Chiqish qurilmasi

Operatsion

esda qolarli

qurilma

Arifmetik-mantiqiy

qurilma

1.1-rasm Soddalashtirilgan kompyuter tuzilishi

Arifmetik-mantiqiy birlik mashina so'zlari ustida arifmetik va mantiqiy amallarni bajarish uchun mo'ljallangan, ya'ni. xotirada joylashgan va qayta ishlash uchun ALU ga kiruvchi kodlar. Bundan tashqari, u turli xil hisoblash boshqaruv operatsiyalarini bajaradi.

Tasodifiy kirish xotirasi yoki tasodifiy kirish xotirasi o'zining "hujayralarida" mashina so'zlari (buyruqlar va ma'lumotlar) kodlarini saqlaydi. Bu hujayralar raqamlangan va hujayra raqami chaqiriladi manzil. [Kompyuter xotirasi odatda faqat ko'rsatmalar va ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.] Mashina hisoblash jarayonini tashkil qilish uchun RAMda saqlangan ma'lumotlardan foydalanadi. Ma'lumot RAMga kirish qurilmasidan yoki undan kiradi tashqi xotira(rasmda ko'rsatilmagan). Tashqi xotira katta hajmdagi axborotni saqlash imkonini beradi, lekin operativ xotiraga qaraganda sekinroq. Butun qayta ishlash jarayonida axborot ALUga faqat operativ xotiradan kiradi va dasturni bajarish natijalari faqat ishlov berish tugallangandan keyingina chiqarish qurilmasiga chiqariladi. Xuddi shu tarzda, qayta ishlashda ishtirok etishdan oldin, tashqi xotiradan (ERAM) olingan ma'lumotlar birinchi navbatda RAMga qayta yozilishi kerak.

Boshqarish moslamasi (CU) hisoblash jarayonini avtomatik boshqarish uchun ishlatiladi; u barcha kompyuter qurilmalariga boshqaruv signallarini ishlab chiqaradi, dastur buyruqlarini boshqaruv signallariga aylantiradi. Yuqorida aytib o'tilganidek, agar boshqaruv tuguni ALU bilan birlashtirilgan bo'lsa, unda bunday birlashtirilgan qurilma ko'pincha markaziy protsessor (CPU yoki oddiygina protsessor) deb ataladi. U kirish/chiqarish dasturlarini saqlash uchun operativ xotira va faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiradan va turli xil kirish va chiqish qurilmalari (yoki tashqi qurilmalar) dan iborat asosiy xotira (RAM) bilan avtobus (ko'pincha "umumiy avtobus" yoki CO deb ataladi) orqali aloqa qiladi. , 1.2-rasmga qarang. Ushbu umumiy avtobus bir nechta "subbuslar" dan iborat: manzil, ma'lumotlar va boshqaruv. Biz ko'pincha ularni oddiygina shinalar deb ataymiz. Bundan tashqari, shaxsiy mashinalarda tizim platasida joyni tejash uchun (ya'ni, protsessor, xotira va periferik qurilmalarni ulash uchun ulagichlar joylashgan plata) manzillar va ma'lumotlar shinalari ba'zan bir vaqtning o'zida ajratilgan shaklda amalga oshiriladi. avtobus; keyin manzil va ma'lumotlar faqat birma-bir uzatiladi.

1.2-rasm Mashinaning markaziy qismi

Kompyuterda markaziy protsessor va OPdan tashqari tashqi dunyo (odamlar, boshqaruv ob'ektlari va boshqalar) bilan aloqa qilish uchun mo'ljallangan ko'plab boshqa qurilmalar mavjud. Yuqorida aytib o'tilganidek, ushbu qurilmalar periferik (yoki tashqi) deb ataladi va OS ga kontrollerlar, adapterlar, avtobus ko'prigi va boshqalar yordamida ulanadi.

Shaxsiy kompyuterda (va yaqinda boshqa turdagi kompyuterlarda) asosiy xotira ikki qismdan iborat - faqat o'qish uchun xotira (ROM) va tezkor xotira (RAM). Dastur zamonaviy standartlar bo'yicha juda kichik hajmda saqlanadi [u bir necha megabaytga etadi] doimiy xotira bootstrap BIOS (asosiy kirish-chiqish tizimi) deb ataladi. Ushbu ma'lumot xotirada "qattiq simli" dir, ya'ni. doimiy saqlanadi. Kompyuter yoqilganda operativ xotira hech qanday ma'lumotni o'z ichiga olmaydi. U yoqilganda, barcha bloklarga ularni dastlabki "nol" holatiga o'rnatish uchun signal yuboriladi; keyin soat pulslari shakllana boshlaydi va kompyuter ishlay boshlaydi.

Kompyuterning qanday ishlashini tushunish uchun uning qanday elementlardan iboratligini bilishingiz kerak, ya'ni. trigger, hisoblagich, registr, mantiqiy sxema va boshqalar nima. Ushbu komponentlarning barchasi qanday ishlashi haqida kitobning keyingi bo'limlarida ko'proq bilib olishingiz mumkin. Bu erda biz ushbu komponentlar haqida faqat asosiy g'oyani beramiz. Trigger"0" va "1" ikkita barqaror holatdan birida bo'lishi mumkin bo'lgan elektron sxema. Tashqi signallar triggerni bir holatdan ikkinchi holatga o'tkazish uchun ishlatilishi mumkin. Roʻyxatdan oʻtish- bu ma'lum bir tarzda bog'langan bir nechta triggerlar, ya'ni. Ikkilik so'zni registrga yozishingiz, o'qishingiz, o'zgartirishingiz, o'zgartirishingiz mumkin. Hisoblagich u tomonidan qabul qilingan signallar sonini aniqlash imkonini beradi. Shuningdek, u triggerlar asosida qurilgan. Mantiqiy sxema ma'lum bir mantiqiy funktsiyani amalga oshiradi, ya'ni. kirishlarida signallarning ma'lum kombinatsiyalari uchun chiqish signalini hosil qiladi.

Endi oddiy kompyuterning ishlashini ko'rib chiqishni davom ettiramiz. Protsessorning dastur hisoblagichi (SchK; u IP - ko'rsatma ko'rsatkichi deb ham ataladi) tarkibi manzillar shinasi orqali asosiy xotiraning manzil registriga (PrA) uzatiladi (1.3-rasm). Kompyuter yoqilganda, dastur hisoblagichi har doim bir xil boshlang'ich manzilni o'z ichiga oladi. Shunday qilib, BIOS-ga tegishli bo'lgan ushbu boshlang'ich manzilga ega bo'lgan xotira katakchasining tarkibi so'raladi. Odatda, bu katakda dastur hisoblagichi tarkibini o'zgartirish uchun foydalaniladigan shartsiz o'tish ko'rsatmasi uchun kod mavjud. Hujayra tarkibi, ya'ni. ushbu buyruqning kodi OSH ma'lumotlar shinasi orqali protsessorning buyruqlar registriga (RgK) uzatiladi. Xotira xujayrasining mazmuni PgK ga keladi, chunki xotiraga "so'rov" dastur hisoblagichidan amalga oshiriladi.; Bu har qanday an'anaviy kompyuter uchun majburiy talabdir.

Protsessor PgK registri, o'z navbatida, bir nechta registrlardan iborat - operatsiya kodlari registri (OpCOP) va protsessorning manzil registrlari (PgAP). Operatsion kodlar registridagi so'zning bir qismi (kirish qilingan OP hujayrasi tarkibi) boshqaruv signallari ketma-ketligini hosil qiluvchi boshqaruv blokiga (CU) o'tkaziladi.

Shartsiz o'tish buyrug'i bajarilganda, protsessor manzil registrlaridan birida tugaydigan so'zning ikkinchi "manzil" qismi boshqaruv bloki signallari nazorati ostida yana dastur hisoblagichiga o'tkaziladi. Bu buyruq unicast - ya'ni. uning "manzil" qismida faqat bitta manzil mavjud. Bu uning bajarilishini yakunlaydi. Boshqaruv bloki buyruq bajarilishining tugashi haqida signal hosil qiladi va CC tarkibi yana RgA xotirasiga o'tkaziladi, ya'ni. keyingi buyruq so'raladi.

R

RgKOP RgAP

1.3-rasm OP dan protsessorga buyruqlarni uzatish

Shunday qilib, xotiraga kirish protsedurasi takrorlanadi. Qayta murojaat qilingan xotira katagining mazmuni yangi ko'rsatma sifatida qabul qilinadi, ya'ni. yana RgK protsessoriga yuklanadi. Odatda, ikkinchi buyruq RAMni magnit diskdan yuklashni boshlash uchun ishlatiladi; bu endi shartsiz o'tish buyrug'i emas. Ushbu buyruq operatsiya kodining nazorati ostida (PrKOPga boradigan buyruqning bir qismi) bajarilganda, boshqa boshqaruv signallari hosil bo'ladi va PrK tarkibiga kiruvchi PrgAP birinchi registrining mazmuni manzil registriga o'tkaziladi. xotiraning va birinchi operandning manzili sifatida qabul qilinadi.

Operativ xotira uchun so'rov qayerdan kelganligining farqi yo'q - dastur hisoblagichidan yoki manzil registridan, shuning uchun xotira ma'lumotlar registrida so'z avvalgidek shakllanadi. Biroq, bu so'z uchun "so'rov" PgAP manzil registridan kelganligi sababli, protsessorda u arifmetik birlikning (ALU) birinchi ma'lumotlar registriga joylashtirilgan. Keyin boshqaruv bloki ikkinchi PrAP tarkibini RgA xotirasiga o'tkazish uchun shunga o'xshash signallarni hosil qiladi; Natijada, PgAPda joylashgan manzilli xotira katakchasi tarkibi arifmetik qurilmaning ikkinchi ma'lumotlar registriga o'tkaziladi.

Keyin boshqaruv bloki PrKOPdagi operatsiya kodiga qarab signallarni hosil qiladi, ularni tegishli operatsiyani bajaradigan ALU ga yuboradi va uning natijasi chiqish akkumulyatori registriga joylashtiriladi. Shundan so'ng, akkumulyator registrining mazmuni xotira katakchasiga o'tkaziladi, uning manzili odatda birinchi PrAPda joylashgan, ya'ni. OPga yana bitta qo'ng'iroq amalga oshiriladi. Akkumulyator registrining mazmuni ma'lumotlar shinasiga, RgAP dan yacheyka manzili esa manzil shinasiga o'tkaziladi. [Mashinaning konstruktsiyasiga, bajarilayotgan buyruqdagi manzillar soniga (adreslilik) va boshqa bir qator xususiyatlardan kelib chiqib, akkumulyator registrining mazmuni unda saqlanishi va manzilda joylashgan OP katakchasiga o'tkazilishi mumkin. birinchi yoki ikkinchi RgAP.]

Akkumulyator registrining mazmunini saqlagandan so'ng, keyingi xotira katakchasiga kirish uchun joriy buyruqning baytlardagi uzunligi SchK (ko'pincha "bir" deb ataladi) buyruqlar hisoblagichiga qo'shiladi va keyingi buyruqni bajarishning yangi tsikli boshlanadi.

Shunday qilib, dasturning bajarilishi ketma-ket sodir bo'ladi: har safar mashinada faqat bitta buyruq amalga oshiriladi, u OPdan buyruqlar registrida tugaydi. Lekin kompyuter unumdorligini oshirish uchun siz buyruqni bajarish tezligini oshirishingiz yoki bir vaqtning o'zida bir nechta ketma-ket buyruqlarni bajarishingiz kerak. Buyruqlarni bajarish tezligining oshishi texnik xususiyatlarning yaxshilanishi va kompyuterga kiritilgan barcha komponentlar - CPU, OP, interfeys shinalari, kiritish-chiqarish qurilmalari ishlashining oshishi bilan bog'liq. Ammo buyruqni bajarish tezligining oshishi tubdan cheklangan - mashinada signalning tarqalish tezligi yorug'lik tezligidan katta bo'lishi mumkin emas va yo'l uzunligi eshiklar soni va ishlatiladigan texnologiya bilan belgilanadi. Bir nechta buyruqlarni parallel bajarishdan iborat ikkinchi usul eng istiqbolli hisoblanadi. Biroq, u ham bir qator cheklovlarga ega, biz ularni quyida ko'rib chiqamiz.

Shaxsiy kompyuter universal texnik tizimdir.

Uning konfiguratsiyasi (uskunalar tarkibi) kerak bo'lganda moslashuvchan tarzda o'zgartirilishi mumkin.

Biroq, odatiy deb hisoblanadigan asosiy konfiguratsiya tushunchasi mavjud. Kompyuter odatda ushbu to'plam bilan birga keladi.

Asosiy konfiguratsiya tushunchasi farq qilishi mumkin.

Hozirgi vaqtda asosiy konfiguratsiyada to'rtta qurilma ko'rib chiqiladi:

• tizimli blok;
• monitor;
• klaviatura;
• sichqoncha.

Asosiy konfiguratsiyaga ega kompyuterlardan tashqari, CD o'quvchi, dinamiklar va mikrofon bilan jihozlangan multimediyali kompyuterlar tobora keng tarqalgan.

Malumot: "Yulmart", eng yaxshi va qulay internet do'kon qaerda tekinga Har qanday konfiguratsiyadagi kompyuterni sotib olayotganda sizga maslahat beriladi.

Tizim bloki eng muhim komponentlar o'rnatilgan asosiy blokdir.

Ichkaridagi qurilmalar tizim birligi, ichki deyiladi va unga tashqaridan ulangan qurilmalar tashqi deb ataladi.

Ma'lumotlarni kiritish, chiqarish va uzoq muddatli saqlash uchun mo'ljallangan tashqi qo'shimcha qurilmalar ham tashqi qurilmalar deb ataladi.

Tizim bloki qanday ishlaydi

tomonidan ko'rinish tizim birliklari korpus shaklida farqlanadi.

Shaxsiy kompyuter korpuslari gorizontal (ish stoli) va vertikal (minora) versiyalarida ishlab chiqariladi.

Vertikal korpuslar o'lchamlari bilan ajralib turadi:

• to'liq o'lchamli (katta minora);
• o'rta o'lchamli (midi minora);
• kichik o'lchamli (mini minora).

Gorizontal dizaynga ega bo'lgan holatlar orasida tekis va ayniqsa tekis (nozik) mavjud.

Bir yoki boshqa turdagi korpusni tanlash kompyuterni yangilashning didi va ehtiyojlari bilan belgilanadi.

Aksariyat foydalanuvchilar uchun eng maqbul ish turi mini minora korpusidir.

U kichik o'lchamlarga ega va uni ish stoliga ham, ish stoli yonidagi choyshabga yoki maxsus ushlagichga ham qulay tarzda joylashtirish mumkin.

Besh-etti kengaytirish kartasini joylashtirish uchun etarli joy mavjud.

Shakldan tashqari, forma faktor deb ataladigan parametr ish uchun muhimdir.Joylashtiriladigan qurilmalarga qo'yiladigan talablar unga bog'liq.

Hozirgi vaqtda asosan ikkita forma faktorli holatlar qo'llaniladi: AT va ATX.

Ishning forma faktori kompyuterning asosiy (tizimli) platasi, anakart deb ataladigan shakl faktoriga mos kelishi kerak.

Shaxsiy kompyuter korpuslari quvvat manbai bilan ta'minlangan va shuning uchun elektr ta'minotining quvvati ham ish parametrlaridan biridir.

Ommaviy modellar uchun 200-250 Vt quvvat manbai etarli.

Tizim bloki quyidagilarni o'z ichiga oladi (o'rnatishi mumkin):

• Anakart
• ROM chipi va BIOS tizimi
• O'zgaruvchan xotira CMOS
• Qattiq disk

Anakart

Anakart (ona taxtasi) - shaxsiy kompyuterning asosiy platasi, u mis folga bilan qoplangan shisha tolali varaqdir.

Folga o'yib, elektron komponentlarni bog'laydigan nozik mis o'tkazgichlar olinadi.

Yoniq anakart joylashgan:

• protsessor - eng matematik va mantiqiy operatsiyalarni bajaradigan asosiy chip;
• avtobuslar - kompyuterning ichki qurilmalari o'rtasida signallar almashinadigan o'tkazgichlar to'plami;
• tasodifiy kirish xotirasi (tasodifiy kirish xotirasi, RAM) - kompyuter yoqilganda ma'lumotlarni vaqtincha saqlash uchun mo'ljallangan chiplar to'plami;
• ROM (faqat o'qiladigan xotira) - bu ma'lumotlarni uzoq muddatli saqlash uchun mo'ljallangan chip, shu jumladan kompyuter o'chirilganda;
• mikroprotsessorlar to'plami (chipset) - kompyuterning ichki qurilmalarining ishlashini boshqaruvchi va anakartning asosiy funksionalligini aniqlaydigan chiplar to'plami;
• ulanish uchun ulagichlar qo'shimcha qurilmalar(uyalar).

(mikroprotsessor, markaziy protsessor, protsessor) - barcha hisob-kitoblar amalga oshiriladigan asosiy kompyuter chipi.

Bu anakartda osongina topilishi mumkin bo'lgan katta chip.

Protsessorda fan bilan sovutilgan katta mis qanotli sovutgich mavjud.

Strukturaviy jihatdan protsessor ma'lumotlarni nafaqat saqlash, balki o'zgartirish ham mumkin bo'lgan hujayralardan iborat.

Protsessorning ichki kataklari registrlar deb ataladi.

Shuni ham ta'kidlash kerakki, ayrim registrlarga joylashtirilgan ma'lumotlar ma'lumotlar sifatida emas, balki boshqa registrlarda ma'lumotlarni qayta ishlashni nazorat qiluvchi ko'rsatmalar sifatida hisoblanadi.

Protsessor registrlari orasida tarkibiga ko'ra buyruqlar bajarilishini o'zgartirishga qodir bo'lganlari mavjud. Shunday qilib, protsessorning turli registrlariga ma'lumotlarni yuborishni nazorat qilish orqali siz ma'lumotlarni qayta ishlashni boshqarishingiz mumkin.

Dasturning bajarilishi shunga asoslanadi.

Protsessor kompyuterning qolgan qurilmalariga va birinchi navbatda operativ xotiraga avtobuslar deb ataladigan bir nechta o'tkazgichlar guruhi orqali ulanadi.

Uchta asosiy avtobus mavjud: ma'lumotlar avtobusi, manzil shinasi va buyruq shinasi.

Manzil avtobusi

Intel Pentium protsessorlari (aniqrog'i, ular shaxsiy kompyuterlarda eng keng tarqalgan) 32 bitli manzil shinasiga ega, ya'ni u 32 ta parallel chiziqdan iborat. Har qanday chiziqda kuchlanish bor yoki yo'qligiga qarab, ular bu chiziq bir yoki nolga o'rnatilganligini aytishadi. 32 nol va birlarning kombinatsiyasi operativ xotira hujayralaridan biriga ishora qiluvchi 32 bitli manzilni hosil qiladi. Hujayradan ma'lumotlarni uning registrlaridan biriga nusxalash uchun protsessor unga ulangan.

Ma'lumotlar avtobusi

Ushbu avtobus ma'lumotlarni RAMdan protsessor registrlariga va orqaga ko'chiradi. Intel Pentium protsessorlarida qurilgan kompyuterlarda ma'lumotlar shinasi 64 bitli, ya'ni 64 ta chiziqdan iborat bo'lib, ular bo'ylab bir vaqtning o'zida 8 bayt ishlov berish uchun qabul qilinadi.

Buyruq avtobusi

Protsessor ma'lumotlarni qayta ishlashi uchun unga ko'rsatmalar kerak. U registrlarida saqlangan baytlar bilan nima qilish kerakligini bilishi kerak. Ushbu buyruqlar protsessorga operativ xotiradan ham keladi, lekin ma'lumotlar massivlari saqlanadigan joylardan emas, balki dasturlar saqlanadigan joydan. Buyruqlar ham baytlarda ifodalanadi. Eng oddiy buyruqlar bir baytga to'g'ri keladi, lekin ikki, uch yoki undan ortiq baytni talab qiladiganlar ham bor. Ko'pchilik zamonaviy protsessorlar 32-bitli buyruq shinasi (masalan, in Intel protsessori Pentium), 64-bitli va hatto 128-bitli protsessorlar mavjud bo'lsa-da.

Ishlash jarayonida protsessor o'z registrlarida, operativ xotira maydonida joylashgan ma'lumotlarga, shuningdek protsessorning tashqi portlarida joylashgan ma'lumotlarga xizmat ko'rsatadi.

U ma'lumotlarning bir qismini to'g'ridan-to'g'ri ma'lumot sifatida, ba'zi ma'lumotlarni manzil ma'lumotlari va ba'zilarini buyruqlar sifatida izohlaydi.

Protsessor ma'lumotlarda bajarishi mumkin bo'lgan barcha mumkin bo'lgan ko'rsatmalar to'plami protsessor ko'rsatmalari tizimini tashkil qiladi.

Protsessorlarning asosiy parametrlari:

• ish kuchlanishi
• bit chuqurligi
• ish soat chastotasi
• ichki soat multiplikatori
• kesh hajmi

Protsessorning ish kuchlanishi anakart tomonidan ta'minlanadi, shuning uchun turli brendlar protsessorlar turli xil anakartlarga mos keladi (ular birgalikda tanlanishi kerak). Protsessor texnologiyasi rivojlanishi bilan ish kuchlanishi asta-sekin kamayadi.

Protsessor sig'imi uning registrlarida bir vaqtning o'zida (bir soat siklida) qancha bit ma'lumotlarni qabul qilishi va qayta ishlashi mumkinligini ko'rsatadi.

Protsessor oddiy soatlardagi kabi bir xil soat printsipiga asoslanadi. Har bir buyruqning bajarilishi ma'lum miqdordagi soat siklini oladi.

Devor soatlarida tebranish davrlari mayatnik tomonidan o'rnatiladi; qo'lda mexanik soatlarda ular bahor sarkac tomonidan o'rnatiladi; Shu maqsadda elektron soatlarda soat davrlarini qat'iy belgilangan chastotada o'rnatadigan tebranish sxemasi mavjud.

Shaxsiy kompyuterda soat impulslari anakartda joylashgan mikroprotsessor to'plamiga (chipset) kiritilgan mikrosxemalardan biri tomonidan o'rnatiladi.

Protsessorga kelgan soat chastotasi qanchalik baland bo'lsa, u vaqt birligida qancha ko'p buyruqlarni bajarishi mumkin bo'lsa, uning ishlashi shunchalik yuqori bo'ladi.

Protsessor ichida ma'lumotlar almashinuvi boshqa qurilmalar, masalan, RAM bilan almashishdan bir necha barobar tezroq sodir bo'ladi.

Operativ xotiraga kirishlar sonini kamaytirish uchun protsessor ichida kesh xotirasi deb ataladigan bufer maydoni yaratiladi, bu “super-RAM”ga o'xshaydi.

Protsessorga ma'lumotlar kerak bo'lganda, u birinchi navbatda kesh xotirasiga kiradi va faqat kerakli ma'lumotlar bo'lmasa, u RAMga kiradi.

Operativ xotiradan ma'lumotlar blokini qabul qilib, protsessor uni bir vaqtning o'zida kesh xotirasiga kiritadi.

Kesh xotirasiga muvaffaqiyatli kirish kesh hits deb ataladi.

Kesh hajmi qanchalik katta bo'lsa, urish tezligi shunchalik yuqori bo'ladi, shuning uchun yuqori samarali protsessorlar kattaroq kesh hajmiga ega.

Kesh xotirasi ko'pincha bir necha darajalarda taqsimlanadi.

Birinchi darajadagi kesh protsessorning o'zi bilan bir xil chipda ishlaydi va o'nlab kilobayt hajmga ega.

L2 keshi protsessor matritsasida yoki protsessor bilan bir xil tugunda joylashgan bo'lsa-da, alohida qolipda bajarilgan.

Birinchi va ikkinchi darajali keshlar protsessor yadrosining chastotasiga mos keladigan chastotada ishlaydi.

Uchinchi darajali kesh xotirasi yuqori tezlikdagi SRAM tipidagi chiplarda bajariladi va protsessor yaqinidagi anakartga joylashtiriladi. Uning hajmi bir necha MB ga yetishi mumkin, lekin u anakart chastotasida ishlaydi.

Anakart avtobus interfeyslari

Anakartning barcha mahalliy va ulangan qurilmalari o'rtasidagi ulanish uning avtobuslari va mikroprotsessor chipsetida (chipset) joylashgan mantiqiy qurilmalar tomonidan amalga oshiriladi.

Kompyuterning ishlashi ko'p jihatdan ushbu elementlarning arxitekturasiga bog'liq.

Avtobus interfeyslari

ISA(Industry Standard Architecture) - bu IBM PC-ga mos keladigan kompyuterlarning eskirgan tizim shinasi.

EISA(Extended Industry Standard Architecture) - ISA standartini kengaytirish. U kattaroq ulagichga ega va unumdorlikni oshiradi (32 MB/s gacha). Hozirda ISA kabi bu standart eskirgan deb hisoblanadi.

PCI(Peripheral Component Interconnect - so'zma-so'z: periferik komponentlarning o'zaro ulanishi) - periferik qurilmalarni kompyuterning ana platasiga ulash uchun kirish/chiqish shinasi.

AGP(Accelerated Graphics Port - tezlashtirilgan grafik port) - 1997 yilda ishlab chiqilgan Intel tomonidan, video karta uchun ixtisoslashtirilgan 32-bitli tizim avtobusi. Ishlab chiquvchilarning asosiy maqsadi o'rnatilgan video xotira hajmini kamaytirish orqali ishlashni oshirish va video karta narxini pasaytirish edi.

USB(Universal Serial Bus - universal seriyali avtobus) - Bu standart kompyuterning periferik uskunalar bilan o'zaro ta'sirini belgilaydi. Bu sizga 256 tagacha ulanish imkonini beradi turli qurilmalar ketma-ket interfeysga ega. Qurilmalar zanjirlarda ulanishi mumkin (har bir keyingi qurilma avvalgisiga ulangan). USB avtobusining ishlashi nisbatan past va 1,5 Mbit / s ni tashkil qiladi, ammo klaviatura, sichqoncha, modem, joystick va shunga o'xshash qurilmalar uchun bu etarli. Avtobusning qulayligi shundaki, u turli jihozlar o'rtasidagi ziddiyatlarni deyarli yo'q qiladi, qurilmalarni "issiq rejimda" (kompyuterni o'chirmasdan) ulash va o'chirish imkonini beradi va bir nechta kompyuterlarni eng oddiylarga birlashtirishga imkon beradi. mahalliy tarmoq maxsus uskunalar va dasturiy ta'minotdan foydalanmasdan.

Mikroprotsessor to'plamining (chipset) parametrlari ko'p jihatdan anakartning xususiyatlari va funktsiyalarini aniqlaydi.

Hozirgi vaqtda ko'pchilik anakart chipsetlari "shimoliy ko'prik" va "janubiy ko'prik" deb nomlangan ikkita chip asosida ishlab chiqariladi.

Shimoliy ko'prik to'rtta qurilmaning o'zaro ulanishini boshqaradi: protsessor, operativ xotira, AGP porti va PCI avtobus. Shuning uchun u to'rt portli kontroller deb ham ataladi.

"Janubiy ko'prik" funktsional boshqaruvchi deb ham ataladi. U qattiq va floppi disk boshqaruvchisi, ISA - PCI ko'prigi funktsiyalari, klaviatura boshqaruvchisi, sichqoncha boshqaruvchisi, USB shinasi va boshqalarni bajaradi.

(RAM - Random Access Memory) - ma'lumotlarni saqlashga qodir bo'lgan kristalli hujayralar to'plami.

Operativ xotiraning har xil turlari mavjud, ammo ishlashning fizik printsipi nuqtai nazaridan ular dinamik xotira (DRAM) va statik xotira (SRAM) o'rtasida farqlanadi.

Dinamik xotira (DRAM) xujayralari o'z plitalarida zaryadni saqlashga qodir mikrokondensatorlar sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.

Bu eng keng tarqalgan va iqtisodiy hisoblanadi mavjud turi xotira.

Ushbu turdagi kamchiliklar, birinchi navbatda, kondansatkichlarni zaryadlash va tushirishda ham vaqtinchalik jarayonlar muqarrar, ya'ni ma'lumotlarni yozib olish nisbatan sekin sodir bo'lishi bilan bog'liq.

Ikkinchi muhim kamchilik, hujayra zaryadlarining kosmosda va juda tez tarqalib ketishi bilan bog'liq.

Agar RAM doimiy ravishda "zaryadlanmagan" bo'lsa, ma'lumotlar yo'qolishi soniyaning bir necha yuzdan bir qismida sodir bo'ladi.

Ushbu hodisaga qarshi kurashish uchun kompyuter RAM hujayralarining doimiy yangilanishini (yangilash, zaryadlash) amalga oshiradi.

Regeneratsiya sekundiga bir necha o'n marta sodir bo'ladi va hisoblash tizimi resurslarining behuda sarflanishiga olib keladi.

Statik xotira hujayralarini (SRAM) elektron mikroelementlar - bir nechta tranzistorlardan tashkil topgan flip-floplar deb hisoblash mumkin.

Trigger zaryadni emas, balki holatni (yoqish / o'chirish) saqlaydi, shuning uchun bu turdagi xotira texnologik jihatdan murakkabroq va shunga mos ravishda qimmatroq bo'lsa-da, yuqori ishlashni ta'minlaydi.

Dinamik xotira chiplari kompyuterning asosiy operativ xotirasi sifatida ishlatiladi.

Statik xotira chiplari protsessorning ishlashini optimallashtirish uchun mo'ljallangan yordamchi xotira (kesh xotirasi deb ataladi) sifatida ishlatiladi.

Har bir xotira katakchasi o'z manziliga ega bo'lib, u raqam sifatida ifodalanadi.

Bitta manzilli katakda sakkizta ikkilik hujayralar mavjud bo'lib, ularda 8 bit, ya'ni bir bayt ma'lumot saqlanishi mumkin.

Shunday qilib, har qanday xotira katakchasining manzili to'rt baytda ifodalanishi mumkin.

Kompyuterdagi operativ xotira modullar deb ataladigan standart panellarda joylashgan.

RAM modullari anakartdagi mos keladigan uyalarga kiritilgan.

Strukturaviy ravishda xotira modullari ikkita dizaynga ega - bir qatorli (SIMM modullari) va ikki qatorli (DIMM modullari).

RAM modullarining asosiy xarakteristikalari xotira hajmi va kirish vaqtidir.

Kirish vaqti xotira hujayralariga kirish uchun qancha vaqt kerakligini ko'rsatadi - u qanchalik qisqa bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi. Kirish vaqti soniyaning milliarddan bir qismi bilan o'lchanadi (nanosekundlar, ns).

ROM chipi va BIOS tizimi

Kompyuter yoqilganda, uning operativ xotirasida hech narsa yo'q - na ma'lumotlar, na dasturlar, chunki RAM hujayralarni sekundning yuzdan bir qismidan ko'proq zaryad qilmasdan hech narsani saqlay olmaydi, lekin protsessorga buyruqlar kerak, shu jumladan uni yoqgandan keyin birinchi daqiqada. yoqilgan.

Shuning uchun, yoqilgandan so'ng darhol boshlang'ich manzili protsessor manzil shinasiga o'rnatiladi.

Bu apparatda, dasturlarning ishtirokisiz sodir bo'ladi (har doim bir xil).

Protsessor o'zining birinchi buyrug'i uchun belgilangan manzilga murojaat qiladi va keyin dasturlarga muvofiq ishlay boshlaydi.

Ushbu manba manzili RAMga ishora qila olmaydi, unda hali hech narsa yo'q.

Bu xotiraning boshqa turiga, ya'ni faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiraga (ROM) tegishli.

ROM chipi, hatto kompyuter o'chirilgan bo'lsa ham, ma'lumotni uzoq vaqt saqlashga qodir.

ROMda joylashgan dasturlar "qattiq simli" deb nomlanadi - ular u erda mikrosxemani ishlab chiqarish bosqichida yozilgan.

ROMda joylashgan dasturlar to'plami asosiy kiritish/chiqarish tizimini (BIOS - Basic Input Output System) tashkil qiladi.

Ushbu paketdagi dasturlarning asosiy maqsadi tarkibi va funksionalligini tekshirishdan iborat kompyuter tizimi va klaviatura, monitor, qattiq disk va floppi bilan o'zaro aloqani ta'minlaydi.

BIOS-ga kiritilgan dasturlar ekranda kompyuterni ishga tushirish bilan birga keladigan diagnostika xabarlarini kuzatish imkonini beradi, shuningdek, klaviatura yordamida ishga tushirish jarayoniga xalaqit beradi.

O'zgaruvchan CMOS xotirasi

Klaviatura kabi standart qurilmalarning ishlashi BIOS-ga kiritilgan dasturlar tomonidan qo'llab-quvvatlanishi mumkin, ammo bunday vositalar barcha mumkin bo'lgan qurilmalar bilan ishlashni ta'minlay olmaydi.

Misol uchun, BIOS ishlab chiqaruvchilari bizning qattiq va floppi disklarimiz parametrlari haqida mutlaqo hech narsa bilishmaydi, ular hech qanday kompyuter tizimining tarkibini ham, xususiyatlarini ham bilishmaydi.

Boshqa apparat vositalaridan foydalanishni boshlash uchun BIOS-ga kiritilgan dasturlar kerakli sozlamalarni qaerdan topishni bilishlari kerak.

Aniq sabablarga ko'ra, ularni RAM yoki ROMda saqlab bo'lmaydi.

Ayniqsa, bu maqsadda anakart ishlab chiqarish texnologiyasiga ko'ra CMOS deb ataladigan "uchuvchan bo'lmagan xotira" chipiga ega.

Uning operativ xotiradan farqi shundaki, uning tarkibi kompyuter o‘chirilganda o‘chirilmaydi va ROMdan farqi shundaki, tizimga qanday jihozlar kiritilganligiga mos ravishda unga ma’lumotlarni mustaqil ravishda kiritish va o‘zgartirish mumkin.

Ushbu chip doimiy ravishda anakartda joylashgan kichik batareyadan quvvatlanadi.

Ushbu batareyaning zaryadi kompyuter bir necha yil davomida yoqilmagan bo'lsa ham, mikrosxema ma'lumotlarni yo'qotmasligini ta'minlash uchun etarli.

CMOS chipi moslashuvchan va haqida ma'lumotlarni saqlaydi qattiq disklar, protsessor haqida, anakartdagi ba'zi boshqa qurilmalar haqida.

Kompyuterning vaqt va kalendarni aniq kuzatib borishi (hatto o'chirilgan bo'lsa ham) tizim soatining CMOS-da doimiy ravishda saqlanishi (va o'zgartirilishi) bilan bog'liq.

Shunday qilib, BIOS-da yozilgan dasturlar CMOS chipidan kompyuter uskunasining tarkibi haqidagi ma'lumotlarni o'qiydi, shundan so'ng ular qattiq diskga va kerak bo'lganda moslashuvchan diskga kirishlari va boshqaruvni u erda yozilgan dasturlarga o'tkazishlari mumkin.

Qattiq disk

Qattiq disk- katta hajmdagi ma'lumotlar va dasturlarni uzoq muddatli saqlash uchun asosiy qurilma.

Aslida, bu bitta disk emas, balki magnit qoplamaga ega bo'lgan va yuqori tezlikda aylanadigan koaksiyal disklar guruhidir.

Shunday qilib, bu "disk" oddiy tekis diskda bo'lgani kabi ikkita sirtga ega emas, balki 2n sirtga ega, bu erda n - guruhdagi alohida disklar soni.

Har bir sirt ustida ma'lumotlarni o'qish va yozish uchun mo'ljallangan bosh mavjud.

Diskning yuqori aylanish tezligida (90 rps) bosh va sirt orasidagi bo'shliqda aerodinamik yostiq hosil bo'ladi va bosh magnit sirt ustida millimetrning bir necha mingdan bir qismi balandlikda suzadi.

Boshdan o'tayotgan tok o'zgarganda bo'shliqdagi dinamik magnit maydonning intensivligi o'zgaradi, bu esa disk qoplamasini tashkil etuvchi ferromagnit zarrachalarning statsionar magnit maydonining o'zgarishiga olib keladi.Magnitga ma'lumotlar shunday yoziladi. disk.

O'qish jarayoni teskari tartibda amalga oshiriladi.

Magnitlangan qoplama zarralari bo'ylab tarqaladi yuqori tezlik boshning yonida, unda o'z-o'zidan induksiya emfsi induktsiya qilinadi.

Bu holda hosil bo'lgan elektromagnit signallar kuchaytiriladi va qayta ishlash uchun uzatiladi.

Ishni boshqarish qattiq disk maxsus apparat-mantiqiy qurilma - qattiq disk boshqaruvchisini bajaradi.

Hozirgi vaqtda disk kontrollerlarining funktsiyalari mikroprotsessorlar to'plamiga (chipset) kiritilgan mikrosxemalar tomonidan amalga oshiriladi, garchi ba'zi turdagi yuqori samarali kontrollerlar mavjud. qattiq disklar hali ham alohida taxtada jo'natiladi.

Qattiq disklarning asosiy parametrlari sig'im va ishlashni o'z ichiga oladi.

U qattiq diskda yillar davomida saqlanishi mumkin, lekin ba'zida uni bir kompyuterdan boshqasiga o'tkazish kerak bo'ladi.

Nomiga qaramay, qattiq disk haddan tashqari yuklanish, zarba va zarbalarga sezgir bo'lgan juda nozik qurilma.

Nazariy jihatdan, qattiq diskni ko'chirish orqali ma'lumotni bir ish joyidan boshqasiga o'tkazish mumkin va ba'zi hollarda bu amalga oshiriladi, ammo baribir bu texnika past texnologiyali hisoblanadi, chunki u alohida e'tibor va ma'lum malakalarni talab qiladi.

Kichik hajmdagi ma'lumotlarni tezda uzatish uchun maxsus xotira qurilmasiga - floppi diskka o'rnatilgan moslashuvchan magnit disklar (floppi disklar) ishlatiladi.

Drayvning qabul qilish teshigi tizim blokining old panelida joylashgan.

1984 yildan boshlab 5,25 dyuymli yuqori zichlikdagi (1,2 MB) floppi disklar ishlab chiqarila boshlandi.

Bugungi kunda 5,25 dyuymli disklar ishlatilmayapti va 5,25 dyuymli disklar 1994 yildan keyin shaxsiy kompyuterlarning asosiy konfiguratsiyasiga kiritilmagan.

3,5 dyuymli floppi disklar 1980 yildan beri ishlab chiqarilmoqda.

Hozirgi vaqtda 3,5 dyuymli yuqori zichlikdagi disklar standart hisoblanadi. Ular 1440 KB (1,4 MB) sig'imga ega va HD (yuqori zichlik) harflari bilan belgilangan.

Pastki tomonda floppi diskning markaziy gilzasi mavjud bo'lib, u haydovchi mil tomonidan ushlanadi va aylanadi.

Magnit sirt namlik, axloqsizlik va changdan himoya qilish uchun toymasin parda bilan qoplangan.

Agar floppi diskda qimmatli ma'lumotlar bo'lsa, siz ochiq teshik yaratish uchun xavfsizlik qopqog'ini surish orqali uni o'chirish yoki ustiga yozishdan himoya qilishingiz mumkin.

Floppy disklar ishonchsiz saqlash vositalari hisoblanadi.

Chang, axloqsizlik, namlik, haroratning o'zgarishi va tashqi elektromagnit maydonlar ko'pincha floppi diskda saqlangan ma'lumotlarning qisman yoki to'liq yo'qolishiga olib keladi.

Shuning uchun, floppi disklardan axborotni saqlashning asosiy vositasi sifatida foydalanish mumkin emas.

Ular faqat ma'lumotni tashish uchun yoki qo'shimcha (zaxira) saqlash qurilmasi sifatida ishlatiladi.

CD-ROM drayveri

CD-ROM qisqartmasi (Compact Disc Readonly Memory) rus tiliga kompakt disk asosidagi doimiy xotira qurilmasi sifatida tarjima qilingan.

Ushbu qurilmaning ishlash printsipi disk yuzasidan aks ettirilgan lazer nurlari yordamida raqamli ma'lumotlarni o'qishdir.

CD dagi raqamli yozuv magnit disklarga yozishdan juda farq qiladi. yuqori zichlik, va standart CD taxminan 650 MB ma'lumotni saqlashi mumkin.

Multimedia ma'lumotlari (grafika, musiqa, video) uchun katta hajmdagi ma'lumotlar xosdir, shuning uchun CD-ROM disklari multimedia apparati sifatida tasniflanadi.

Tarqalgan dasturiy mahsulotlar lazer disklari, multimedia nashrlari deb ataladi.

Bugungi kunda multimedia nashrlari boshqa an'anaviy nashrlar orasida tobora mustahkam o'rin egallab bormoqda.

Masalan, CD-ROMda chop etilgan kitoblar, albomlar, ensiklopediyalar va hatto davriy nashrlar (elektron jurnallar) mavjud.

Standartning asosiy kamchiligi CD-ROM drayvlar ma'lumotlarni yozib olishning mumkin emasligi, lekin ular bilan parallel ravishda bir marta yoziladigan CD-R (Compact Disk Recorder) va bir marta yoziladigan CD-RW qurilmalari mavjud.

CD-ROM disklarining asosiy parametri ma'lumotlarni o'qish tezligidir.

Hozirgi vaqtda eng keng tarqalgan qurilmalar 32x-50x ko'rsatkichli CD-ROM o'quvchilaridir. Bir marta yoziladigan qurilmalarning zamonaviy namunalari 4x-8x, bir nechta yozish qurilmalari esa 4x gacha ishlashga ega.

AXBOROT JARAYONLARINI AMALGA ETISH UCHUN TEXNIK VOSITALAR

Shaxsiy kompyuterning asosiy elementlarining tarkibi va maqsadi

Klassik kompyuter arxitekturasi

Elektron qurilish asoslari kompyuterlar ularning zamonaviy tushunchasida o'tgan asrning 30-40-yillarida taniqli olimlar: ingliz matematigi Alan Tyuring va vengriyadan bo'lgan amerikalik Jon (Yanos) Neumann tomonidan asos solingan.

Tyuring mashinasi haqiqiy operatsion qurilmaga aylangani yo'q, lekin bugungi kunga qadar u doimiy ravishda "hisoblash jarayoni", "algoritm" kabi tushunchalarning mohiyatini aniqlash, shuningdek, algoritm o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlash uchun asosiy model sifatida ishlatiladi. va kompyuterlar.

1946 yilda Jon Neyman Pensilvaniya universitetining yozgi sessiyasida ma'ruzani tarqatdi, u rivojiga asos soldi. kompyuter texnologiyasi bir necha o'n yillar davomida. EHMlarni ishlab chiqishning keyingi tajribasi Neymanning keyingi yillarda ishlab chiqilgan va takomillashtirilgan asosiy xulosalarining to'g'riligini ko'rsatdi. Neumann tomonidan kompyuter ishlab chiquvchilari uchun tavsiya etilgan asosiy tavsiyalar quyidagilardan iborat:

1. Elektron elementlardan foydalanadigan mashinalar o'nlik kasrda emas, balki ikkilik sanoq sistemasida ishlashi kerak.

2. Dastur mashina bloklaridan birida - namuna olish va dastur buyruqlarini yozish uchun etarli sig'imga va tegishli tezliklarga ega saqlash qurilmasida (xotirada) joylashgan bo'lishi kerak.

3. Dastur xuddi mashina ishlaydigan raqamlar kabi ikkilik kodda ifodalanadi. Shunday qilib, taqdim etish shakli bo'yicha buyruqlar va raqamlar bir xil turdagi. Ushbu holat quyidagi muhim oqibatlarga olib keladi:

Hisob-kitoblarning oraliq natijalari, konstantalar va boshqa raqamlar dastur bilan bir xil xotiraga joylashtirilishi mumkin;

Dasturning son shakli mashinaga dastur buyruqlarini kodlaydigan kattaliklar ustida amallarni bajarish imkonini beradi.

4. Mashinaning arifmetik qurilmalari qo'shish amalini bajaradigan sxemalar asosida quriladi. Boshqa operatsiyalarni hisoblash uchun maxsus qurilmalarni yaratish amaliy emas.

5. Mashina hisoblash jarayonini tashkil etishning parallel printsipidan foydalanadi (so'zlar ustida amallar barcha raqamlarda bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi).

Kompyuter arxitekturasi odatda uning foydalanuvchi uchun ahamiyatli bo'lgan xususiyatlari to'plami bilan belgilanadi. Asosiy e'tibor tuzilishga qaratiladi va funksionallik asosiy va qo'shimchaga bo'linadigan mashinalar.

Asosiy funktsiyalari kompyuterning maqsadini belgilaydi: axborotni qayta ishlash va saqlash, tashqi ob'ektlar bilan ma'lumot almashish. Qo'shimcha funktsiyalari asosiy funktsiyalarni bajarish samaradorligini oshiradi: ular samarali ish rejimlarini, foydalanuvchi bilan muloqotni, yuqori ishonchlilikni va boshqalarni ta'minlaydi. Kompyuterning nomlangan funktsiyalari uning tarkibiy qismlari: apparat va dasturiy ta'minot yordamida amalga oshiriladi.

Shaxsiy kompyuter - Bu umumiy foydalanish imkoniyati va foydalanishning universalligi talablariga javob beradigan ish stoli yoki portativ kompyuter.

Shaxsiy kompyuterning ishlash printsipi va tuzilishi

Inson faoliyatining har qanday shakli, texnik ob'ektning har qanday ishlash jarayoni axborotni uzatish va o'zgartirish bilan bog'liq. Ma `lumot muayyan tabiat hodisalari, ijtimoiy hayotdagi hodisalar va jarayonlar haqidagi ma'lumotlarni anglatadi texnik qurilmalar. Moddiy shaklda mujassamlangan va qayd etilgan axborot xabar deyiladi. Xabarlar uzluksiz (analog) yoki diskret (raqamli) bo'lishi mumkin. Uzluksiz xabar jismoniy miqdor bilan ifodalanadi ( elektr kuchlanish, joriy va boshqalar), vaqt o'tishi bilan ko'rib chiqilayotgan jarayonning borishini aks ettiradigan o'zgarishlar.

Diskret xabar o'zgarmas elementlar to'plamining mavjudligi bilan tavsiflanadi, ulardan muayyan daqiqalar vaqt o'tishi bilan turli xil ketma-ketliklar hosil bo'ladi. Kompyuterlar axborotni o'zgartiruvchi vosita bo'lib, ularda muammoning dastlabki ma'lumotlari uni hal qilish natijasiga aylantiriladi va ular diskret harakatlar sinfiga kiradi - raqamli.

Asosiy xususiyat EHM - bu dasturni boshqarish printsipi bo'lib, uning asosida unga erishiladi avtomatik boshqaruv muammoni hal qilish jarayoni. Yana bir muhim tamoyil - bu saqlangan dastur printsipi bo'lib, raqamli kodlangan dastur raqamlar bilan birga xotirada saqlanadi. Buyruqda operatsiyalarda ishtirok etadigan raqamlarning o'zi emas, balki ular joylashgan RAM katakchalarining manzillari va operatsiya natijasi joylashtirilgan katakchaning manzili ko'rsatiladi.

Shaxsiy kompyuterning (SHK) ishlashini qisqacha quyidagicha ta'riflash mumkin. Kompyuteringizni yoqqaningizda, yuklash jarayoni kompyuteringiz komponentlarini tekshiradi maxsus dastur, ROM (BIOS) ga "qattiq simli". Shu bilan birga, ushbu dastur sinovdan o'tkazadi ("jonlantirish") periferiya qurilmalari Kompyuter. Keyin dasturlar to'plami (operatsion tizim) va hisob-kitoblar uchun dastlabki ma'lumotlar kompyuterning operativ xotirasiga yuklanadi. Ushbu yuklash klaviaturadan yoki disk drayverlaridan birida amalga oshirilishi mumkin. Operatsion tizim shaxsiy kompyuter qurilmalarining ishlash ketma-ketligini va ma'lumotlarni kiritish tartibini, ularni qayta ishlash algoritmlarini va natijalarni chiqarish portlarini belgilaydi. Odatda, ma'lumotlar RAMning ba'zi xotira hujayralaridan olinadi, mikroprotsessor tomonidan qayta ishlanadi va keyin u tomonidan boshqa xotira hujayralariga yuboriladi. Agar kerak bo'lsa, olingan natijalar maxsus portlar orqali chop etish uchun printerga yuboriladi.

2-rasm. Kattalashtirilgan strukturaviy sxema Kompyuter

Kompyuterning tuzilishi– bu uning tarkibiy qismlarining tarkibi, tartibi va o'zaro ta'siri tamoyillarini o'rnatadigan ma'lum bir model.

1-rasmda shaxsiy kompyuterning soddalashtirilgan funksional diagrammasi, 2-rasmda uning kattalashtirilgan blok-sxemasi keltirilgan.

Mikroprotsessor. Bu barcha mashina bloklarining ishlashini boshqarish va ma'lumotlar ustida arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan markaziy shaxsiy kompyuter blokidir (3-rasm). Mikroprotsessor quyidagilarni o'z ichiga oladi:

- nazorat qilish qurilmasi(CU) - bajarilayotgan operatsiyaning o'ziga xos xususiyatlari va oldingi operatsiyalar natijalari bilan belgilanadigan ma'lum nazorat signallarini (boshqaruv impulslarini) kerakli vaqtda ishlab chiqaradi va mashinaning barcha bloklariga etkazib beradi; bajarilayotgan operatsiyada foydalaniladigan xotira kataklarining manzillarini hosil qiladi va bu manzillarni tegishli kompyuter bloklariga uzatadi; nazorat qilish moslamasi generatordan impulslarning mos yozuvlar ketma-ketligini oladi soat pulslari;

- arifmetik mantiq birligi(ALU) - raqamli va ramziy ma'lumotlar ustida barcha arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan. Ba'zi shaxsiy kompyuter modellarida qo'shimcha matematik protsessor, ikkilik suzuvchi nuqtali raqamlar, ikkilik kodlangan raqamlar ustida operatsiyalarni tezlashtirilgan bajarish uchun ishlatiladi o'nlik sonlar, ba'zi trigonometrik funktsiyalarni yuqori aniqlik bilan hisoblash uchun;

- mikroprotsessor xotirasi– mashina ishlashining keyingi davrlarida hisob-kitoblarda bevosita foydalaniladigan axborotni qisqa muddatli saqlash, qayd etish va chiqarish uchun xizmat qiladi. U mashinaning yuqori tezligini ta'minlash uchun ishlatiladi, chunki asosiy xotira har doim ham kerakli ma'lumotlarni yozish, qidirish va o'qish tezligini ta'minlamaydi. samarali ish yuqori tezlikdagi mikroprotsessor.

- mikroprotsessor interfeysi tizimi - boshqa shaxsiy kompyuter qurilmalari bilan ulanish va aloqani amalga oshiradi.

Interfeys(interfeys) - kompyuter qurilmalarini ulash va ulash, ularning samarali o'zaro ta'sirini ta'minlash uchun vositalar to'plami.

Mikroprotsessorning asosiy xususiyatlari:

Protsessor bir soniya ichida qancha ko'rsatmalarni (harakatlarni) bajarishga qodirligini ko'rsatadigan soat chastotasi;

Arxitektura, xususan, kesh xotirasining o'lchami (batafsil ma'lumot uchun ... bo'limiga qarang).

Foydalanuvchining shaxsiy kompyuteridan tashqari protsessorni qo'llashning ba'zi sohalari:

Svetofor boshqaruvchisi;

Interfaol o'yinchoqlar;

Avtomobilning raqamli navigatsiya tizimi;

Avtomobillarda yonish va yoqilg'i ta'minotini nazorat qilish;

Printerlar;

Ovoz muhandisi konsoli;

Lokomotivlar (mikroprotsessor dvigatel quvvatini boshqaradi);

Interaktiv sensorli video ekran;

Energiya sarfini nazorat qilish;

Jarayonni boshqarish (mikroprotsessor ishlab chiqarish jarayonining shartlarini nazorat qiladi - harorat, bosim yoki material sarfi);

Baliq ovlash uchun elektron o'lja;

Elektron organ, gitara, sintezator;

geliy detektori;

Fitnes uskunalari;

Elektron o'yin"Dart";

Tadqiqot asboblari;

Dengiz kemalarining bog'lovchi muftalari uchun boshqaruvchi va boshqalar.

Soat generatori. Elektr impulslarining ketma-ketligini hosil qiladi; hosil qilingan impulslarning chastotasini aniqlaydi soat chastotasi avtomobillar. Qo'shni impulslar orasidagi vaqt oralig'i mashinaning bir tsiklining vaqtini aniqlaydi yoki oddiygina mashinaning ishlash davri. Taktli impuls generatorining chastotasi shaxsiy kompyuterning asosiy xususiyatlaridan biri bo'lib, uning ishlash tezligini ko'p jihatdan aniqlaydi, chunki mashinadagi har bir operatsiya ma'lum miqdordagi takt siklida amalga oshiriladi.

uy o'ziga xos xususiyati Shaxsiy kompyuterning tuzilishi tizimli shinadan iborat bo'lib, uning barcha qurilmalari o'zaro aloqada bo'lib, axborot almashadi.

Kompyuter avtobuslari. Kompyuter magistral-modulli printsip asosida qurilgan bo'lib, unda barcha kompyuter bloklari ma'lumotlar, manzillar va boshqaruv ma'lumotlari o'rtasida almashish uchun mo'ljallangan tizim shinasi orqali o'zaro bog'langan. komponentlar kompyuter. Tizim shinasi har qanday kompyuter bloklari orasidagi almashinishning umumiy tartibini, shuningdek, ishlatiladigan kiritish/chiqarish qurilmalarining maksimal sonini belgilaydi. O'z ichiga oladi manzil avtobusi, ma'lumotlar avtobusi Va boshqaruv avtobusi. Mikroprotsessordan kerakli kataklarning manzillarini uzatish, so'ngra ulardan tegishli ma'lumotlarni o'qish (yoki yozish) uchun manzil shinasi va ma'lumotlar shinasi kerak. Shaxsiy kompyuter tugunlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirni ta'minlash uchun kompyuter qurilmalari bir-biri bilan almashinadigan boshqaruv signallarini uzatuvchi boshqaruv shinasi mavjud.

Bundan tashqari, mavjud quvvat avtobusi, Kompyuter bloklarini elektr ta'minoti tizimiga ulash uchun simlar va interfeys sxemalariga ega.

Kompyuter avtobuslari ikkita asosiy parametr bilan tavsiflanadi - bit chuqurligi va uzatish tezligi. raqamli signallar. Ma'lumotlar shinasining bit kengligi ayniqsa muhim - u mikroprotsessorning bit kengligiga mos kelishi kerak.

Barcha tashqi qurilmalar, toʻgʻrirogʻi, ularning kiritish-chiqarish portlari avtobusga xuddi shu tarzda mos birlashtirilgan konnektorlar (boʻgʻinlar) orqali ulanadi: toʻgʻridan-toʻgʻri yoki orqali. kontrollerlar (adapterlar). Tizim avtobusi mikroprotsessor tomonidan to'g'ridan-to'g'ri yoki qo'shimcha chip orqali boshqariladi - avtobus boshqaruvchisi, asosiy boshqaruv signallarini yaratish.

Asosiy xotira. U mashinaning boshqa birliklari bilan ma'lumotni saqlash va tezkor almashish uchun mo'ljallangan. Asosiy xotira ikki turdagi saqlash qurilmalarini o'z ichiga oladi: faqat o'qiladigan xotira (ROM) va tasodifiy kirish xotirasi (RAM).

ROM odatda anakartga lehimlangan chip shaklida bo'ladi va uni almashtirib bo'lmaydi. ROM-da yozilgan ma'lumotni foydalanuvchi o'zgartira olmaydi, bu uning nomining inglizcha versiyasida yaxshi aks ettirilgan Read Only Memory - faqat o'qish uchun xotira. Ushbu xotira kompyuterning asosiy komponentlarini sinab ko'rish, yuklashni boshlash uchun dasturlarni saqlaydi operatsion tizim va ma'lumotlarni kiritish va chiqarish operatsiyalarini ta'minlash. Ushbu dasturlar, xuddi ROMga doimiy ravishda "ulangan".

Operativ xotira kompyuter ishining hozirgi bosqichida hisoblash jarayonida bevosita ishtirok etuvchi ma'lumotlarni (dasturlar va ma'lumotlar) saqlash uchun mo'ljallangan. RAM - uchuvchan xotira: quvvat manbai o'chirilganda, unda saqlangan ma'lumotlar yo'qoladi (batafsil ma'lumot uchun 3-bo'limga qarang).

Tashqi xotira. U muammolarni hal qilish uchun zarur bo'lgan har qanday ma'lumotni uzoq muddatli saqlash uchun ishlatiladi. Xususan, hamma narsa tashqi xotirada saqlanadi dasturiy ta'minot kompyuter. Tashqi xotiraga har xil turdagi saqlash moslamalari kiradi (magnit kassetada saqlash moslamalari (streamerlar), drayvlar) optik disklar(CD-ROM)), lekin eng keng tarqalgan, deyarli har qanday kompyuterda mavjud bo'lgan qattiq disklar (HDD) va floppi disklar (FLMD). Ushbu drayverlarning maqsadi katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash, saqlangan ma'lumotlarni so'rov bo'yicha tasodifiy kirish xotira qurilmasiga yozib olish va chiqarishdir (batafsil ma'lumot uchun ... bo'limiga qarang).

Quvvat bloki. Bu shaxsiy kompyuterlar uchun avtonom va tarmoq elektr ta'minoti tizimlarini o'z ichiga olgan blok (4-rasm). Quvvat manbai ikkita muhim funktsiyani bajaradi: u barcha tizim komponentlarini barqarorlashtirilgan kuchlanish bilan ta'minlaydi va kompyuterning ichki qismlarini sovutadi.

Taymer. Bular mashina ichida Raqamli soat, agar kerak bo'lsa, joriy momentni vaqt bo'yicha (yil, oy, soatlar, daqiqalar, soniyalar va soniyalarning kasrlari) avtomatik yozib olishni ta'minlash. Taymer avtonom quvvat manbaiga - batareyaga ulangan va mashina tarmoqdan uzilganda ishlashni davom ettiradi.

Tashqi (periferik) qurilmalar. ostida periferik Shaxsiy kompyuterning markaziy qismidan (mikroprotsessor va asosiy xotira) tizimli ravishda ajratilgan, o'z boshqaruviga ega bo'lgan va mikroprotsessordan so'rovlarni uning bevosita aralashuvisiz bajaradigan har qanday qurilmani tushunish.

Maqsadga ko'ra, quyidagi tashqi kompyuter qurilmalarini ajratish mumkin:

Axborot kiritish qurilmalari;

Axborotni chiqarish va ko'rsatish qurilmalari;

Ishora asboblari (manipulyatorlar, boshqaruv qurilmalari);

Aloqa va telekommunikatsiya qurilmalari.

TO kiritish qurilmalari bog'lash:

Klaviatura – shaxsiy kompyuterga matn, raqamli va boshqaruv ma’lumotlarini qo‘lda kiritish uchun qurilma (batafsil ma’lumot uchun... bo‘limiga qarang);

Skaner - qog'oz yoki boshqa tashuvchilardan matnlar, grafiklar, rasmlar, chizmalarni avtomatik o'qish va ularni raqamli (kompyuter) shaklga shaxsiy kompyuterga o'tkazish uchun qurilma (batafsil ma'lumot uchun ... bo'limiga qarang);

- grafik planshet (digitizer) - grafik (kamroq matnli) ma'lumotlar va tasvirlarni qo'lda kiritish uchun qurilma. Grafik planshet- bu ikkita qurilma - planshetning o'zi va qalam. Qalam tomonidan chiqarilgan signallarga javob beradigan sezgir sirt bilan jihozlangan maxsus planshetdan "aloqa nuqtasi" ning aniq koordinatalari kompyuterga uzatiladi. Qalam planshet bilan aloqa qilganda, u yoki bu elementni kompyuterda qanday rangda chizish kerakligini, zarba qanchalik qalin bo'lishi kerakligini va hokazolarni bildiradigan maxsus signallarni chiqaradi. Kompyuter rassomlari va dizaynerlari tomonidan qo'llaniladi.

Sensorli ekranlar– alohida tasvir elementlarini, dasturlarni yoki buyruqlarni ajratilgan ekrandan shaxsiy kompyuterga kiritish qurilmalari;

Raqamli kameralar. Tashqi ko'rinishida ular oddiy kameradan unchalik farq qilmaydi va ular oddiy kameralar ishlab chiqaradigan kompaniyalar tomonidan ishlab chiqariladi. Farqi shundaki, plyonka o'rniga raqamli kamera ob'ektivdan uzatilgan tasvirni siqilmagan (TIFF) yoki biroz sifatni yo'qotgan (JPEG siqish) bilan siqilgan fayl sifatida saqlaydigan maxsus xotira elementidan foydalanadi. Olingan fayl keyinchalik kompyuterga o'tkaziladi va keyin uni istalgan faylda qayta ishlash mumkin grafik muharriri va agar kerak bo'lsa, uni oddiy fotosurat kabi maxsus printerda chop eting. Bu axborot kiritish qurilmalari guruhiga raqamli videokameralar va Mobil telefonlar;

Mikrofonlar tovushni analog shaklda qabul qiladigan qurilmalardir. Kompyuter bunday signallarni magnit disklarga yozib olishi va ularni qayta ishlashi uchun signallar analogdan raqamli shaklga o'tkazilishi kerak. Bunga maxsus qurilma - analog-raqamli konvertor (ADC) yordamida erishiladi;

MIDI klaviaturasi (MIDI - Musical Instrument Digital Interface) - ovoz kartasiga ulanadigan qurilma. Sintezatorlardan farqli o'laroq, MIDI klaviaturasining o'zi tovushlarni ishlab chiqara olmaydi: u tovush yaratish uchun hech qanday "to'ldirish" dan mahrum. Bu rol ovoz kartasiga beriladi. Bunday klaviaturaning roli o'rnatilgan sintezatorga buyruqlar berishdir: kompyuter qaysi vaqt va qaysi asbobda o'ynashi kerakligi haqida eslatma. MIDI klaviaturasining elementlari: klaviaturaning o'zi pianinoning soddalashtirilgan nusxasi; arsenalingizdagi har qanday klaviaturani taqlid qilish uchun klaviaturani almashtirishga imkon beruvchi asboblar boshqaruvi ovoz kartasi asboblar.

TO axborot chiqarish va ko'rsatish qurilmalari bog'lash:

Monitor (displey) - matn va matnni ko'rsatish uchun qurilma grafik ma'lumotlar uning uzoq muddatli fiksatsiyasisiz (batafsil ma'lumot uchun ... bo'limiga qarang);

Printer - bu ma'lumotlarni kompyuterdan qog'ozga oson o'qiladigan shaklda chiqaradigan qurilma. Printerlar hujjatning qattiq nusxasini olish imkonini beradi. Printerlarning eng keng tarqalgan turlari: nuqta-matritsali printerlar (zarbali va termal printerlar), inkjet printerlar bo'yoq siyoh bilan, lazerli printerlar, tasvirni shakllantirishning elektrografik usuli yordamida (batafsil ma'lumot uchun ... bo'limiga qarang);

Plotterlar (plotterlar) grafik ma'lumotlarni (grafiklar, chizmalar, chizmalar) kompyuterdan qog'ozga chiqarish uchun qurilmalardir. Ular kompyuter yordamida loyihalashda qo'llaniladi;

Naushniklar, karnaylar - ovozli ma'lumotlarni chiqarish uchun qurilmalar.

TO ishora qiluvchi qurilmalar bog'lash:

Sichqoncha - bu muhitda ishlash uchun mo'ljallangan qurilma grafik interfeys foydalanuvchi;

Trekbol - bu sichqonchaga o'xshash funktsiyalarni bajaradigan qurilma, undan farqli o'laroq, u harakatlanadigan tana emas, balki faqat to'p;

Joystik kursorni ekranda to‘rt yo‘nalishdan biriga siljitish imkonini beradi. bilan muloqot qilish uchun ishlatiladi o'yin dasturlari;

Aloqa va telekommunikatsiya qurilmalari asboblar va boshqa avtomatlashtirish uskunalari bilan aloqa qilish va shaxsiy kompyuterlarni aloqa kanallariga, boshqa kompyuterlar va kompyuter tarmoqlariga ulash uchun ishlatiladi. Bularga quyidagilar kiradi:

Modem (modulyatsiya-demodulyatsiya so'zlaridan) - kompyuterni analog liniyalarga ulash uchun mo'ljallangan qurilma telefon aloqasi. Oddiy orqali ruxsat beradi telefon liniyasi Internetda ishlash. Modem quyidagi funktsiyalarni bajaradi: raqamli kodni uzatishda, analog signallarga aylantirishda; qabul qilishda, qabul qilingan signalni shovqinlardan filtrlashda, ya'ni. analog signalni teskari konvertatsiya qilish raqamli kod;

Tarmoq adapteri Bu shaxsiy kompyuterning tashqi interfeysi bo'lib, uni boshqa kompyuterlar bilan ma'lumot almashish, bir qismi sifatida ishlash uchun aloqa kanaliga ulash uchun xizmat qiladi. kompyuter tarmog'i axborotni kompyuterdan aloqa muhitiga o'tkazishni ta'minlash;

Ma'lumotlarni uzatish multipleksorlari - bu kompyuterni bir nechta aloqa kanallari bilan bog'lash uchun ko'p kanalli qurilma.

Kompyuterning asosiy konfiguratsiyasi

Strukturaviy ravishda shaxsiy kompyuterlar markaziy tizim bloki shaklida ishlab chiqariladi, unga tashqi qurilmalar ulagichlar orqali ulanadi: qo'shimcha xotira qurilmalari, klaviatura, displey, printer va boshqalar.

Tizimli blok odatda o'z ichiga oladi tizim platasi, quvvat manbai, disk drayverlari, qo'shimcha qurilmalar uchun ulagichlar va kontrollerlar bilan kengaytirish kartalari - adapterlar tashqi qurilmalar.

Yoniq tizim platasi(ko'pincha chaqiriladi anakart – Onalar kengashi), qoida tariqasida, quyidagilar joylashgan:

Mikroprotsessor;

Matematik protsessor;

soat generatori;

RAM va ROM bloklari (chiplari);

Klaviatura adapterlari, HDD va HDD;

Taymer va boshqalar.

Markaziy protsessor

Mikroprotsessor(MP) (markaziy protsessor - Markaziy protsessor (CPU)) - bir yoki bir nechta katta yoki o'ta katta integral mikrosxemalar ko'rinishida yaratilgan, funktsional jihatdan to'liq dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan axborotni qayta ishlash qurilmasi. Protsessor kompyuterning "miyasi" dir. U barcha umumiy hisoblash muammolarini hal qiladi va xotira, video adapter, disk drayverlari va boshqa tizim komponentlarining ishlashini muvofiqlashtiradi. Protsessor o'ta murakkab chip bo'lib, u ko'pchilik shaxsiy kompyuterlarda to'g'ridan-to'g'ri anakartga ulanadi, lekin ba'zida qo'shimcha plataga o'rnatiladi va u, o'z navbatida, maxsus uyasi orqali anakartga ulanadi.

MP quyidagi funktsiyalarni bajaradi:

Asosiy xotiradan buyruqlarni o'qish va shifrini ochish;

Asosiy xotira va tashqi qurilma adapter registrlaridan ma'lumotlarni o'qish;

Tashqi qurilmalarga xizmat ko'rsatish uchun adapterlardan so'rovlar va buyruqlarni qabul qilish va qayta ishlash;

Ma'lumotlarni qayta ishlash va ularni asosiy xotiraga va tashqi qurilma adapterlarining registrlariga yozish;

Boshqa barcha kompyuter tugunlari va bloklari uchun boshqaruv signallarini yaratish.

MP ma'lumotlar shinasi kengligi butun shaxsiy kompyuterning kengligini aniqlaydi; MP manzillar shinasining kengligi uning manzil maydonidir.