Логическая и физическая структура ПК. Периферийное оборудование персонального компьютера

Лекция 3

Логическая и физическая структура ПК. Периферийное оборудование ПК

Логическая структура ПК: микропроцессор, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), системная и локальные шины, внешние запоминающие устройства (ВЗУ), порты ввода/вывода, адаптеры периферийных устройств, периферийные устройства.   Физическая структура ПК: системный блок, материнская плата, микропроцессор, чипсет, системная и локальная шины, адаптеры и их стандарты, внешние интерфейсы.

Работа с программными средами для диагностики аппаратной части ПК. Краткая характеристика, принцип работы и стандарты современных  устройств ввода информации. Устройства вывода информации, их характеристика, принцип действия и стандарты. Инсталляция и деинсталляция оборудования ПК в среде операционной системы MSWindows

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации. Структуру ПК можно рассматривать на логическом и физическом уровнях.

1.  Логическая структура ПК.

1.1 Классическая логическая структура ПК.

Генетическим признаком первых ПК, унаследованном от класса мини-ЭВМ, является присутствие наличие единой системной шины (СШ), по которой осуществлялось взаимодействие всех структурных элементов ПК.

Логическая структура ПК в классическом варианте, соответствующая первым моделям IBM PC, представлена на рис.1. В настоящее время, в связи с наличием в составе ПК разноскоростных устройств ввода/вывода осуществлен переход от одношинной архитектуры к многошинной, обеспечивающей максимальную производительность.  Однако при изложении   данного вопроса нам представляется целесообразным сначала уяснить принцип взаимодействия  компонентов ПК на примере классической архитектуры.

Итак, главной и отличительной чертой классической архитектуры ПК является наличие СШ. Посредством СШ происходит взаимодействие  устройств ПК и происходит обмен информацией между ними. Системная шина унифицирует алгоритмы взаимодействия  устройств ПК, упрощает программирование, обеспечивает простоту и дешевизну ПК.

Помимо СШ в состав ПК входят следующие устройства: микропроцессор (МП), основная память (ОП), периферийные устройства (ПУ), адаптеры периферийных устройств (АПУ), порты ввода/вывода (ПВ), адаптеры интерфейса (АИ), локальные шины.

Важными компонентами ПК является система прерываний (СП), система управления шиной и система прямого доступа к памяти (СПДП), не отраженные в рис. 1.

Охарактеризуем кратко каждое устройство.

МП- осуществляет вычисления по хранящейся в памяти программе. МП включает в себя арифметико-логическое устройство (АЛУ) и устройство управления (УУ).

ОП- это запоминающее устройство, напрямую связанное с МП и предназначенное для хранения программ и данных, непосредственно участвующих в операциях. ОП включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

 ОЗУслужит для приема, хранения и выдачи информации. В нем содержатся выполняемые программы и данные, доступные МП для непосредственного участия в операциях. ОЗУ в ПК является энергозависимым, т.е. содержимое ОЗУ (информация) безвозвратно исчезает при отключении источника электроэнергии в ПК.

ПЗУявляется энергонезависимым ЗУ, обеспечивая постоянное хранение информации. Содержимое современных ПЗУ  может быть программно изменено. В ПЗУ хранятся часто используемые  (универсальные) программы, такие как программы операционной системы (ОС) и ее информационные структуры. В МП используется только информация, хранимая в ОП. Если какая-либо прикладная программа использует данные, записанные на внешние запоминающие устройства, то для их обработки предварительно необходимо загрузить эти данные в ОП. Логически ОП можно представить в виде ячеек памяти, каждая из которой имеет свой адрес и может хранить информацию.

Под ПУ понимают любое устройство, конструктивно отделенное от центральной части ПК (МП+ОП).

По функциональному признаку ПУ делятся на две основные группы: 1)внешние запоминающие устройства (ВЗУ) и 2) устройства ввода/вывода (УВВ).

ВЗУявляются энергонезависимыми, более медленными  и более емкими ЗУ, чем ОП. ВЗУ предназначены для длительного хранения больших массив информации. В качестве ВЗУ в современных ПК используется широкий