Основной элемент электроники ЭВМ – транзистор, работающий в ключевом режиме. В этом режиме работы транзистор в зависимости от приложенного к нему напряжения реализует по принципу ключа два логических состояния: открыт ‑ закрыт или включён ‑ выключен. Два этих состояния соответствуют 0 и 1 двоичной системы счисления - тем математическим объектам, с помощью которых кодируется любая информация, обрабатываемая компьютером. На уровне характеристик электрического сигнала «нулю» может, например, соответствовать напряжение минус 5 вольт, а «единице» - плюс 5 вольт. Или – 15 В и + 15 В. Абсолютные значения напряжений, соответствующие логическим состояниям 0 и 1, для задачи обработки информации несущественны и определяются оптимальными условиями функционирования электронных плат. В устройствах хранения данных информационные «нули» и «единицы» могут быть реализованы иначе: например, на магнитном диске состояниям 0 и 1 соответствуют разные направления вектора намагниченности; в накопителях Flash – отсутствие или наличие электрического заряда в данной микрообласти вещества; в микросхемах ОЗУ – незаряженный или заряженный конденсатор.
Объём информации в вычислительной технике измеряется в битах или байтах. Один бит в ЭВМ принимает значение какой-либо из двоичных цифр: 0 или 1. Производными единицами бита являются килобит (Кбит), мегабит (Мбит) и гигабит (Гбит): 1 Кбит = 103 бит, 1 Мбит = 106 бит, 1 Гбит = 109 бит.
Биты группируются в байты: 1 байт = 8 бит. Производными единицами байта являются килобайт (Кбайт), мегабайт (Мбайт), гигабайт (Гбайт): 1 Кбайт = 1000 байт, 1 Мбайт = 1000 Кбайт, 1 Гбайт = 1000 Мбайт. Существует и иная трактовка: 1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт, 1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.
Скорость передачи информации измеряется в битах в секунду или в байтах в секунду, но в связи с развитием техники пересылки и обработки информационных потоков на практике пользуются большими единицами измерения: Кбит/с, Мбит/с, Гбит/с и Мбайт/с, Гбайт/с.
Архитектура современного персонального компьютера
Основные и многие периферийные устройства современного персонального компьютера (ПК) расположены на материнской плате. В настоящее время проявилась тенденция к функциональному усложнению материнских плат. С ними могут быть интегрированы многие периферийные устройства – звуковые и сетевые карты, видеоадаптеры, - которые раньше выпускались только в виде плат расширения. Кроме того, в состав современных материнских плат включают новые и недавно появившиеся устройства вроде интерфейсных модулей USB и IEEE 1394 (FireWire), для которых реализация в виде плат расширения является более исключением, чем правилом. Набор микросхем, обеспечивающих функциональность материнской платы, называется чипсетом (chipset).
Особую функцию на материнской плате выполняют мосты. Мост – это элемент материнской платы, обеспечивающий согласование шин и устройств, различных по характеристикам, архитектуре и принципам работы. Мосты обеспечивают гальваническую развязку модулей материнской платы, поэтому, например, в случае неисправности какой-либо шины её ненадлежащая работа не повлечёт сбоев в работе других шин компьютера. Типичным является наличие двух главных мостов на материнской плате – северного и южного. Северный мост (North Bridge) отвечает за взаимодействие процессора, контроллера оперативной памяти и видеосистемы компьютера. Южный мост (South Bridge) обеспечивает связь процессора с устройствами ввода-вывода – жёсткими дисками, портами принтера и мыши, приводами дисков CD и DVD, накопителями Flash, платами расширения. Платы расширения подключаются к шинам в соответствии с требуемой производительностью и скоростью работы платы.
Шины современного персонального компьютера
Материнская плата современного компьютера содержит несколько шин. Как правило, это PCI, PCI-Express, USB и иногда FireWire.
Шина PCI относится к самым старым из упомянутых. Она была разработана ещё в 1991 году. Существует великое множество периферийных устройств, подключаемых к этой шине, - от модемов, сетевых адаптеров и звуковых карт до нестандартных устройств типа контроллеров и плат сопряжения, используемых при автоматизации технологических процессов и научных экспериментов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.