два такта, которыми процессор обменивается с оперативной памятью
в) определяет размер обработки данных за три такта, которыми процессор обменивается с оперативной памятью
5. Функции процессора состоят в:
а) подключении ЭВМ к электронной сети
б) выводе данных на печать
в) обработке данных, вводимых в ЭВМ +
6. Микропроцессор-это:
а) устройство для хранения той информации, которая часто используется в работе
б) интегральная микросхема, которая выполняет поступающие на её вход команды (например, вычисление) и управляет работой машины +
в) устройство для вывода алфавитно-цифровых данных
7. Основные принципы функционирования ЭВМ сформулировал:
а) Паскаль
б) Беббидж
в) Джон Фон Нейман +
8. Единицей измерения тактовой частоты является:
а) Мгц +
б) Секунда
в) Мбайт
9. С увеличением тактовой частоты микропроцессора:
а) быстродействие компьютера не изменяется
б) быстродействие понижается
в) повышается его быстродействие +
10. В состав логической схемы компьютера не входит:
а) устройство управления
б) системная шина данных +
в) адресуемая память
11. Центральный процессор выполняет функции:
а) арифметические операции +
б) осуществляет передачу данных устройствам компьютера
в) хранит активные программы и данные
12. Центральный процессор выполняет функции:
а) хранит активные программы и данные
б) логические операции +
в) осуществляет физическое управление устройствами
13. Одной из основных характеристик процессора является:
а) модель +
б) скорость обращения к внешним устройствам
в) скорость обращения к внутренним устройствам
14. Одной из основных характеристик процессора является:
а) разрядность адресной шины
б) объем оперативной памяти
в) тактовая частота +
15. Одной из основных характеристик процессора является:
а) разрядность +
б) объем оперативной памяти
в) разрядность адресной шины
16. Тактовая частота определяет:
а) количество одновременно передаваемых данных
б) быстродействие процессора +
в) размер обрабатываемых данных
17. Тактовая частота:
а) обмен информацией между процессором и внутренней памятью
б) диапазон адресов, к которым может обратиться процессор, используя адресный код
в) количество элементарных операций выполняемых компьютером за одну секунду +
18. Разрядность адресной шины определяет:
а) количество и скорость одновременно передаваемых данных
б) объем адресуемой оперативной памяти и быстродействие процессора +
в) быстродействие процессора
19. Дж. фон Нейман придумал схему постройки компьютера в:
а) 1976 году
б) 1956 году
в) 1946 году +
20. Конвейерная архитектура была введена в центральный процессор с целью повышения:
а) температуры
б) быстродействия +
в) оперативной памяти
21. Конвейер микропроцессора с архитектурой MIPS-I содержит … стадии:
а) четыре +
б) три
в) пять
22. Содержат несколько процессорных ядер в одном корпусе:
а) двухъядерный процессор
б) многоядерный процессор +
в) моноядерный процессор
23. Использование дополнительной быстродействующей памяти для хранения копий блоков информации из основной (оперативной) памяти:
а) запас
б) архив
в) кэширование +
24. Для цифровой обработки сигналов, особенно при ограниченном времени обработки, применяют специализированные высокопроизводительные … микропроцессоры:
а) указательные
б) сигнальные +
в) видимые
25. С технологией изготовления процессора тесно связана(о):
а) память
б) мощность
в) его энергопотребление +
26. Для теплоотвода от микропроцессоров применяются:
а) активные вентиляторы
б) пассивные радиаторы +
в) специальные воздухоприемники
27. Для теплоотвода от микропроцессоров применяются:
а) активные кулеры +
б) пассивные вентиляторы
в) технологические отверстия
28. Для измерения температуры микропроцессора, обычно внутри микропроцессора, в области центра крышки микропроцессора устанавливается:
а) градусник
б) термометр
в) датчик +
29. Каждый микропроцессор имеет определенное число элементов:
а) памяти +
б) строения
в) архива
30. Устройство управления вырабатывает необходимые управляющие сигналы для внутренней работы микропроцессора и связи его с другой аппаратурой через:
а) внутренние шины
б) внешние шины +
в) внешнюю память
6) максимальный объем внутренней памяти и производительность компьютера.
3. Микропроцессоры различаются между собой:
7) устройствами ввода и вывода;
8) разрядностью и тактовой частотой;
9) счетчиками времени.
4. Функции процессора состоят в:
10) подключении ЭВМ к электронной сети;
11) обработке данных, вводимых в ЭВМ;
12) выводе данных на печать.
5. Постоянная память предназначена для:
13) длительного хранения информации;
14) хранения неизменяемой информации;
15) кратковременного хранения информации в Текущий момент Времени.
6. Оперативная память - это совокупность:
16) системных плат;
17) специальных электронных ячеек;
18) специальных файлов.
7. . Информация на магнитных дисках записывается:
19) в специальных магнитных окнах;
20) по концентрическим дорожкам и секторам;
21) по индексным отверстиям.
8. Чтобы ввести данные в компьютер, можно использовать:
24) ничего из перечисленного использовать нельзя.
9. Клавиатура предназначен для:
25) ввода алфавитно-цифровых данных, управления ПК;
26) вывода информации на бумагу;
27) вывода на экран текстовой и графической информации.
10. Минимальный элемент изображения на экране называется:
Для чего применяют принтеры?
31) для распечатки информации на бумаге;
32) для ввода данных в компьютер;
33) принтер с компьютером не применяют.
12. Функции системной шины состоят в:
34) постоянном хранении самозагружаемой части операционной системы;
35) передаче информации между микропроцессором ПК;
36) архивном копировании больших объемов данных.
13. Манипулятор "мышь" - это устройство:
39) считывания информации;
40) сканирования изображений;
41) хранения информации.
Укажите все правильные ответы.
14. Какие из предлагаемых устройств являются периферийными:
44) дигитайзер; драйвер
15. Принтеры бывают:
16. Персональный компьютер состоит из:
51) системного блока;
54) дополнительных устройств;
55) комплекса мультимедиа.
17. Устройствами внешней памяти являются:
56) накопители на гибких магнитных дисках;
57) оперативные запоминающие устройства;
58) накопители на жестких магнитных дисках;
18. К устройствам ввода информации относятся:
19. ОЗУ предназначен для:
68) временного хранения программ и данных;
69) обмена программами и данными между различными ПК;
70) для хранения всей информации на ПК;
71) хранения архивной информации;
72) хранения запасных копий программ.
Вариант 2
1. Структура компьютера — это:
1) комплекс электронных устройств, осуществляющих обработку информации;
2) некоторая модель, устанавливающая состав, порядок принципы взаимодействия входящих в нее компонентов;
3) комплекс программных и аппаратных средств.
2. Разрядность микропроцессора это:
4) наибольшая единица измерения информации;
5) количество битов информации, воспринимаемых как единое целое;
6) наименьшая единица измерения информации.
3. Тактовая частота микропроцессора измеряется в:
8) кодах таблицы символов;
9) байтах и битах.
4. Микропроцессор предназначен для:
10) управления работой компьютера и обработки информации
11) хранения информации;
12) управления работой компьютера
5. Оперативная память предназначена для:
13) длительного хранения информации;
14) хранения неизменяемой информации;
15) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.
6. Внешняя память предназначена для:
16) длительного хранения информации;
17) хранения неизменяемой информации;
18) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.
7. Жесткие ДИСКИ получили Название:
8. Устройством для ввода данных, команд и управляющих воздействий в персональном компьютере является:
22) системный блок;
9. Устройство мышь» предназначено для:
25) обеспечения ввода информации;
26) вывода рисунков на экран;
27) подключения ЭВМ к сети.
10. Характеристиками монитора для изображения в графическом режиме являются:
28) количество точек, выводимых по горизонтали и вертикали;
29) количество данных, вводимых в ЭВМ;
30) скорость обработки данных.
11. Принтер предназначен для:
31) ввода алфавитно-цифровых данных, управления работой ПК;
32) вывода информации на бумагу;
33) вывода на экран текстовой и графической информации.
12. Монитор предназначен для:
34) ввода алфавитно-цифровых данных, управления работой ПК;
35)вывода информации на бумагу;
36)вывода на экран текстовой и графической информации.
13. Электронные схемы для управления внешними устройствами - это:
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
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Общие принципы орг ПО ВК 1-1вариант.docx
Классификация моделей компьютера.
Основные устройства и их назначение.
1 вариант
По принципам действия вычислительные машины под разделяют на:
цифровые, аналоговые и гибридные машины
большие и маленькие
супер ЭВМ и мини ЭВМ
По конструктивным особенностям ПЭВМ делятся на:
Портативные и карманные
Стационарные и переносные
блокноты и электронные записные книжки
По производительности ЭВМ можно разделить на сле дующие группы:
мини и макро компьютеры
маленькие, большие, мощные
большие ЭВМ, супер-ЭВМ, мини- и микрокомпьютеры
… - это устройство дл вывода на экран текстовой и графической информации
Клавиатура служит для:
как подставка под кисти рук
На производительность графической подсистемы влияют несколько факторов (перечислите правильные):
скорость центрального процессора (CPU)
скорость интерфейсной шины (PCI или AGP)
скорость графического контроллера
Комплекс различных устройств поддерживающий работу системы в целом –
Вентилятор, объединенный с радиатором, называют -…
Структура компьютера – это:
Комплекс электронных средств, осуществляющих обработку информации
некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимосвязи входящих в неё компонентов
комплекс программных и аппаратных средств
Персональный компьютер состоит из (укажите все правильные ответы):
Системный блок включает в себя (укажите все правильные ответы):
накопители на дисках
средства связи и коммуникаций
От разрядности микропроцессора зависит:
Количество используемых внешних устройств
возможность подключения к сети
максимальный объем внутренней памяти и производительность компьютера
Тактовая частота микропроцессора измеряется в: (ответ запишите символами).
Микропроцессоры различаются между собой:
устройствами ввода и вывода
разрядностью и тактовой частотой
Устройствами внешней памяти являются (укажите все правильные ответы):
накопители на гибких магнитных дисках
оперативные запоминающие устройства
накопители на жестких магнитных дисках
Вывод цветного изображения на бумагу обеспечивают принтеры:
Какое из нижеприведенных утверждений верно?
клавиатура, плоттер, трекбол, мышь,CD-ROM-драйвер – это устройства ввода данных в компьютер
разрядность – это число операций, производимых процессором за 1 секунду
разрешающая способность монитора зависит от объема видеопамяти и от количества битов, отводимых в видеопамяти на один пиксель экрана
максимальное излучение направлено от экрана монитора в сторону под углом 45 0 к плоскости экрана
математический сопроцессор существенно ускоряет передачу данных по системной магистрали (шине данных и адресов).
Для прерывания программ предназначены клавиши:
Электронное устройство, выполненное в виде платы расширения с разъемом для подключения к линии связи.
Сверхбыстродействующая память, Обеспечивающая ускорение доступа к оперативной памяти на бымтродействующих компьютерах.
Участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера
Запоминающее устройство, связанная с процессором
Обеспечивает хранение и выдачу информации
Выбранный для просмотра документ Общие принципы орг ПО ВК 1-2вариант.docx
Классификация моделей компьютера.
Основные устройства и их назначение.
В зависимости от назначения в системе обработки дан ных мини-компьютеры можно подразделить на:
с ерверы , сетевые персональные компьютеры , профессиональные рабочие станции
персональные компьютеры , мини ЭВМ
с ерверы , сетевые персональные компьютеры
Сверхпроизводительные системы с производительностью в сотни и тысячи миллионов операций в секунду это - …
Гибридные вычислительные машины
На производительность графической подсистемы влияют несколько факторов(перечислите правильные):
скорость центрального процессора (CPU)
скорость интерфейсной шины (PCI или AGP)
скорость графического контроллера
… - это устройство для передачи данных, как правило, преобразующее цифровые сигналы в аналоговые и обратно.
Все мониторы можно классифицировать (перечислите правильные):
По схеме формирования изображения.
По своим размерам.
По способу воздействия на человека
Жидкокристаллические и плазменные
… - это канал пересылки данных, используемый совместно различными блоками системы.
… - обычно смонтирован и поставляется вместе с корпусом системного блока, для которого он предназначен.
Персональный компьютер – это:
ЭВМ для индивидуального покупателя
настольная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности
ЭВМ, обеспечивающая диалог с пользователем
Основоположником отечественной вычислительной техники является:
Основная функция ПК:
Общение человека и машины
принцип программного управления
Микропроцессор предназначен для:
Управления работой компьютера и обработки данных
ввода информации в ПК и вывода ее на принтер
обработки текстовых данных
Разрядность микропроцессора – это:
наибольшая единица информации
количество битов, воспринимаемое микропроцессором как единое целое
количество битов, находящееся в одном машинном слове
Функции процессора состоят в:
подключении ПК к электронной сети
обработке данных, вводимых в ПК
выводе данных на печать
В состав микропроцессора входят (укажите все правильные ответы):
постоянное запоминающее устройство
кодовая шина данных
кодовая шина инструкций
Поставьте соответствие между терминами и определениями. (после термина поставьте цифру нужного определения).
Предназначена для кратковременного хранения информации в текущий момент времени.
Предназначена для длительного хранения информации
Предназначена для хранения неизменяемой информации.
Оперативная память – это совокупность:
специальных электронных ячеек
Дискеты предназначены для (укажите все правильные ответы):
временного хранения информации
обмена программами и данными между ПК
вывода информации на экран
хранения архивной информации
хранения запасных копий программ
Информация на магнитных дисках записывается:
В специальных магнитных окнах
по концентрическим дорожкам и секторам
по индексным отверстиям
Распределите устройства по их предназначению:
Устройства ввода – 1 ; устройства вывода – 2 ;
другие устройства – 0 (символы внесите в прямоугольники с клавиатуры)
a) клавиатура h) сканер
b) диджитайзер k) плоттер
d) принтер w) джойстик
e) графопостроитель f) сетевой адаптер
g) сенсорный экран
Цифровые вычислительные машины работают с информацией, представленной:
в виде электрического напряжения
в символьном виде
в цифровом виде
Краткое описание документа:
"Описание материала:
Классификация моделей компьютера. Основные устройства и их назначение.
1 вариант
1. По принципам действия вычислительные машины подразделяют на:a. "цифровые, аналоговыеb. цифровые, аналоговые и гибридные машиныc . большие и маленькиеd. супер ЭВМ и мини ЭВМ
2. По конструктивным особенностям ПЭВМ делятся на:a. Портативные и карманныеb. Стационарные и переносныеc. блокноты и электронные записные книжки
3. По производительности ЭВМ можно разделить на следующие группы: a. мини и макро компьютерыb. маленькие, большие, мощные c. мощные, супермощныеd. большие ЭВМ, супер-ЭВМ, мини- и микрокомпьютеры
4. … - это устройство дл вывода на экран текстовой и графической информации a. Сканерb. Принтерc. Мониторd. Планшет
5. Клавиатура служит для:a. набора текстаb. как подставка под кисти рукc. ввода командd.
6. На производительность графической подсистемы влияют несколько факторов (перечислите правильные): a. скорость центрального процессора (CPU) b. скорость интерфейсной шины (PCI или AGP) c. скорость видеопамяти d. скорость графического контроллера
7. Комплекс различных устройств поддерживающий работу системы в целом – a. Материнская платаb.
Процессорc. Видеокартаd. Оперативная память
8. Вентилятор, объединенный с радиатором, называют -… a. Кулеромb.
Охладителемc. Кондиционеромd. Усилителем
9. Структура компьютера – это: a.
Комплекс электронных средств, осуществляющих обработку информацииb. некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимосвязи входящих в неё компонентовc. комплекс программных и аппаратных средств
10. Персональный компьютер состоит из (укажите все правильные ответы): a.
Системного блокаb. монитораc. клавиатурыd. дополнительных устройств e. комплекса мультимедиа
Процессоры персональных компьютеров отвечают единому стандарту, который задан фирмой Intel, мировым лидером в производстве процессоров для ПК. В старых компьютерах мы можем найти процессоры типов PentiumII, PentiumIII, в новейших - Pentium 4. Фирма AMD выпускает процессоры, в общем аналогичные интеловским, но называются они немного иначе: K6 (пентиум второй), К7 или Athlon (пентиум третий). Поэтому AMD приходится предугадывать будущее индустрии, иногда опережая Intel с ее полумиллиардными доходами. Предсказуемо появление новых идей у отстающей компании — для нее это способ выжить. Но неожиданно то, что иногда эти идеи принимает на вооружение и Intel. Речь идет о IBM-совместимых персональных компьютерах. На нашем рынке, как, впрочем, и в мире, их подавляющее большинство. В расчёте именно на этот стандарт пишутся игры, программы и прочее.
В основе любой ПЭВМ лежит использование микропроцессоров. Он является одним из самых важнейших устройств в компьютере, которым привычно характеризуют уровень производительности ПК. Микропроцессор является "мозгом" и "сердцем" компьютера. Он осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера. Когда выбирают себе компьютер, первым делом выбирают себе микропроцессор, который будет соответствовать требованиям, тех или иных людей. От процессора зависит, как быстро будут запускаться программы, и даже насколько быстро будет происходить процесс архивации данных в WinRAR, не говоря уже о создании трёхмерной анимации в 3DMAXStudio. Из всего выше сказанного, я считаю, что моя тема очень актуальна и значима на сегодняшний день.
Цель моей работы состоит в том, чтобы провести сравнение нескольких самых популярных, на сегодняшний день, процессоров и выявить лидера среди них.
Функции и строение процессора
Функции процессора:
- обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;
- программное управление работой устройств компьютера.
Модели процессоров включают следующие совместно работающие устройства:
- Устройство управления (УУ). Осуществляет координацию работы всех остальных устройств, выполняет функции управления устройствами, управляет вычислениями в компьютере.
· Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Так называется устройство для целочисленных операций. Арифметические операции, такие как сложение, умножение и деление, а также логические операции (OR, AND, ASL, ROL и др.) обрабатываются при помощи АЛУ. Эти операции составляют подавляющее большинство программного кода в большинстве программ. Все операции в АЛУ производятся в регистрах - специально отведенных ячейках АЛУ. В процессоре может быть несколько АЛУ. Каждое способно исполнять арифметические или логические операции независимо от других, что позволяет выполнять несколько операций одновременно. Арифметико-логическое устройствовыполняет арифметические и логические действия. Логические операции делятся на две простые операции: "Да" и "Нет" ("1" и "0"). Обычно эти два устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены.
· AGU (AddressGenerationUnit) - устройство генерации адресов. Это устройство не менее важное, чем АЛУ, т.к. оно отвечает за корректную адресацию при загрузке или сохранении данных. Абсолютная адресация в программах используется только в редких исключениях. Как только берутся массивы данных, в программном коде используется косвенная адресация, заставляющая работать AGU.
· Математический сопроцессор (FPU).Процессор может содержать несколько математических сопроцессоров. Каждый из них способен выполнять, по меньшей мере, одну операцию с плавающей точкой независимо от того, что делают другие АЛУ. Метод конвейерной обработки данных позволяет одному математическому сопроцессору выполнять несколько операций одновременно. Сопроцессор поддерживает высокоточные вычисления как целочисленные, так и с плавающей точкой и, кроме того, содержит набор полезных констант, ускоряющих вычисления. Сопроцессор работает параллельно с центральным процессором, обеспечивая, таким образом, высокую производительность. Система выполняет команды сопроцессора в том порядке, в котором они появляются в потоке. Математический сопроцессор персонального компьютера IBM PC позволяет ему выполнять скоростные арифметические и логарифмические операции, а также тригонометрические функции с высокой точностью.
· Кэш-память. Особая высокоскоростная память процессора. Кэш используется в качестве буфера для ускорения обмена данными между процессором и оперативной памятью, а также для хранения копий инструкций и данных, которые недавно использовались процессором. Значения из кэш-памяти извлекаются напрямую, без обращения к основной памяти. При изучении особенностей работы программ было обнаружено, что они обращаются к тем или иным областям памяти с различной частотой, а именно: ячейки памяти, к которым программа обращалась недавно, скорее всего, будут использованы вновь. Предположим, что микропроцессор способен хранить копии этих инструкций в своей локальной памяти. В этом случае процессор сможет каждый раз использовать копию этих инструкций на протяжении всего цикла. Доступ к памяти понадобиться в самом начале. Для хранения этих инструкций необходим совсем небольшой объём памяти. Если инструкции в процессор поступают достаточно быстро, то микропроцессор не будет тратить время на ожидание. Таким образом экономиться время на выполнение инструкций. Но для самых быстродействующих микропроцессоров этого недостаточно. Решение данной проблемы заключается в улучшении организации памяти. Память внутри микропроцессора может работать со скоростью самого процессора.
- Кэш первого уровня (L1 cache). Кэш-память, находящаяся внутри процессора. Она быстрее всех остальных типов памяти, но меньше по объёму. Хранит совсем недавно использованную информацию, которая может быть использована при выполнении коротких программных циклов.
2. Кэш второго уровня (L2 cache). Также находится внутри процессора. Информация, хранящаяся в ней, используется реже, чем информация, хранящаяся в кэш-памяти первого уровня, но зато по объёму памяти он больше.
3. Кэш третьего уровня (L3 cache).Находиться внутри процессора. По объему больше чем память первого и второго уровней(512Кб-2Мб). Увеличивает пропускную способность памяти.
- Основная память. Намного больше по объёму, чем кэш-память, и значительно менее быстродействующая.
Многоуровневая кэш-память позволяет снизить требования наиболее производительных микропроцессоров к быстродействию основной динамической памяти. Так, если сократить время доступа к основной памяти на 30%, то производительность хорошо сконструированной кэш-памяти повыситься только на 10-15%. Кэш-память, как известно, может достаточно сильно влиять на производительность процессора в зависимости от типа исполняемых операций, однако ее увеличение вовсе не обязательно принесет увеличение общей производительности работы процессора. Все зависит от того, насколько приложение оптимизировано под данную структуру и использует кэш, а также от того, помещаются ли различные сегменты программы в кэш целиком или кусками.
Кэш-память не только повышает быстродействие микропроцессора при операции чтения из памяти, но в ней также могут храниться значения, записываемые процессором в основную память; записать эти значения можно будет позже, когда основная память будет не занята. Такая кэш-память называется кэшем с обратной записью (writebackcache). Её возможности и принципы работы заметно отличаются от характеристик кэша со сквозной записью (writethroughcache), который участвует только в операции чтения из памяти.
Читайте также: