Структурная схема компьютера. Процессор, оперативная память, устройство ввода-вывода, страница 3

При работе компьютера вычисления и другие действия выполняются с числами, представленными в двоичной системе счисления (иначе говоря, двоичными числами). Арифметические операции с двоичными числами выполняются по правилам, аналогичным правилам выполнения операций с десятичными числами.

Например, таблицы сложения и умножения выглядят для двоичных чисел следующим образом:

Структурная схема ПК. Системная шина.

Системная шина – сеть электронных проводников, связывающих различные части персонального компьютера (сокращенно ПК).

Для обмена данными микропроцессора с оперативной памятью и устройствами ввода-вывода предназначены разные части системной шины. Обмен данными с оперативной памятью осуществляется через адресную шину, с устройствами ввода-вывода – через шину данных.

Оперативная и прочая память ПК.

Оперативная память (или, иначе говоря, оперативное запоминающее устройство – ОЗУ) предназначена для хранения информации, которая может считываться или записываться процессором при выполнении вычислений.

ОЗУ разбито на ячейки, причем каждая из них имеет свой адрес, выражаемый числом, которое для современных ПК может состоять из 32 двоичных разрядов (2³² = 4 294 967 296). Одна ячейка ОЗУ содержит 8 двоичных разрядов.

Для обозначения 2-х цифр применяется термин бит (сокращение словосочетания "двоичная цифра" – binary digit – bit). Одним битом можно выразить только два числа 0 и 1. 2-х битовых комбинаций 2² = 4 (00, 01, 10, 11), 3-х битовых – 2³ = 8 и т.д.. В 8 битах "умещается" 2⁸ = 256 целых чисел – вполне достаточно для того, чтобы дать уникальный 8-битный код каждой заглавной и строчной букве двух алфавитов, всем цифрам, знакам препинания, некоторым другим необходимым символам, а также служебным кодам для передачи информации. Поэтому единицей измерения компьютерной информации служит 8-битовое число – байт (byte).

В ячейках ОЗУ может храниться закодированная информация: команды, символьные данные (буквы, цифры и т.д.), целые числа без знака (положительные целые числа), целые числа со знаком, вещественные числа. Количество ячеек, необходимое для размещения в ОЗУ команды или данных, определяется структурой команды или разновидностью данных.

Процессор может прочитать из ОЗУ команду или данные по адресу их расположения и после выполнения вычислений записать полученные результаты в ОЗУ. Запись новых данных возможна в тех местах ОЗУ, где до записи находились другие данные (эти другие данные при записи новых данных будут стерты). Информация в ОЗУ может храниться только до выключения питания ПК.

Постоянное перезаписываемое запоминающее устройство – ППЗУ (в нем хранятся последовательности команд – программы, в частности BIOS – Basic Input Output System – базовая система ввода-вывода, другие вспомогательные программы). Программы, хранящиеся в ППЗУ, предназначены для постоянного использования процессором. ППЗУ является энергозависимым, но информация, записанная в нем, не исчезает после выключения ПК и не требует перезаписи после включения ПК.

На внешних устройствах (например, дисках) данные (в том числе и программы) располагаются побайтно и могут быть записаны или считаны по адресам своего расположения.

Единицы измерения объемов памяти.

Единицы, используемые для обозначения небольших объемов информации:

байт – 8 бит;

слово – 2 байта = 16 бит;

двойное слово – 4 байта = 32 бита;