Системный блок компьютера

· ПК - микропроцессорная система обработки данных с дружественным пользовательским интерфейсом.

· ПК - ЭВМ индивидуального пользования, строятся на основе микропроцессоров, отличаются небольшими размерами и стоимостью. Это микропроцессорная система обработки данных с дружественным пользовательским интерфейсом.

Основным компонентом системного блока ПК является системная (материнская) плата, на которой располагаются основные устройства компьютера (рисунок 4.1):

1) микропроцессор,

2) сопроцессор,

3) оперативная память (RAM ),

4) постоянная память ( ROM ),

5) кэш- памятью (cash),

6) системная магистраль данных (Bus),

7) контроллеры (адаптеры).

Микропроцессор - функционально- законченный модуль, построенный на базе одной или нескольких БИС или СБИС, состоящий из УУ, АЛУ и внутренних регистров (процессорной памяти). Микропроцессор является основной микросхемой ПК. Основными характеристиками его являются: модель микропроцессора, разрядность, тактовая частота. Разрядность микропроцессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт). Современные микропроцессоры являются 32- разрядными. Тактовая частота показывает, сколько операций может выполнить микропроцессор в единицу времени. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность микропроцессора.

Сопроцессор расширяет возможности микропроцессора для вычислений с плавающей точкой, для работы в локальных сетях и т.д.

RAM - Random Access Memory- оперативная память служит для оперативного хранения программ и данных, сохраняемых только на период работы ПК; объём ОП колеблется в достаточно широком диапазоне: от 64 Кбайт до 64 Мбайт и выше; ОП имеет модульную структуру и может расширяться.

Ячейки RAM способны хранить электрические заряды в течении непродолжительного времени (сотые доли секунды). Основными характеристиками RAM являются объём и время доступа. Время доступа показывает, сколько времени необходимо для обращения к ячейкам памяти. Измеряется в миллиардных долях секунды (наносекундах).

Системный блок ПК

Системная материнская плата

Рис. 4.1 Функционально- структурная схема ПК

ROM - Read Only Memory- постоянная память хранит постоянную информацию (сохраняемую даже при выключенном питании), служащую для тестирования основных устройств и блоков ПК и начальной загрузки ОС. Содержимое ROM формируется фирмой изготовителем, её объём невелик, примерно 64- 256 Кбайт.

Программы, находящиеся в ROM, называют «зашитыми»- их записывают туда ещё на заводе, во время изготовления микросхемы. Комплект программ, хранящихся в ней, образуют базовую систему ввода- вывода (BIOS). Эти программы проверяют состав и работоспособность ПК и обеспечивают взаимодействие с клавиатурой, монитором и дисками.

Для быстродействующих микропроцессоров необходимо обеспечить быстрый доступ к ОП, иначе микропроцессор будет простаивать и быстродействие уменьшится. Для решения этой проблемы ПК снабжаются кэш- памятью (cash), т.е. сверхбыстродействующей памятью. В ней хранятся наиболее часто используемые участки ОП. Cash - КЭШ- память или сверхоперативная память- служит для временного хранения промежуточных результатов и наиболее часто используемых участков ОП. Время доступа к кэш- памяти в несколько раз меньше, чем кRAM.КЭШ- память имеет малое время доступа и объём зависит от модели ПК, составляет обычно 256 Кбайт.

Системная магистраль данных (Bus)- общая шина- служит для передачи данных, адресов данных и управляющих сигналов, связывает между собой все устройства ПК. Организация общей шины зависит от модели и типа микропроцессора. Системная магистраль имеет шину данных, шину команд и адресную шину. От её архитектуры зависит производительность ПК

Контроллеры (адаптеры) служат для управления работой внешних устройств, для обеспечения их прямой связи с ОП, минуя микропроцессор. Это электронное устройство, предназначенное для подключения к системной шине ПК разных по принципу действий, интерфейсу и конструктивному исполнению периферийных устройств. Контроллеры дисков выполняют все функции по обмену данными между накопителями на МД и ОП. Видеоадаптер (видеокарта) выполняет все операции по управлению экраном. Совместно с монитором видеоадаптер образует видеоподсистему. Звуковая карта выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи и музыки.

Порты ввода- вывода служат для обеспечения обмена информацией ПК с внешними, не очень быстрыми устройствами(клавиатура, мышь, джойстик, телефонная сеть и др.).

Жёсткий диск является основным устройством для долговременного хранения больших объёмов данных и программ. Основными параметрами ЖД являются: ёмкость (измеряется в гигабайтах), время обращения к данным (микросекунды) и скорость обмена (мегабиты в секунду).

Гибкие диски используются для оперативного переноса небольших объёмов информации. В настоящее время стандартными считаются диски размером 3, 5 дюйма высокой плотности. Они имеют ёмкость 1440 Кбайта (1, 4 Мбайт) и маркируются буквами НD (high density- высокая плотность). ГД считаются малонадёжными носителями информации. Пыль, грязь, влага, температурные перепады и внешние электромагнитные поля очень часто становятся причиной частичной или полной утраты данных, хранящихся на ГМД.

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory)- постоянное запоминающее устройство на основе компакт- дисков. Принцип действия основан на использовании лазерного луча для считывания информации. Стандартный компакт- диск может хранить примерно 650 Мбайт информации. Большие объёмы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD- ROM относятся к аппаратным средствам мультимедиа. Основным недостатком дисководов CD- ROM является невозможность записи данных, но в последнее время появились записывающие устройства CD-R (Compact Disk Recordable), CD- RW, позволяющие одно и даже многократную перезапись информации.

Дальнейшее развитие технологии производства компакт- дисков привело к созданию дисков с высокой плотностью записи- цифровой универсальный диск Digital Versatile Disk (DVD), а увеличение объёма информации обеспечивается применением двусторонних DVD.

Flash- память представляет собой микросхему перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) с неограниченным числом циклов перезаписи. Это энергонезависимый тип памяти (1994 г.). Карты Flash- памяти не имеют в своем составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.