Студопедия — Состав и структура персонального компьютера
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Состав и структура персонального компьютера






Любой IBM РС-совмесгимый компьютер представляет собой реализацию так называемой фон-неймановской архитектуры вы­числительных машин. Эта архитектура была представлена Джор­джем фон Нейманом еще в 1945 г. и имеет следующие основные признаки.

Машина состоит из блока управления, арифметико-логическо­го устройства (АЛУ), памяти и устройств ввода-вывода. В ней реализуется концепция хранимой программы: программы и дан­ные хранятся в одной и той же памяти. Выполняемые действия оп­ределяются блоком управления и АЛУ, которые вместе являются основой центрального процессора. Центральный процессор выби­рает и исполняет команды из памяти последовательно, адрес оче­редной команды задается «счетчиком адреса» в блоке управления. Этот принцип исполнения называется последовательной переда­чей управления. Данные, с которыми работает программа, могут включать переменные — именованные области памяти, в которых сохраняются значения с целью дальнейшего использования в про­грамме. Фон-неймановская архитектура — не единственный вари­ант построения ЭВМ, есть v. другие, которые не соответствуют ука­занным принципам (например, потоковые машины). Однако подав­ляющее большинство современных компьютеров основано именно на указанных принципах, включая и сложные многопроцессорные комплексы, которые можно рассматривать как объединение фон-неймановских машин.

Персональный компьютер, совместимый с IBM PC, имеет шин­ную архитектуру, при которой все узлы и компоненты подключа­ются к единой магистрали (шине), через которую и происходит об­мен данными между ними.

Процессор (или микропроцессор) и оперативная память под­ключены к системной магистрали непосредственно, а остальные устройства (клавиатура, накопитель на гибких магнитных дисках, или НГМД, накопитель на жестких магнитных дисках, или НЖМД, накопитель на оптических дисках, видеомонитор, манипулятор «мышь», устройство печати и др.) — через контроллеры устройств (КУ). Подключение устройств через контроллеры вызвано тем, что сами устройства ввода-вывода и хранения информации (накопите­ли) реализованы на различных принципах функционирования (ме­ханические, электромеханические, электронные, оптические и т. п.) и имеют собственные наборы команд, не совпадающие с инструк­циями микропроцессора, в связи с чем необходимо преобразовы­вать его команды в команды устройств. Это и выполняют контрол­леры, которые еще осуществляют и некоторые функции управле­ния, освобождая от них микропроцессор.

Разумеется, это упрощенная схема представления архитекту­ры персонального компьютера, но она иллюстрирует сам принцип ее построения. Преимущества шинной архитектуры состоят в про­стоте подключения и замены устройств, а недостатком является передача данных по единственной магистрали, что существенно снижает общую производительность компьютера.

Конструктивно персональный компьютер выполнен в виде сис­темного блока, к которому через разъемы (порты) подключаются устройства ввода-вывода, коммуникационные устройства и другое оборудование. В минимальном варианте в состав персонального компьютера входят системный блок, клавиатура и видеомонитор, но наиболее распространенным вариантом являются:

— системный блок;

— клавиатура;

— видеомонитор;

— манипулятор «мышь»;

— устройство печати.

В зависимости от цели применения компьютера (офисный, до­машний, игровой, рабочая станция в составе сети и др.) указанный набор может дополняться другими устройствами (акустические системы, сканеры, видеокамеры, микрофоны, модемы, игровые манипуляторы, графопостроители и др.).

Конструктивные решения, заложенные в первую модель персо­нального компьютера IBM PC в 1981 г., без каких-либо принци­пиальных изменений дошли до наших дней.

В системном блоке расположена системная плата с установлен­ными на ней центральными компонентами — микропроцессором, оперативной памятью, вспомогательными схемами и щелевыми разъемами-слотами, предназначенными для установки плат рас­ширения. В корпусе системного блока имеются отсеки для уста­новки дисковых накопителей и других периферийных устройств трех- и пятидюймового формата, а также блок питания. На задней стенке корпуса имеются отверстия для различных разъемов (на­пример, для клавиатуры), а также щелевые прорези, через кото­рые из корпуса выходят внешние разъемы, установленные на пла­тах расширения. Платы расширения имеют краевой печатный разъем, которым они соединяются со слотами шин ввода-вывода, и металлическую скобу, которая закрепляет плату на корпусе. На этой скобе могут быть установлены внешние разъемы.

Габаритные и присоединительные размеры плат, способ их крепления и шины ввода-вывода унифицированы.

Изначально системный блок ставился на стол горизонтально, и его корпус назывался desktop — настольный. Корпуса были до­вольно громоздкие, но со временем за счет уменьшения площади системной платы удалось сократить их длину. Так появился фор­мат корпуса (и системной платы) baby-AT, а традиционные корпу­са и платы получили название full-AT (полноразмерные).

В настоящее время под корпусом desktop подразумевается кор­пус длиной около 35 см (чуть длиннее, чем baby). Сверху на такие корпуса часто устанавливают монитор, а перед корпусом распола­гается клавиатура. Вся эта композиция занимает слишком много места, особенно в глубину, и на обычном столе помещается плохо. Позже догадались поставить корпус «на попа», слегка изменив рас­положение отсеков внешних устройств. Так появился тип корпуса tower (башня), наиболее популярный в настоящее время. В него можно устанавливать системные платы и карты расширения тех же форматов, что и в desktop, но конструктивно он лучше и удоб­нее за счет наличия жесткого скелета-шасси.

Корпуса типа tower могут иметь разные размеры, в зависимос­ти от которых их устанавливают на стол или рядом со столом на полу либо какой-либо подставке.

Корпус mini-tower является самой маленькой башней — он имеет высоту около 35 см, ширину 17—18 см, глубину около 40 см и всего два отсека формата 5". Из трех-четырех отсеков 3" на лице­вую панель могут выводиться всего два.

Корпус midi-tower несколько больше — он имеет высоту около 40 см и, по крайней мере, три отсека формата 5".

Корпус big-tower имеет высоту около 60 см и пять-шесть отсе­ков формата 5". Эти корпуса обычно шире (для устойчивости и лучшего охлаждения внутренних устройств). Есть и более емкие кор­пуса — super big-tower и др., предназначенные для компьютеров-серверов.

Корпуса могут иметь различные конструктивные особенности и дополнительные элементы: запираемые или просто пылезащит­ные дверцы на отсеках накопителей, элементы блокировки несан­кционированного доступа, средства контроля внутренней тем­пературы и т. п. Блоки питания широко распространенных корпу­сов имеют унифицированный конструктив, но в зависимости от размера корпуса различные мощность и число разъемов для пита­ния накопителей.

 

5.3. Информационно-вычислительные сети

В настоящее время применение компьютерных информацион­ных технологий подразумевает повсеместное сетевое использова­ние компьютеров, т. е. их совместное применение за счет соедине­ния друг с другом и объединения их вычислительных мощностей и информационных ресурсов. В малом бизнесе вычислительная сеть объединяет несколько персональных компьютеров, в то время как в межнациональных корпорациях в единую сеть объединяются де­сятки тысяч компьютеров.

Глобальная (крупномасштабная) вычислительная сеть WAN (Wide Area Network) представляет собой множество географичес­ки удаленных друг от друга компьютеров, совместное взаимодей­ствие которых обеспечивается коммуникационной сетью передачи данных и сетевым программным обеспечением. Основу WAN со­ставляют мощные вычислительные системы, являющиеся различ­ного рода серверами, а также специализированные компьютеры, выполняющие функции коммуникационных узлов. Пользователи персональных компьютеров становятся абонентами сети посред­ством подключения своих ЭВМ именно к этим вычислительным или коммуникационным узлам.

WAN может носить как ведомственный, так и общенациональ­ный и даже интернациональный характер. Общими признаками WAN являются, во-первых, значительный масштаб сети (как по территориальному распределению, так и по числу узлов), а во-вто­рых, неоднородность сети (т. е. различный тип архитектуры и про­граммного обеспечения узлов), что и определяет дополнительные сложности организации взаимодействия сетевых элементов. В част­ности, масштаб WAN требует решения проблем общей адресации сетевых узлов и маршрутизации передачи данных между ними.

Интернет — вычислительная сеть, объединяющая миллионы компьютеров по всему миру, фактически является конгломератом многих глобальных, региональных, университетских и учрежден­ческих сетей, а также сетей коммерческих фирм (провайдеров), которые предоставляют доступ к Интернету индивидуальным клиентам. В Интернете нет центрального управляющего органа, а следовательно, выход из строя любого из существующих узлов или появление новых узлов не оказывают никакого влияния на об­щую работоспособность сети. Однако архитектура коммуникаци­онной системы Интернет имеет вполне определенный иерархиче­ский характер. В этой иерархической архитектуре ограниченный набор дорогостоящих магистральных каналов с высокой пропуск­ной способностью, составляющих так называемую опорную или базовую сеть, соединяет между собой сети со средней пропускной способностью, к которым, в свою очередь, подключаются отдель­ные организации со своими клиентами.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) или LAN (Local Area Network), обеспечивая взаимодействие небольшого количества од­нородных компьютеров на небольшой территории, имеют по срав­нению с WAN менее развитую архитектуру и используют более простые методы управления взаимодействием узлов сети. При этом небольшие расстояния между узлами сети и простота управ­ления системой связи позволяют обеспечивать в LAN более высо­кие скорости передачи данных.

Термин internet (со строчной буквы) обозначает локальную или региональную сетевую среду, объединенную с помощью средств маршрутизации, которые управляют пересылкой данных на осно­ве общего пространства логических адресов узлов, т. е. обеспечение основных сетевых сервисов Интернета в пределах локальной или региональной сети.

Термин intranet обозначает изолированное пределами одной организации обеспечение сетевого доступа к общим данным при поддержке их разделения между отдельными подразделениями. Часто под intranet подразумевается обеспечение основных сете­вых сервисов Интернета в пределах корпоративной ЛВС.

Термин extranet обозначает сетевое объединение нескольких организаций, обеспечивающее прямой доступ к приложениям каж­дой из сторон. Первоначально такое объединение осуществлялось за счет выделенных сетевых соединений. В настоящее время пря­мые выделенные соединения вытесняются виртуальными частны­ми сетями VPN (Virtual Private Networks). По мере развития в Ин­тернете средств ведения электронной коммерции и стандартов шифрования данных необходимость использования выделенных соединений, по всей видимости, полностью исчезнет.

Городские (региональные) сети (или сети мегаполисов) — Metropolitan Area Networks (MAN) — являются менее распрост­раненным типом сетей. Эти сети появились сравнительно недавно. Они предназначены для обслуживания территории крупного горо­да — мегаполиса. В то время как локальные сети наилучшим обра­зом подходят для разделения ресурсов на коротких расстояниях, а глобальные сети обеспечивают работу на больших расстояниях, но с ограниченной скоростью и небогатым набором услуг, сети ме­гаполисов занимают некоторое промежуточное положение. Они используют цифровые магистральные линии связи, часто оптово­локонные, со скоростями от 45 Мбит/с, и предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных се­тей с глобальными.

 








Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 737. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Почему важны муниципальные выборы? Туристическая фирма оставляет за собой право, в случае причин непреодолимого характера, вносить некоторые изменения в программу тура без уменьшения общего объема и качества услуг, в том числе предоставлять замену отеля на равнозначный...

Тема 2: Анатомо-топографическое строение полостей зубов верхней и нижней челюстей. Полость зуба — это сложная система разветвлений, имеющая разнообразную конфигурацию...

Виды и жанры театрализованных представлений   Проживание бронируется и оплачивается слушателями самостоятельно...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия