Центральные устройства ПК. Микропроцессор. Назначение, структура ,основные характеристики.
Микропроцессор (МП) – центральный блок ЭВМ, управляющий работой всех компонентов вычислительной машины и выполняющий операции над информацией.
Основный функции МП:
· Выполнение команд программы, находящейся в ОЗУ
· Управление пересылкой информации между МП, ОЗУ и ПУ
· Управление компонентами ЭВМ
· Обработка прерываний
Характеристика МП:
· Тактовая частота - определяет количество элементарных операций, выполняемых МП за единицу времени ( измеряется в герцах, Гц)
· Разрядность МП - показывает сколько бит данных МП может принять и обработать за 1 такт ( количество проводов внутренней шины)
УУ- устройство управления, выполняющие команды, поступающие в МП в следующем порядке:
1. Выборка ячеек ОЗУ хода очередной команды
2. Расшифровка команды
3. Выборка из ОЗУ операндов ( аргументы операции)
4. Выполнение заданной команды
5. Запись результатов обратно в ОЗУ
6. Формирование адреса следующей команды
АЛУ ( арифметика логического устройства) – выполняет все арифметические и логические операции над целыми числами и символьной информацией.
ДБ- дополнительные блоки, ускоряющие работу МП.
Внутренняя шина - служит для связи устройств, входящих в МП.
УС (устройство синхронизации) – определяет интервалы времени между выборкой очередной команды. Частота, с которой осуществляется выборка команд, называется тактовой частотой.
ИМП ( интерфейс микропроцессора) – предназначен для связи СШ (системной шины) с МП.
В некоторых случаях работу программы необходимо прерывать. Есть два типа прерываний:
· Внутрипроцессорные – возникают из-за невозможности дальнейшего выполнения программы.
· От внешних устройств – такие прерывание не являются ошибочными, возникают, когда внешнему устройству необходим обмен данных с оперативной памятью.
Центральные устройства ПК. Основная память .
Основная память (ОП)- предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины.
ЗУ (запоминающие устройства)- состоят из последовательных ячеек ( 1 байт). Каждая ячейка имеет собственный номер, адрес, по которому происходит обращение к ее содержимому.
Все ЗУ с двумя параметрами характеризуются:
· Объем памяти (байт)
· Время доступа к ячейкам памяти (средний отрезок времени, в течении которого находятся и извлекаются из нее данные)
ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) - предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). После выключения ИП информация уничтожается.
ПЗУ (постоянное запоминающее устройство ) -служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя).
МП обращается к специальному стартовому адресу за своей первой командой.
Команды:
· Проверка состава ЭВМ и работоспособность устройства
· Взаимодействие с клавиатурой, монитором и винчестером
CMOS ( энергонезависимая память)- хранятся данные об аппаратной конфигурации ЭВМ, пароль на вход в систему, текущее время и дата. Питание CMOS осуществляется от батареи.
Системная шина
СШ (системная шина)- служит для обмена командами и данными между компонентами ЭВМ.
Системная шина включает в себя:
· шину данных для параллельной передачи всех разрядов операнда из ОЗУ в МП и обратно; имеет 64 разряда
· шину адреса для параллельной передачи всех разрядов адреса ячейки ОЗУ; имеет 32 разряда
· шину инструкций для передачи команд во все блоки ЭВМ; простые команды кодируются одним байтом, но есть и команды, кодируемые двумя, тремя и более байтами; имеет 32 разряда
· шину питания для подключения блоков ЭВМ к системе энергопитания.
Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:
1) между МП и ОЗУ;
2) между МП и контроллерами устройств;
3) между ОЗУ и внешними устройствами (ВЗУ и ПУ, в режиме прямого доступа к памяти).
Все устройства подключаются к системной шине через контроллеры – устройства, которые обеспечивают взаимодействие внешних устройств и системной шины.
Характеристики системной шины:
· количество обслуживаемых ею устройств
· пропускная способность (максимальная возможная скорость передачи информации)