Аппаратное обеспечение и архитектура современного ПК

Аппаратное обеспечение компьютера – это все аппаратные средства, из которых состоит компьютер, т.е. вся аппаратура, необходимая для его работы.

Аппаратное обеспечение компьютера можно разделить на две части:

• основные устройства компьютера;

• дополнительные устройства компьютера.

К основным устройствам компьютера относятся:

• монитор (или дисплей) – устройство вывода информации;

• клавиатура и мышь – устройства ввода информации;

• системный блок.

Эти устройства называются основными, потому что без них невозможна работа на компьютере.

Самым важным из этих трех устройств является системный блок. В системном блоке располагаются основные элементы компьютера:

- микропроцессор (центральный процессор) – электронная микросхема, предназначенная для обеспечения общего управления компьютером, а также выполняющая арифметические и логические операции с данными.

В состав микропроцессора входят:

1) устройство управления, формирующее на основе сигналов тактового генератора управляющие сигналы, а также адреса ячеек, используемых исполняемой операцией и передающее их в соответствующие блоки; генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов

2) арифметико-логическое устройство – предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций;

3) микропроцессорная память – служит для кратковременного хранения, записи и выдачи данных, используемых в вычислениях в ближайшие такты машины Данная память реализована в виде регистров – быстродействующих устройств, предназначенных для временного хранения данных ограниченного размера;

4) интерфейсная система микропроцессора – реализует соединение микропроцессора с другими устройствами.

Основной интерфейсной системой компьютера является системная шина (материнская плата или магистраль), которая обеспечивает сопряжение всех его устройств. Магистраль включает в себя три многоразрядные шины, представляющие собой многопроводные линии:

шину данных,

шину адреса,

шину управления.

По шине данных между устройствами передаются данные, по шине адреса от процессора передаются адреса устройств и ячеек памяти, по шине управления передаются управляющие сигналы.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации: между микропроцессором и основной памятью, микропроцессором и портами ввода-вывода, основной памятью и портами ввода-вывода.

Все устройства компьютера через соответствующие стандартные разъёмы (стыки) подключаются непосредственно к шине через контролеры (адаптеры).

Основная память компьютера предназначена для хранения и оперативного обмена информацией между блоками компьютера. Содержит два вида устройств: оперативное запоминающее устройство и постоянное запоминающее устройство.

Оперативная память (ОЗУ или RAM) – область памяти, предназначенная для временного хранения программ и данных. После включения компьютера, туда помещается выполняемая в данное время программа, и компьютер работает с ней. При выключении питания ЭВМ, содержание оперативной памяти теряется; Главное достоинство оперативной памяти – её высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке).

Постоянная память (ПЗУ или ROM) содержит программы и данные, определяющие работу ПЭВМ после включения питания. Здесь хранятся программы тестирования оборудования ПК, обслуживание ввода/вывода, некоторые данные и др.

Внешняя память ПК относится к внешним устройствам и используется для долговременного хранения информации. Устанавливаемое программное обеспечение компьютера хранится во внешней памяти. К внешней памяти относятся разнообразные запоминающие устройства, но основными являются накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД). В качестве устройств внешней памяти используются накопители на оптических дисках, флеш-карты и др.

Источник питания (ИП) компьютера представляет собой блок, содержащий системы энергопитания узлов ПК.

К внешним устройствам персонального компьютера кроме внешней памяти относятся разнообразные устройства ввода/вывода информации.