출력 장치

운영

기억에 남는

장치

산술-논리

장치

그림 1.1 단순화된 컴퓨터 구조

산술 논리 단위는 기계어에 대한 산술 및 논리 연산을 수행하도록 설계되었습니다. 코드는 메모리에 위치하며 처리를 위해 ALU에 입력됩니다. 또한 다양한 계산 관리 작업을 수행합니다.

랜덤 액세스 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리는 "셀"에 기계어(명령 및 데이터)에 대한 코드를 저장합니다. 이 셀에는 번호가 매겨져 있으며 셀 번호라고 합니다. 주소. [컴퓨터 메모리에는 일반적으로 명령과 데이터만 포함됩니다.] 기계는 RAM에 저장된 정보를 사용하여 컴퓨팅 프로세스를 구성합니다. 정보는 입력 장치 또는 다음에서 RAM으로 들어갑니다. 외부 메모리(그림에는 표시되지 않음) 외부 메모리를 사용하면 많은 양의 정보를 저장할 수 있지만 RAM보다 속도가 느립니다. 전체 처리 과정에서 정보는 RAM에서만 ALU로 들어오고, 프로그램 실행 결과는 처리가 완료된 후에야 출력 장치로 출력된다. 마찬가지로 외부 메모리(ERAM)의 정보는 처리에 참여하기 전에 먼저 RAM에 다시 작성되어야 합니다.

제어 장치(CU)는 컴퓨팅 프로세스를 자동으로 제어하는 ​​데 사용됩니다. 모든 컴퓨터 장치에 대한 제어 신호를 생성하여 프로그램 명령을 제어 신호로 변환합니다. 이미 언급한 바와 같이 제어 노드가 ALU와 결합된 경우 이러한 결합된 장치를 중앙 처리 장치(CPU 또는 간단히 프로세서)라고 부르는 경우가 많습니다. I/O 프로그램을 저장하기 위한 RAM과 읽기 전용 메모리로 구성된 주 메모리(RAM)와 버스(흔히 "공통 버스" 또는 CO라고 함)를 통해 다양한 입출력 장치(또는 주변 장치)와 통신합니다. , 그림 1.2를 참조하세요. 이 공통 버스는 주소, 데이터, 제어 등 여러 "하위 버스"로 구성됩니다. 우리는 종종 단순히 타이어라고 부릅니다. 또한, 개인용 기계에서는 시스템 보드(즉, 주변 장치를 연결하기 위한 프로세서, 메모리 및 커넥터가 있는 보드)의 공간을 절약하기 위해 주소 및 데이터 버스가 하나의 시간으로 분리된 형태로 만들어지는 경우가 있습니다. 버스; 그러면 주소와 데이터가 하나씩만 전송됩니다.

그림 1.2 기계의 중앙 부분

CPU와 OP 외에도 컴퓨터에는 외부 세계(인간, 제어 개체 등)와 통신하도록 설계된 다른 많은 장치가 포함되어 있습니다. 이미 설명한 대로 이러한 장치를 주변 장치(또는 외부)라고 하며 컨트롤러, 어댑터, 버스 브리지 등을 사용하여 OS에 연결됩니다.

개인용 컴퓨터(그리고 최근에는 다른 유형의 컴퓨터)에서 주 메모리는 읽기 전용 메모리(ROM)와 랜덤 액세스 메모리(RAM)의 두 부분으로 구성됩니다. 프로그램은 현대 표준에 따라 아주 작은 [수 메가바이트에 달하는] 영구 메모리에 저장됩니다. 부트스트랩 BIOS(기본 입출력 시스템)라고 합니다. 이 정보는 메모리에 "고정"되어 있습니다. 영구적으로 저장됩니다. RAM에는 컴퓨터가 켜져 있을 때 어떤 정보도 포함되지 않습니다. 켜져 있으면 모든 블록에 신호가 전송되어 초기 "0" 상태로 설정됩니다. 그러면 클럭 펄스가 형성되기 시작하고 컴퓨터가 작동하기 시작합니다.

컴퓨터가 어떻게 작동하는지 이해하려면 컴퓨터가 어떤 요소로 구성되어 있는지 알아야 합니다. 트리거, 카운터, 레지스터, 논리 회로 등은 무엇입니까? 이 모든 구성 요소가 어떻게 작동하는지 이 책의 다음 섹션에서 자세히 알아볼 수 있습니다. 여기서는 이러한 구성 요소에 대한 기본 아이디어만 제공합니다. 방아쇠두 가지 안정 상태 "0"과 "1" 중 하나에 있을 수 있는 전자 회로입니다. 외부 신호를 사용하여 트리거를 한 상태에서 다른 상태로 전환할 수 있습니다. 등록하다– 이는 특정 방식으로 연결된 여러 트리거입니다. 레지스터에 이진 단어를 쓰고, 읽고, 이동하고, 반전할 수 있습니다. 카운터수신된 신호 수를 결정할 수 있습니다. 또한 트리거를 기반으로 구축되었습니다. 논리 회로특정 논리 기능을 구현합니다. 즉, 입력에서 특정 신호 조합에 대한 출력 신호를 생성합니다.

이제 간단한 컴퓨터의 작동을 계속해서 고려해 보겠습니다. 프로세서의 프로그램 카운터(SchK, IP - 명령 포인터라고도 함)의 내용은 주소 버스를 통해 주 메모리의 주소 레지스터(PrA)로 전송됩니다(그림 1.3). 컴퓨터가 켜지면 프로그램 카운터에는 항상 동일한 시작 주소가 포함됩니다. 따라서, BIOS에 속하는 이 시작 주소를 가진 메모리 셀의 내용이 요청됩니다. 일반적으로 이 셀에는 프로그램 카운터의 내용을 변경하는 데 사용되는 무조건 점프 명령에 대한 코드가 포함되어 있습니다. 셀의 내용, 즉 이 명령의 코드는 OSH 데이터 버스를 통해 프로세서의 명령 레지스터(RgK)로 전송됩니다. 메모리에 대한 "요청"이 프로그램 카운터에서 이루어지기 때문에 메모리 셀의 내용이 PgK에 도착합니다.; 이는 기존 컴퓨터의 필수 요구 사항입니다.

프로세서 PgK 레지스터는 연산 코드 레지스터(OpCOP)와 프로세서 주소 레지스터(PgAP) 등 여러 레지스터로 구성됩니다. 연산 코드 레지스터에 있는 워드(액세스된 OP 셀의 내용)의 일부는 일련의 제어 신호를 생성하는 제어 장치(CU)로 전송됩니다.

무조건 점프 명령이 실행되면 프로세서 주소 레지스터 중 하나로 끝나는 단어의 두 번째 "주소" 부분은 제어 장치의 신호 제어에 따라 프로그램 카운터로 다시 전송됩니다. 이 명령은 유니캐스트입니다. "주소" 부분에는 주소가 하나만 포함됩니다. 이것으로 실행이 완료됩니다. 제어 유닛은 명령 실행 종료에 대한 신호를 생성하고 CC의 내용은 다시 메모리 RgA로 전송됩니다. 다음 명령이 요청됩니다.

아르 자형

RgKOP RgAP

그림 1.3 OP에서 CPU로 명령 전송

따라서 메모리 접근 과정이 반복된다. 다시 액세스되는 메모리 셀의 내용은 새로운 명령으로 간주됩니다. RgK 프로세서에 다시 로드됩니다. 일반적으로 두 번째 명령은 자기 디스크에서 RAM 로드를 시작하는 데 사용됩니다. 더 이상 무조건적인 점프 명령이 아닙니다. 이 명령이 연산 코드(PrKOP로 가는 명령의 일부)의 제어에 따라 실행되면 다른 제어 신호가 생성되고 PrK의 일부인 첫 번째 레지스터 PrgAP의 내용이 주소 레지스터로 전송됩니다. 메모리의 첫 번째 피연산자의 주소로 간주됩니다.

RAM의 경우 요청이 프로그램 카운터에서 왔는지 아니면 주소 레지스터에서 왔는지는 차이가 없습니다. 따라서 메모리 데이터 레지스터에서 워드는 이전과 같은 방식으로 형성됩니다. 그러나 이 단어에 대한 "요청"은 PgAP 주소 레지스터에서 왔기 때문에 프로세서에서는 ALU(산술 장치)의 첫 번째 데이터 레지스터에 배치됩니다. 그런 다음 제어 장치는 유사한 신호를 생성하여 두 번째 PrAP의 콘텐츠를 RgA 메모리로 전송합니다. 그 결과, PgAP에 위치한 주소를 가진 메모리 셀의 내용이 연산 장치의 두 번째 데이터 레지스터로 전송됩니다.

그런 다음 제어 장치는 PrKOP의 연산 코드에 따라 신호를 생성하고 이를 ALU로 보내고 ALU는 해당 연산을 수행하며 그 결과는 출력 누산기 레지스터에 저장됩니다. 그 후, 누산기 레지스터의 내용은 메모리 셀로 전송되며, 그 주소는 일반적으로 첫 번째 PrAP에 위치합니다. OP에 대한 호출이 한 번 더 수행됩니다. 누산기 레지스터의 내용은 데이터 버스로 전송되고, RgAP의 셀 주소는 주소 버스로 전송됩니다. [기계 설계, 실행되는 명령의 주소 수(주소 지정 가능성) 및 기타 여러 기능에 따라 누산기 레지스터의 내용을 저장하고 다음 주소에 있는 OP 셀로 전송할 수 있습니다. 첫 번째 또는 두 번째 RgAP.]

누산기 레지스터의 내용을 저장한 후 현재 명령의 길이(바이트)가 명령 카운터 SchK(종종 "1"이라고 함)에 추가되어 다음 메모리 셀에 액세스하고 다음 명령을 실행하는 새로운 주기가 시작됩니다.

따라서 프로그램 실행은 순차적으로 발생합니다. 즉, 하나의 명령만 기계에 구현될 때마다 OP의 명령 레지스터에 저장됩니다. 하지만 컴퓨터 성능을 높이려면 명령 실행 속도를 높이거나 여러 개의 순차적 명령을 동시에 실행해야 합니다. 명령 실행 속도의 증가는 기술적 특성의 개선 및 컴퓨터에 포함된 모든 구성 요소(CPU, OP, 인터페이스 버스, 입출력 장치)의 성능 향상과 관련됩니다. 그러나 명령 실행 속도의 증가는 근본적으로 제한됩니다. 기계의 신호 전파 속도는 빛의 속도보다 클 수 없으며 경로 길이는 게이트 수와 사용된 기술에 따라 결정됩니다. 여러 명령을 병렬로 실행하는 두 번째 방법이 가장 유망합니다. 그러나 여기에는 여러 가지 제한 사항도 있는데, 이에 대해서는 아래에서 살펴보겠습니다.

개인용 컴퓨터는 보편적인 기술 시스템입니다.

필요에 따라 구성(장비 구성)을 유연하게 변경할 수 있습니다.

그러나 일반적으로 간주되는 기본 구성의 개념이 있습니다. 컴퓨터에는 일반적으로 이 키트가 함께 제공됩니다.

기본 구성의 개념은 다를 수 있습니다.

현재 기본 구성에서는 4개의 장치가 고려됩니다.

• 시스템 장치;
• 감시 장치;
• 건반;
• 생쥐.

기본 구성의 컴퓨터 외에도 CD 리더기, 스피커, 마이크를 갖춘 멀티미디어 컴퓨터가 점점 보편화되고 있습니다.

참조: "율마트", 단연 최고입니다. 편리한 인터넷그 가게는 무료로어떤 구성으로든 컴퓨터를 구입할 때 조언을 받게 될 것입니다.

시스템 장치는 가장 중요한 구성 요소가 설치되는 기본 장치입니다.

내부 장치 시스템 장치, 내부라고하며 외부에 연결된 장치를 외부라고합니다.

데이터의 입력, 출력 및 장기 저장을 위해 설계된 외부 추가 장치를 주변 장치라고도 합니다.

시스템 장치 작동 방식

에 의해 모습시스템 장치는 케이스 모양이 다릅니다.

개인용 컴퓨터 케이스는 수평(데스크탑) 및 수직(타워) 버전으로 생산됩니다.

수직 하우징은 치수로 구별됩니다.

• 풀사이즈(빅 타워);
• 중간 크기(미디 타워);
• 소형(미니타워).

가로로 디자인된 케이스 중에는 플랫한 것도 있고, 특히 플랫(슬림)한 것도 있습니다.

하나 또는 다른 유형의 케이스 선택은 컴퓨터 업그레이드의 취향과 요구 사항에 따라 결정됩니다.

대부분의 사용자에게 가장 적합한 케이스 유형은 미니 타워 케이스입니다.

크기가 작으며 데스크탑, 데스크탑 근처의 침대 옆 테이블 또는 특수 홀더에 편리하게 배치할 수 있습니다.

5~7개의 확장 카드를 수용할 수 있는 충분한 공간이 있습니다.

케이스에는 모양 외에도 폼 팩터라는 매개변수가 중요하며 배치할 장치에 대한 요구 사항은 이에 따라 다릅니다.

현재 AT와 ATX 두 가지 폼팩터의 경우가 주로 사용되고 있다.

케이스의 폼 팩터는 컴퓨터의 메인(시스템) 보드, 즉 마더보드의 폼 팩터와 일치해야 합니다.

개인용 컴퓨터 케이스에는 전원 공급 장치가 제공되므로 전원 공급 장치의 전원도 케이스 매개변수 중 하나입니다.

대량 모델의 ​​경우 200-250W의 전원 공급 장치로 충분합니다.

시스템 장치에는 다음이 포함됩니다(수용 가능).

• 마더보드
• ROM 칩 및 BIOS 시스템
• 비 휘발성 기억 장치 CMOS
• HDD

마더보드

마더보드 (마더 보드) - 구리 호일로 덮인 유리 섬유 시트인 개인용 컴퓨터의 메인 보드입니다.

호일을 에칭함으로써 전자 부품을 연결하는 얇은 구리 전도체가 얻어집니다.

~에 마더보드위치는 다음과 같습니다:

• 프로세서 - 대부분의 수학적, 논리적 연산을 수행하는 메인 칩입니다.
• 버스 - 컴퓨터의 내부 장치간에 신호가 교환되는 도체 세트.
• 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory, RAM) - 컴퓨터를 켤 때 데이터를 일시적으로 저장하도록 설계된 칩 세트입니다.
• ROM(읽기 전용 메모리)은 컴퓨터가 꺼진 경우를 포함하여 장기간 데이터를 저장하도록 설계된 칩입니다.
• 마이크로프로세서 키트(칩셋) - 컴퓨터 내부 장치의 작동을 제어하고 마더보드의 기본 기능을 결정하는 칩 세트입니다.
• 연결용 커넥터 추가 장치(슬롯).

(마이크로프로세서, 중앙 처리 장치, CPU) - 모든 계산이 수행되는 주 컴퓨터 칩입니다.

마더보드에서 쉽게 찾아볼 수 있는 대형 칩이다.

프로세서에는 팬으로 냉각되는 대형 구리 핀 방열판이 있습니다.

구조적으로 프로세서는 데이터를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 변경할 수도 있는 셀로 구성됩니다.

프로세서의 내부 셀을 레지스터라고 합니다.

일부 레지스터에 배치된 데이터는 데이터로 간주되지 않고 다른 레지스터의 데이터 처리를 제어하는 ​​명령으로 간주된다는 점에 유의하는 것도 중요합니다.

프로세서 레지스터 중에는 내용에 따라 명령 실행을 수정할 수 있는 레지스터가 있습니다. 따라서 프로세서의 다른 레지스터로의 데이터 전송을 제어함으로써 데이터 처리를 제어할 수 있습니다.

이것이 프로그램 실행의 기반입니다.

프로세서는 버스라고 불리는 여러 도체 그룹을 통해 나머지 컴퓨터 장치, 주로 RAM에 연결됩니다.

세 가지 주요 버스가 있습니다: 데이터 버스, 주소 버스, 명령 버스.

주소 버스

Intel Pentium 프로세서(즉, 개인용 컴퓨터에서 가장 일반적임)에는 32비트 주소 버스가 있습니다. 즉, 32개의 병렬 라인으로 구성됩니다. 라인에 전압이 있는지 여부에 따라 이 라인이 1 또는 0으로 설정되어 있다고 합니다. 32개의 0과 1의 조합은 RAM 셀 중 하나를 가리키는 32비트 주소를 형성합니다. 프로세서는 셀에 연결되어 셀의 데이터를 레지스터 중 하나로 복사합니다.

데이터 버스

이 버스는 RAM에서 프로세서 레지스터로 데이터를 복사합니다. Intel Pentium 프로세서 기반 컴퓨터에서 데이터 버스는 64비트입니다. 즉, 처리를 위해 한 번에 8바이트가 수신되는 64개의 라인으로 구성됩니다.

명령 버스

프로세서가 데이터를 처리하려면 명령이 필요합니다. 레지스터에 저장된 바이트로 무엇을 해야 하는지 알아야 합니다. 이러한 명령은 RAM에서도 프로세서로 전달되지만 데이터 배열이 저장되는 영역이 아니라 프로그램이 저장되는 영역에서 전달됩니다. 명령은 바이트 단위로도 표시됩니다. 가장 간단한 명령은 1바이트에 적합하지만 2바이트, 3바이트 또는 그 이상의 바이트가 필요한 명령도 있습니다. 대다수에서는 최신 프로세서 32비트 명령 버스(예: 인텔 프로세서 Pentium), 64비트 프로세서도 있고 128비트 프로세서도 있습니다.

작동 중에 프로세서는 RAM 필드의 레지스터에 있는 데이터와 프로세서의 외부 포트에 있는 데이터를 서비스합니다.

일부 데이터는 데이터로 직접 해석하고, 일부 데이터는 주소 데이터로, 일부는 명령으로 해석합니다.

프로세서가 데이터에 대해 실행할 수 있는 모든 가능한 명령 세트는 소위 프로세서 명령 시스템을 형성합니다.

프로세서의 주요 매개변수는 다음과 같습니다.

• 작동 전압
• 비트 심도
• 작동 클록 주파수
• 내부 클록 승수
• 캐시 크기

프로세서의 작동 전압은 마더보드에서 제공되므로 다른 브랜드프로세서는 서로 다른 마더보드에 해당합니다(함께 선택해야 함). 프로세서 기술이 발전함에 따라 작동 전압은 점차 감소합니다.

프로세서 용량은 한 번에(1 클럭 사이클에서) 레지스터에서 수신하고 처리할 수 있는 데이터 비트 수를 나타냅니다.

프로세서는 일반 시계와 동일한 시계 원리를 기반으로 합니다. 각 명령을 실행하려면 특정 수의 클럭 사이클이 필요합니다.

벽시계에서 진동 주기는 진자에 의해 설정됩니다. 수동 기계식 시계에서는 스프링 진자로 설정됩니다. 이를 위해 전자 시계에는 엄격하게 정의된 주파수로 클록 주기를 설정하는 진동 회로가 있습니다.

개인용 컴퓨터에서 클럭 펄스는 마더보드에 있는 마이크로프로세서 키트(칩셋)에 포함된 마이크로 회로 중 하나에 의해 설정됩니다.

프로세서에 도달하는 클록 주파수가 높을수록 단위 시간당 실행할 수 있는 명령이 많아지고 성능도 높아집니다.

프로세서 내의 데이터 교환은 RAM과 같은 다른 장치와의 교환보다 몇 배 더 빠르게 발생합니다.

RAM에 대한 액세스 횟수를 줄이기 위해 프로세서 내부에 소위 캐시 메모리라고 하는 버퍼 영역이 생성되는데, 이는 "슈퍼 RAM"과 같습니다.

프로세서는 데이터가 필요할 때 먼저 캐시 메모리에 액세스하고, 필요한 데이터가 없는 경우에만 RAM에 액세스합니다.

RAM에서 데이터 블록을 수신하면 프로세서는 이를 동시에 캐시 메모리에 입력합니다.

캐시 메모리에 대한 성공적인 액세스를 캐시 적중이라고 합니다.

캐시 크기가 클수록 적중률이 높아지므로 고성능 프로세서의 캐시 크기가 더 커집니다.

캐시 메모리는 종종 여러 수준에 걸쳐 분산됩니다.

첫 번째 레벨 캐시는 프로세서 자체와 동일한 칩에서 실행되며 용량은 수십 킬로바이트 정도입니다.

L2 캐시는 프로세서 다이에 있거나 프로세서와 동일한 노드에 있지만 별도의 다이에서 실행됩니다.

첫 번째 및 두 번째 수준 캐시는 프로세서 코어의 주파수와 일치하는 주파수에서 작동합니다.

3단계 캐시 메모리는 고속 SRAM 유형 칩에서 수행되며 마더보드의 프로세서 근처에 배치됩니다. 볼륨은 수 MB에 달할 수 있지만 마더보드의 주파수에서 작동합니다.

마더보드 버스 인터페이스

마더보드의 모든 기본 장치와 연결된 장치 간의 연결은 마이크로프로세서 칩셋(칩셋)에 있는 버스와 논리 장치에 의해 수행됩니다.

컴퓨터의 성능은 주로 이러한 요소의 아키텍처에 따라 달라집니다.

버스 인터페이스

ISA(Industry Standard Architecture)는 IBM PC 호환 컴퓨터의 오래된 시스템 버스입니다.

에이사(확장 산업 표준 아키텍처) - ISA 표준의 확장입니다. 더 큰 커넥터와 향상된 성능(최대 32MB/s)이 특징입니다. 현재 ISA와 마찬가지로 이 표준쓸모없는 것으로 간주됩니다.

PCI(주변 장치 구성 요소 상호 연결 - 말 그대로 주변 구성 요소의 상호 연결) ​​- 주변 장치를 컴퓨터 마더보드에 연결하기 위한 입력/출력 버스입니다.

AGP(가속 그래픽 포트 - 가속 그래픽 포트) - 1997년 개발 인텔, 비디오 카드용 특수 32비트 시스템 버스입니다. 개발자의 주요 목표는 내장 비디오 메모리의 양을 줄여 성능을 높이고 비디오 카드 비용을 줄이는 것이었습니다.

USB(범용 직렬 버스 - 범용 직렬 버스) - 이 표준은 컴퓨터가 주변 장비와 상호 작용하는 방식을 정의합니다. 최대 256개까지 연결할 수 있습니다. 다양한 장치직렬 인터페이스가 있습니다. 장치는 체인으로 연결될 수 있습니다(각 후속 장치는 이전 장치에 연결됨). USB 버스의 성능은 상대적으로 낮고 최대 1.5Mbit/s에 달하지만 키보드, 마우스, 모뎀, 조이스틱 등과 같은 장치의 경우 이 정도면 충분합니다. 버스의 편리함은 서로 다른 장비 간의 충돌을 사실상 제거하고 "핫 모드"(컴퓨터를 끄지 않고)에서 장치를 연결 및 연결 해제할 수 있으며 여러 컴퓨터를 가장 간단한 컴퓨터로 결합할 수 있다는 것입니다. 지역 네트워크특별한 장비나 소프트웨어를 사용하지 않고도 말이죠.

마이크로프로세서 키트(칩셋)의 매개변수는 마더보드의 속성과 기능을 가장 크게 결정합니다.

현재 대부분의 마더보드 칩셋은 "노스 브리지"와 "사우스 브리지"라는 두 가지 칩을 기반으로 생산됩니다.

노스 브리지는 프로세서, RAM, AGP 포트, PCI 버스 등 네 가지 장치의 상호 연결을 제어합니다. 따라서 4포트 컨트롤러라고도 합니다.

"사우스 브리지"는 기능 컨트롤러라고도 합니다. 하드 및 플로피 디스크 컨트롤러, ISA - PCI 브리지 기능, 키보드 컨트롤러, 마우스 컨트롤러, USB 버스 등의 기능을 수행합니다.

(RAM - Random Access Memory)은 데이터를 저장할 수 있는 결정질 셀 배열입니다.

RAM에는 다양한 유형이 있지만 물리적 작동 원리의 관점에서 동적 메모리(DRAM)와 정적 메모리(SRAM)를 구분합니다.

동적 메모리(DRAM) 셀은 플레이트에 전하를 저장할 수 있는 마이크로커패시터로 생각할 수 있습니다.

이는 가장 일반적이고 경제적이다. 사용 가능한 유형메모리.

이 유형의 단점은 첫째, 커패시터를 충전 및 방전할 때 과도 프로세스가 불가피하다는 사실, 즉 데이터 기록이 상대적으로 느리게 발생한다는 사실과 관련이 있습니다.

두 번째 중요한 단점은 셀 전하가 공간에서 매우 빠르게 소멸되는 경향이 있다는 사실과 관련이 있습니다.

RAM이 지속적으로 "충전"되지 않으면 수백 분의 1초 내에 데이터 손실이 발생합니다.

이 현상을 해결하기 위해 컴퓨터는 RAM 셀을 지속적으로 재생성(새로 고침, 재충전)합니다.

초당 수십 번씩 재생이 일어나 컴퓨팅 시스템 자원의 낭비를 초래한다.

정적 메모리 셀(SRAM)은 전자 미세 요소, 즉 여러 트랜지스터로 구성된 플립플롭으로 생각할 수 있습니다.

트리거는 충전이 아니라 상태(켜짐/꺼짐)를 저장하므로 이러한 유형의 메모리는 기술적으로 더 복잡하고 그에 따라 비용이 더 많이 들지만 더 높은 성능을 제공합니다.

동적 메모리 칩은 컴퓨터의 메인 RAM으로 사용됩니다.

정적 메모리 칩은 프로세서 작동을 최적화하도록 설계된 보조 메모리(소위 캐시 메모리)로 사용됩니다.

각 메모리 셀에는 숫자로 표시되는 고유한 주소가 있습니다.

하나의 주소 지정 가능 셀에는 8비트, 즉 1바이트의 데이터를 저장할 수 있는 8개의 이진 셀이 포함되어 있습니다.

따라서 모든 메모리 셀의 주소는 4바이트로 표현될 수 있습니다.

컴퓨터의 RAM은 모듈이라는 표준 패널에 있습니다.

RAM 모듈은 마더보드의 해당 슬롯에 삽입됩니다.

구조적으로 메모리 모듈에는 단일 행(SIMM 모듈)과 이중 행(DIMM 모듈)의 두 가지 디자인이 있습니다.

RAM 모듈의 주요 특징은 메모리 용량과 액세스 시간입니다.

액세스 시간은 메모리 셀에 액세스하는 데 필요한 시간을 나타냅니다. 짧을수록 좋습니다. 액세스 시간은 10억분의 1초(나노초, ns) 단위로 측정됩니다.

ROM 칩 및 BIOS 시스템

컴퓨터를 켜면 RAM에는 데이터도 프로그램도 없습니다. RAM은 셀을 100분의 1초 이상 재충전하지 않고는 아무것도 저장할 수 없지만 프로세서는 전원을 켠 후 첫 번째 순간을 포함하여 명령이 필요하기 때문입니다. 에.

따라서 전원을 켜는 즉시 시작 주소가 프로세서 주소 버스에 설정됩니다.

이는 프로그램의 참여 없이 하드웨어에서 발생합니다(항상 동일).

프로세서는 첫 번째 명령에 대해 설정된 주소를 지정한 다음 프로그램에 따라 작동하기 시작합니다.

이 소스 주소는 아직 아무것도 포함하지 않은 RAM을 가리킬 수 없습니다.

이는 또 다른 유형의 메모리인 읽기 전용 메모리(ROM)를 나타냅니다.

ROM 칩은 컴퓨터가 꺼져 있어도 오랫동안 정보를 저장할 수 있습니다.

ROM에 있는 프로그램을 "하드와이어드"라고 합니다. 이는 마이크로 회로 제조 단계에서 거기에 기록됩니다.

ROM에 있는 일련의 프로그램은 기본 입출력 시스템(BIOS - 기본 입출력 시스템)을 형성합니다.

이 패키지에 포함된 프로그램의 주요 목적은 다음의 구성과 기능을 확인하는 것입니다. 컴퓨터 시스템키보드, 모니터, 하드 드라이브 및 플로피 드라이브와의 상호 작용을 제공합니다.

BIOS에 포함된 프로그램을 사용하면 컴퓨터 시작과 함께 화면에 표시되는 진단 메시지를 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 키보드를 사용하여 시작 프로세스를 방해할 수도 있습니다.

비휘발성 CMOS 메모리

키보드와 같은 표준 장치의 작동은 BIOS에 포함된 프로그램으로 지원될 수 있지만 이러한 도구가 가능한 모든 장치의 작동을 제공할 수는 없습니다.

예를 들어, BIOS 제조업체는 하드 디스크와 플로피 디스크의 매개변수에 대해 전혀 알지 못하며 컴퓨터 시스템의 구성이나 속성도 모릅니다.

다른 하드웨어를 시작하려면 BIOS에 포함된 프로그램이 필요한 설정을 찾을 수 있는 위치를 알아야 합니다.

분명한 이유로 RAM이나 ROM에 저장할 수 없습니다.

특히 이를 위해 마더보드에는 제조 기술에 따라 CMOS라고 불리는 "비휘발성 메모리" 칩이 탑재되어 있습니다.

컴퓨터를 꺼도 내용이 지워지지 않는다는 점에서 RAM과 다르며, 시스템에 포함된 장비에 따라 독립적으로 데이터를 입력하고 변경할 수 있다는 점에서 ROM과 다릅니다.

이 칩은 마더보드에 있는 작은 배터리에 의해 지속적으로 전원이 공급됩니다.

이 배터리의 충전량은 컴퓨터가 몇 년 동안 켜지지 않더라도 마이크로 회로의 데이터가 손실되지 않도록 보장하기에 충분합니다.

CMOS 칩은 유연하고 유연한 정보를 저장합니다. 하드 드라이브, 프로세서에 대해, 마더보드의 다른 장치에 대해.

컴퓨터가 꺼진 경우에도 시간과 달력을 명확하게 추적한다는 사실은 시스템 시계가 CMOS에 지속적으로 저장(및 변경)된다는 사실에도 기인합니다.

따라서 BIOS에 작성된 프로그램은 CMOS 칩에서 컴퓨터 하드웨어 구성에 대한 데이터를 읽은 후 하드 디스크 및 필요한 경우 유연한 디스크에 액세스하고 거기에 기록된 프로그램으로 제어를 전송할 수 있습니다.

HDD

HDD- 대용량 데이터와 프로그램을 장기간 저장하기 위한 주요 장치입니다.

사실 이것은 하나의 디스크가 아니라 자기 코팅이 있고 고속으로 회전하는 동축 디스크 그룹입니다.

따라서 이 "디스크"에는 일반 평면 디스크처럼 두 개의 표면이 있는 것이 아니라 2n개의 표면이 있습니다. 여기서 n은 그룹에 있는 개별 디스크의 수입니다.

각 표면 위에는 데이터를 읽고 쓰도록 설계된 헤드가 있습니다.

높은 디스크 회전 속도(90rps)에서는 헤드와 표면 사이의 틈에 공기 역학적 쿠션이 형성되고 헤드는 수천분의 1밀리미터 높이에서 자기 표면 위로 맴돌게 됩니다.

헤드에 흐르는 전류가 변화하면 틈새에 있는 동적 자기장의 세기가 달라지고, 이로 인해 디스크 코팅을 이루는 강자성 입자의 정지 자기장이 변화하게 되는데, 이것이 바로 자기 디스크에 데이터가 기록되는 방식이다. 디스크.

읽기 작업은 역순으로 발생합니다.

자화 코팅 입자가 휩쓸고 지나감 고속머리 근처에는 자기 유도 EMF가 유도됩니다.

이 경우 생성된 전자기 신호는 증폭되어 처리를 위해 전송됩니다.

업무관리 하드 드라이브특수 하드웨어 논리 장치인 하드 디스크 컨트롤러를 수행합니다.

현재 디스크 컨트롤러의 기능은 마이크로프로세서 키트(칩셋)에 포함된 마이크로회로에 의해 수행되지만 일부 고성능 컨트롤러는 하드 드라이브여전히 별도의 보드로 배송됩니다.

하드 드라이브의 주요 매개변수에는 용량과 성능이 포함됩니다.

하드 드라이브에 수년 동안 저장할 수 있지만 때로는 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 전송해야 하는 경우도 있습니다.

그 이름에도 불구하고, HDD과부하, 충격 및 충격에 민감한 매우 취약한 장치입니다.

이론적으로는 하드 드라이브를 이동하여 한 직장에서 다른 직장으로 정보를 전송할 수 있으며 어떤 경우에는 이것이 이루어지지만 이 기술은 특별한 주의와 특정 자격이 필요하기 때문에 여전히 낮은 기술로 간주됩니다.

소량의 정보를 신속하게 전송하기 위해 특수 저장 장치인 플로피 드라이브에 삽입되는 소위 유연한 자기 디스크(플로피 디스크)가 사용됩니다.

드라이브 수용 구멍은 시스템 장치의 전면 패널에 있습니다.

1984년부터 5.25인치 고밀도(1.2MB) 플로피 디스크가 생산되었습니다.

현재 5.25인치 드라이브는 사용되지 않으며, 1994년 이후에는 개인용 컴퓨터의 기본 구성에 5.25인치 드라이브가 포함되지 않습니다.

3.5인치 플로피 디스크는 1980년부터 생산되었습니다.

요즘은 3.5인치 고용량 디스크가 표준으로 여겨지고 있다. 용량은 1440KB(1.4MB)이며 문자 HD(고밀도)로 표시되어 있습니다.

바닥면에는 플로피 디스크 중앙 슬리브가 있으며 드라이브 스핀들에 의해 고정되어 회전됩니다.

자기 표면은 슬라이딩 커튼으로 덮여 있어 습기, 오물, 먼지로부터 보호됩니다.

플로피 디스크에 중요한 데이터가 들어 있는 경우 보안 플랩을 밀어 열린 구멍을 만들어 데이터가 지워지거나 덮어쓰이는 것을 방지할 수 있습니다.

플로피 디스크는 신뢰할 수 없는 저장 매체로 간주됩니다.

먼지, 오물, 습기, 온도 변화 및 외부 전자기장은 플로피 디스크에 저장된 데이터의 부분적 또는 전체 손실을 일으키는 경우가 많습니다.

따라서 플로피 디스크를 정보 저장의 주요 수단으로 사용하는 것은 용납되지 않습니다.

정보 전송이나 추가(백업) 저장 장치로만 사용됩니다.

CD-ROM 드라이브

약어 CD-ROM(컴팩트 디스크 읽기 전용 메모리)은 컴팩트 디스크 기반 영구 저장 장치로 러시아어로 번역됩니다.

이 장치의 작동 원리는 디스크 표면에서 반사된 레이저 빔을 사용하여 수치 데이터를 읽는 것입니다.

CD에 디지털로 녹음하는 것은 자기 디스크에 녹음하는 것과 매우 다릅니다. 고밀도, 표준 CD는 약 650MB의 데이터를 저장할 수 있습니다.

멀티미디어 정보(그래픽, 음악, 비디오)에는 대용량 데이터가 일반적이므로 CD-ROM 드라이브는 멀티미디어 하드웨어로 분류됩니다.

배포되는 소프트웨어 제품 레이저 디스크, 멀티미디어 출판물이라고합니다.

오늘날 멀티미디어 출판물은 다른 전통적인 유형의 출판물 중에서 점점 더 강력한 위치를 차지하고 있습니다.

예를 들어 CD-ROM으로 출판된 책, 앨범, 백과사전은 물론 정기 간행물(전자 잡지)도 있습니다.

표준의 주요 단점 CD-ROM 드라이브데이터를 기록할 수 없다는 점이지만 이와 병행하여 1회 기록 장치인 CD-R(컴팩트 디스크 레코더)과 1회 기록 장치인 CD-RW가 모두 있습니다.

CD-ROM 드라이브의 주요 매개변수는 데이터 읽기 속도입니다.

현재 가장 일반적인 장치는 32x-50x 성능을 갖춘 CD-ROM 리더입니다. 한 번 쓰기 장치의 최신 예는 4x-8x의 성능을 가지며 다중 쓰기 장치는 최대 4x의 성능을 갖습니다.

정보 프로세스 구현을 위한 기술 도구

개인용 컴퓨터의 주요 요소의 구성 및 목적

고전적인 컴퓨터 아키텍처

전자 건축의 기초 컴퓨터그들의 현대적인 이해는 영국 수학자 Alan Turing과 헝가리 출신 미국인 John (Janos) Neumann과 같은 저명한 과학자들에 의해 지난 세기의 30 ~ 40 년대에 확립되었습니다.

튜링 기계는 실제 작동 장치가 된 것은 아니지만 오늘날까지 "계산 과정", "알고리즘"과 같은 개념의 본질을 명확하게 하고 알고리즘 간의 연결을 명확하게 하기 위한 주요 모델로 지속적으로 사용됩니다. 그리고 컴퓨터.

1946년 존 네이먼(John Neyman)은 펜실베니아 대학교 여름 학기에서 과학 발전의 초석을 다진 보고서를 배포했습니다. 컴퓨터 기술앞으로 수십 년 동안. 컴퓨터 개발에 대한 후속 경험은 노이만의 주요 결론이 정확하다는 것을 보여 주었으며, 이는 이후 몇 년 동안 개발되고 개선되었습니다. Neumann이 컴퓨터 개발자를 위해 제안한 주요 권장 사항은 다음과 같습니다.

1. 전자요소를 사용하는 기계는 십진수가 아닌 이진수 체계로 작동해야 한다.

2. 프로그램은 머신 블록 중 하나, 즉 프로그램 명령 샘플링 및 쓰기에 충분한 용량과 적절한 속도를 갖춘 저장 장치(메모리)에 있어야 합니다.

3. 프로그램은 기계가 작동하는 숫자와 마찬가지로 바이너리 코드로 표현됩니다. 따라서 표현형태에 있어서 명령어와 숫자는 동일한 형태이다. 이러한 상황은 다음과 같은 중요한 결과를 초래합니다.

계산, 상수 및 기타 숫자의 중간 결과는 프로그램과 동일한 메모리에 배치될 수 있습니다.

프로그램의 숫자 형식을 통해 기계는 프로그램 명령을 인코딩하는 수량에 대해 작업을 수행할 수 있습니다.

4. 기계의 연산 장치는 덧셈 연산을 수행하는 회로를 기반으로 구성됩니다. 다른 작업을 계산하기 위한 특수 장치를 만드는 것은 비현실적입니다.

5. 기계는 계산 과정을 구성하는 병렬 원리를 사용합니다(단어 작업은 모든 숫자에서 동시에 수행됩니다).

컴퓨터 아키텍처일반적으로 사용자에게 중요한 속성 집합에 따라 결정됩니다. 주로 구조와 구조에 중점을 둡니다. 기능성메인 머신과 추가 머신으로 나눌 수 있습니다.

기초적인기능은 컴퓨터의 목적, 즉 정보 처리 및 저장, 외부 개체와 정보 교환 등을 결정합니다. 추가의기능은 기본 기능 수행의 효율성을 높입니다. 효과적인 작동 모드, 사용자와의 대화, 높은 신뢰성 등을 제공합니다. 컴퓨터의 명명된 기능은 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소를 사용하여 구현됩니다.

개인용 컴퓨터 -일반적인 접근성과 사용의 보편성에 대한 요구 사항을 충족하는 데스크탑 또는 휴대용 컴퓨터입니다.

개인용 컴퓨터의 작동원리와 구조

모든 형태의 인간 활동, 기술 객체의 모든 기능 프로세스는 정보의 전송 및 변환과 관련됩니다. 정보특정 자연 현상, 사회 생활에서 일어나는 사건, 삶의 과정에 대한 정보를 의미합니다. 기술 장치. 물질적인 형태로 구체화되고 기록된 정보를 메시지라고 합니다. 메시지는 연속적(아날로그)이거나 불연속적(디지털)일 수 있습니다. 연속적인 메시지는 물리량( 전기 전압, 현재 등), 시간이 지남에 따라 고려중인 프로세스 과정을 반영하는 변경 사항입니다.

개별 메시지는 고정된 요소 집합이 존재한다는 특징이 있습니다. 특정 순간시간이 지남에 따라 다른 시퀀스가 ​​형성됩니다. 컴퓨터는 정보 변환기이며, 문제의 초기 데이터는 해결 결과로 변환되며 개별 동작 클래스인 디지털에 속합니다.

주요 특징컴퓨터는 프로그램 제어의 원리이며 이를 기반으로 합니다. 자동 제어문제 해결 과정. 또 다른 중요한 원칙은 저장 프로그램 원칙으로, 이는 디지털로 인코딩된 프로그램이 숫자와 함께 메모리에 저장된다는 것입니다. 이 명령은 연산에 관련된 숫자 자체를 나타내는 것이 아니라 숫자가 위치한 RAM 셀의 주소와 연산 결과가 있는 셀의 주소를 나타냅니다.

개인용 컴퓨터(PC)의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같습니다. 컴퓨터를 켜면 부팅 프로세스에서 PC 구성 요소를 테스트합니다. 특별 프로그램, ROM(BIOS)에 "하드와이어"되어 있습니다. 동시에 이 프로그램은 테스트(“재생”)를 수행합니다. 주변기기 PC. 그런 다음 일련의 프로그램(운영 체제)과 계산을 위한 초기 데이터가 PC RAM에 로드됩니다. 이 부팅은 키보드나 디스크 드라이브 중 하나에서 수행할 수 있습니다. 운영 체제는 PC 장치의 작동 순서와 데이터 입력 순서, 이를 처리하는 알고리즘 및 결과를 출력하는 포트를 결정합니다. 일반적으로 데이터는 RAM의 일부 메모리 셀에서 가져와 마이크로프로세서에서 처리한 다음 이를 통해 다른 메모리 셀로 전송됩니다. 필요한 경우 얻은 결과는 특수 포트를 통해 인쇄하기 위해 프린터로 전송됩니다.

그림 2. 크게 하는 구조적 계획 PC

컴퓨터 구조– 이는 구성 요소의 구성, 순서 및 상호 작용 원리를 설정하는 특정 모델입니다.

그림 1은 개인용 컴퓨터의 단순화된 기능 다이어그램을 보여주고, 그림 2는 확대된 블록 다이어그램을 보여줍니다.

마이크로프로세서.이는 모든 기계 블록의 작동을 제어하고 정보에 대한 산술 및 논리 연산을 수행하도록 설계된 중앙 PC 장치입니다(그림 3). 마이크로프로세서에는 다음이 포함됩니다.

- 제어 장치(CU) - 수행 중인 작업의 세부 사항과 이전 작업의 결과에 따라 결정되는 특정 제어 신호(제어 펄스)를 적시에 생성하여 기계의 모든 블록에 공급합니다. 수행되는 작업에 사용되는 메모리 셀의 주소를 생성하고 이 주소를 해당 컴퓨터 블록에 전송하며; 제어 장치는 발생기로부터 펄스의 기준 시퀀스를 수신합니다. 클럭 펄스;

- 산술 논리 장치(ALU) – 숫자 및 기호 정보에 대한 모든 산술 및 논리 연산을 수행하도록 설계되었습니다. 일부 PC 모델에서는 추가 수학 보조 프로세서, 이진 부동 소수점 숫자, 이진 인코딩 숫자에 대한 연산 실행을 가속화하는 데 사용됩니다. 십진수, 일부 삼각 함수를 높은 정확도로 계산하기 위한 것입니다.

- 마이크로프로세서 메모리– 다음 기계 작동 주기의 계산에 직접 사용되는 정보를 단기 저장, 기록 및 출력하는 역할을 합니다. 주 메모리는 필요한 정보를 쓰고 검색하고 읽는 속도를 항상 제공하지 않기 때문에 기계의 빠른 속도를 보장하는 데 사용됩니다. 효율적인 작업고속 마이크로프로세서.

- 마이크로프로세서 인터페이스 시스템 –다른 PC 장치와의 페어링 및 통신을 구현합니다.

상호 작용(인터페이스) – 컴퓨터 장치를 페어링하고 통신하여 효과적인 상호 작용을 보장하는 일련의 수단입니다.

마이크로프로세서의 주요 특징:

프로세서가 1초 내에 실행할 수 있는 명령(작업) 수를 나타내는 클록 주파수.

아키텍처, 특히 캐시 메모리 크기(자세한 내용은... 섹션 참조).

사용자의 개인용 컴퓨터 이외의 프로세서 적용 분야:

신호등 컨트롤러;

인터랙티브 장난감;

자동차 디지털 내비게이션 시스템;

자동차의 점화 및 연료 공급 제어;

프린터;

사운드 엔지니어 콘솔;

기관차(마이크로프로세서가 엔진 전원 공급 장치를 제어함)

대화형 터치 비디오 화면;

에너지 소비 통제

공정 제어(마이크로프로세서는 온도, 압력 또는 재료 소비 등 생산 공정 조건을 제어합니다)

낚시 전자 미끼;

전자 오르간, 기타, 신디사이저;

헬륨 검출기;

피트니스 장비;

전자 게임"다트";

연구 장비;

해양선박 등의 계류 커플링용 컨트롤러

클록 생성기.일련의 전기 자극을 생성합니다. 생성된 펄스의 주파수에 따라 결정됩니다. 클럭 주파수자동차. 인접한 펄스 사이의 시간 간격은 기계 작동의 한 사이클 시간을 결정하거나 단순히 기계 작동주기.클록 펄스 발생기의 주파수는 개인용 컴퓨터의 주요 특징 중 하나이며 기계의 각 작업이 특정 수의 클록 사이클에서 수행되기 때문에 작동 속도를 크게 결정합니다.

집 구별되는 특징개인용 컴퓨터의 구조는 모든 장치가 상호 작용하고 정보를 교환하는 시스템 버스로 구성됩니다.

PC 버스.컴퓨터는 모든 컴퓨터 블록이 데이터, 주소 및 제어 정보를 서로 교환하도록 설계된 시스템 버스로 상호 연결되는 백본 모듈 방식으로 구축됩니다. 구성 요소컴퓨터. 시스템 버스는 컴퓨터 블록 간의 일반적인 교환 순서와 사용되는 최대 입/출력 장치 수를 결정합니다. 그것은 다음을 포함합니다 주소 버스, 데이터 버스그리고 제어 버스. 마이크로프로세서에서 원하는 셀의 주소를 전송한 후 해당 데이터를 읽거나 쓰려면 주소 버스와 데이터 버스가 필요합니다. 개별 컴퓨터 노드 간의 상호 작용을 보장하기 위해 PC 장치가 서로 교환하는 제어 신호를 전송하는 제어 버스가 있습니다.

게다가 전원 버스, PC 장치를 전원 공급 시스템에 연결하기 위한 전선과 인터페이스 회로가 있습니다.

PC 버스는 비트 심도와 전송 속도라는 두 가지 주요 매개변수로 특징지어집니다. 디지털 신호. 데이터 버스의 비트 폭은 특히 중요합니다. 이는 마이크로프로세서의 비트 폭과 일치해야 합니다.

모든 외부 장치 또는 해당 I/O 포트는 해당 통합 커넥터(조인트)를 통해 동일한 방식으로 직접 또는 통해 버스에 연결됩니다. 컨트롤러(어댑터). 시스템 버스는 마이크로프로세서에 의해 직접적으로 또는 추가 칩을 통해 제어됩니다. 버스 컨트롤러, 주요 제어 신호를 생성합니다.

메인 메모리.이는 기계의 다른 장치와 정보를 저장하고 신속하게 교환하도록 설계되었습니다. 주 메모리에는 ROM(읽기 전용 메모리)과 RAM(Random Access Memory)이라는 두 가지 유형의 저장 장치가 있습니다.

ROM은 일반적으로 마더보드에 납땜된 칩 형태이므로 교체할 수 없습니다. ROM에 기록된 정보는 사용자가 변경할 수 없으며 이는 읽기 전용 메모리(Read Only Memory)라는 이름의 영어 버전에 잘 반영되어 있습니다. 이 메모리는 컴퓨터의 주요 구성요소를 테스트하고 로딩을 시작하기 위한 프로그램을 저장합니다. 운영 체제데이터 입력 및 출력 작업의 유지 관리. 이러한 프로그램은 말하자면 ROM에 영구적으로 "하드와이어"되어 있습니다.

RAM은 현재 PC 작동 단계에서 컴퓨팅 프로세스에 직접적으로 관련된 정보(프로그램 및 데이터)를 저장하도록 설계되었습니다. 램 - 휘발성 물질메모리: 전원 공급 장치가 꺼지면 여기에 저장된 정보가 손실됩니다(자세한 내용은 섹션 3 참조).

외부 메모리.문제를 해결하는 데 필요할 수 있는 모든 정보를 장기간 저장하는 데 사용됩니다. 특히 모든 것은 외부 메모리에 저장됩니다. 소프트웨어컴퓨터. 외부 메모리에는 다양한 유형의 저장 장치(카세트 자기 테이프(스트리머)의 저장 장치, 광 디스크(CD-ROM)), 그러나 거의 모든 컴퓨터에서 사용할 수 있는 가장 일반적인 것은 하드 디스크 드라이브(HDD)와 플로피 디스크 드라이브(FLMD)입니다. 이러한 드라이브의 목적은 대량의 정보를 저장하고 요청 시 저장된 정보를 랜덤 액세스 메모리 장치에 기록 및 공개하는 것입니다(자세한 내용은 섹션... 참조).

전원 장치.이는 PC용 자율 및 네트워크 전원 공급 시스템을 포함하는 블록(그림 4)입니다. 전원 공급 장치는 두 가지 중요한 기능을 수행합니다. 즉, 모든 시스템 구성 요소에 안정된 전압을 제공하고 컴퓨터 내부를 냉각시킵니다.

시간제 노동자.이들은 기계 내부에 있습니다. 디지털 시계, 필요한 경우 현재 순간(연도, 월, 시, 분, 초 및 분수 초)의 자동 기록을 제공합니다. 타이머는 자율 전원(배터리)에 연결되어 있으며 기계가 네트워크에서 연결이 끊어져도 계속 작동합니다.

외부(주변) 장치.아래에 주변 PC의 중앙 부분(마이크로프로세서 및 주 메모리)과 구조적으로 분리되어 있고 자체 제어 기능이 있으며 직접적인 개입 없이 마이크로프로세서의 요청을 수행하는 모든 장치를 이해합니다.

목적에 따라 다음과 같은 외부 PC 장치를 구별할 수 있습니다.

정보 입력 장치;

정보 출력 및 표시 장치;

포인팅 장치(조작기, 제어 장치)

통신 및 통신 장치.

에게 입력 장치말하다:

키보드 – 텍스트, 숫자 및 제어 정보를 PC에 수동으로 입력하는 장치(자세한 내용은 섹션... 참조)

스캐너 - 종이 또는 기타 매체에서 텍스트, 그래프, 그림, 그림을 자동으로 읽고 이를 디지털(컴퓨터) 형식으로 PC에 전송하는 장치입니다(자세한 내용은... 섹션 참조).

- 그래픽 태블릿(디지타이저) - 그래픽(흔하지 않은 텍스트) 정보와 이미지를 수동으로 입력하는 장치입니다. 그래픽 태블릿– 태블릿 자체와 펜이라는 두 가지 장치입니다. 펜에서 방출되는 신호에 반응하는 민감한 표면을 갖춘 특수 태블릿에서 "접촉점"의 정확한 좌표가 컴퓨터로 전송됩니다. 펜은 태블릿과 접촉할 때 컴퓨터에 이 요소 또는 해당 요소를 그려야 하는 색상, 획의 두께 등을 알려주는 특수 신호를 내보냅니다. 컴퓨터 아티스트와 디자이너가 사용합니다.

터치스크린– 분할 화면 디스플레이의 개별 이미지 요소, 프로그램 또는 명령을 PC에 입력하기 위한 장치

디지털 카메라. 외관상 일반 카메라와 크게 다르지 않으며 일반 카메라를 만드는 동일한 회사에서 생산됩니다. 차이점은 필름 대신 디지털 카메라는 렌즈에서 전송된 이미지를 비압축(TIFF) 또는 일부 품질 손실이 있는 압축(JPEG 압축) 파일로 저장하는 특수 메모리 요소를 사용한다는 것입니다. 결과 파일은 나중에 컴퓨터로 전송되어 어떤 방식으로든 처리할 수 있습니다. 그래픽 편집기필요하다면 특수 프린터를 이용해 일반 사진처럼 인쇄할 수도 있다. 이 정보 입력 장치 그룹에는 디지털 비디오 카메라 및 휴대폰;

마이크는 아날로그 형태로 소리를 인식하는 장치입니다. 컴퓨터가 이러한 신호를 자기 디스크에 기록하고 처리하려면 신호를 아날로그 형식에서 디지털 형식으로 변환해야 합니다. 이는 아날로그-디지털 변환기(ADC)라는 특수 장치를 사용하여 달성됩니다.

MIDI 키보드(MIDI - 악기 디지털 인터페이스)는 사운드 카드에 연결되는 장치입니다. 신디사이저와 달리 MIDI 키보드 자체는 사운드를 생성할 수 없습니다. 사운드 생성을 위한 "채우기"가 없습니다. 이 역할은 사운드 카드에 부여됩니다. 이러한 키보드의 역할은 내장 신디사이저에 명령을 내리는 것입니다. 즉, 컴퓨터가 연주해야 하는 지속 시간과 악기에 대한 음표입니다. MIDI 키보드의 요소: 키보드 자체는 피아노를 단순화한 복사본입니다. 키보드를 전환하여 무기고에 있는 키보드를 시뮬레이션할 수 있는 도구 컨트롤 사운드 카드도구.

에게 정보 출력 및 디스플레이 장치말하다:

모니터(디스플레이) – 텍스트를 표시하는 장치 그래픽 정보장기간 고정하지 않음(자세한 내용은 섹션... 참조)

프린터는 컴퓨터의 데이터를 읽기 쉬운 형태로 종이에 출력하는 장치입니다. 프린터를 사용하면 문서의 하드 카피를 얻을 수 있습니다. 가장 일반적인 유형의 프린터는 도트 매트릭스 프린터(충격 및 열전사 프린터), 잉크젯 프린터염료 잉크로, 레이저 프린터, 이미지 형성의 전자그래픽 방법 사용(자세한 내용은... 섹션 참조)

플로터(플로터)는 PC의 그래픽 정보(그래프, 도면, 도면)를 종이에 출력하는 장치입니다. 컴퓨터 지원 설계에 사용됩니다.

헤드폰, 스피커 – 소리 정보를 출력하는 장치입니다.

에게 포인팅 장치말하다:

마우스는 다음과 같은 환경에서 작동하도록 설계된 장치입니다. 그래픽 인터페이스사용자;

트랙볼은 마우스와 유사한 기능을 수행하는 장치로, 몸체가 아니라 공만 움직입니다.

조이스틱을 사용하면 화면의 커서를 네 방향 중 하나로 이동할 수 있습니다. 상호작용하는 데 사용됨 게임 프로그램;

통신 및 통신 장치기기 및 기타 자동화 장비와의 통신 및 PC를 통신 채널, 다른 컴퓨터 및 컴퓨터 네트워크에 연결하는 데 사용됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

모뎀(변조-복조라는 단어에서 유래)은 컴퓨터를 아날로그 회선에 연결하도록 설계된 장치입니다. 전화 통신. 그것은 평범한 것을 통해 허용합니다 전화선인터넷에서 일하세요. 모뎀은 전송 시 디지털 코드를 아날로그 신호로 변환하고, 수신 시 수신된 신호를 간섭으로부터 필터링하는 기능을 수행합니다. 아날로그 신호를 역으로 변환하여 디지털 코드;

네트워크 어댑터 PC의 외부 인터페이스이며 다른 컴퓨터와 정보를 교환하기 위해 통신 채널에 연결하는 역할을 합니다. 컴퓨터 네트워크컴퓨터에서 통신 환경으로의 정보 전송을 보장합니다.

데이터 전송 멀티플렉서는 여러 통신 채널을 사용하여 컴퓨터를 인터페이스하는 다중 채널 장치입니다.

기본 PC 구성

구조적으로 PC는 추가 메모리 장치, 키보드, 디스플레이, 프린터 등 커넥터를 통해 외부 장치가 연결되는 중앙 시스템 장치 형태로 만들어집니다.

시스템 장치일반적으로 포함 시스템 보드, 전원 공급 장치, 디스크 드라이브, 추가 장치용 커넥터 및 컨트롤러가 있는 확장 카드 - 어댑터 외부 장치.

~에 시스템 보드(더 자주 불린다. 마더보드 – 마더보드)는 일반적으로 다음 위치에 있습니다.

마이크로프로세서;

수학적 보조 프로세서;

클록 생성기;

RAM 및 ROM의 블록(칩)

키보드 어댑터, HDD 및 HDD;

타이머 등

CPU

마이크로프로세서(MP) (중앙 프로세서 - 중앙 처리 장치(CPU))는 하나 이상의 대형 또는 초대형 집적 회로 형태로 만들어진 기능적으로 완전한 소프트웨어 제어 정보 처리 장치입니다. 프로세서는 PC의 "두뇌"입니다. 이는 모든 일반적인 컴퓨팅 문제를 해결하고 메모리, 비디오 어댑터, 디스크 드라이브 및 기타 시스템 구성 요소의 작동을 조정합니다. 프로세서는 대부분의 PC에서 마더보드에 직접 연결되는 매우 복잡한 칩이지만 때로는 도터 보드에 설치되어 특수 슬롯을 통해 마더보드에 연결되기도 합니다.

MP는 다음 기능을 수행합니다.

메인 메모리에서 명령을 읽고 해독합니다.

메인 메모리 및 외부 장치 어댑터 레지스터에서 데이터 읽기

외부 장치 서비스를 위해 어댑터로부터 요청과 명령을 수신하고 처리합니다.

데이터를 처리하고 이를 외부 장치 어댑터의 메인 메모리와 레지스터에 기록합니다.

다른 모든 PC 노드 및 블록에 대한 제어 신호 생성.

MP 데이터 버스의 폭은 PC 전체의 폭을 결정합니다. MP 주소 버스의 너비는 주소 공간입니다.