Interna de la arquitectura de una computadora personal

Todos los componentes principales de una computadora personal se encuentran dentro de la caja: una placa base con el procesador y la memoria ram, duros y disquetes, CD-ROM, etc. Además, en la unidad del sistema se encuentra la fuente de alimentación. 

La placa del sistema. El principal componente de hardware de la pc es la placa del sistema. En la placa del sistema implementado en la troncal de intercambio de información, dispone de conectores para instalar el procesador y la memoria ram, así como ranuras para la instalación de controladores de dispositivos externos. 

La parte principal de la placa base — microprocesador (Mp) o CPU (Central Processing Unit), él controla el funcionamiento de todos los nodos de la pc y el programa de, se describe el algoritmo del problema. Mp tiene una estructura compleja en forma de esquemas lógicos.

Como sus componentes se pueden distinguir:

1.             ALU - una lógica, diseñada para realizar operaciones aritméticas y operaciones lógicas sobre los datos y direcciones de memoria; 

2.             Los registros o de microprocesador de memoria — memoria сверхоперативная, trabaja con una velocidad de procesador de, ALU trabaja con ellos; 

3.             УУ - la unidad de control de - gestión del trabajo de todos los nodos del mp, mediante la elaboración y la transmisión de sus otros componentes de los gobernadores de los impulsos, procedentes de cuarzo reloj maestro, que al encender el pc empieza a vibrar con una frecuencia constante (100 Mhz, 200-400 Mhz). Estas fluctuaciones y especifican el ritmo de trabajo de toda la placa base; 

4.             En t - el sistema de interrupciones - un registro especial, describe el estado de la mp, permite interrumpir el trabajo de mp en cualquier momento para su inmediata tramitación de algún aporte de la consulta, o puesta en escena en la cola; después de procesar su solicitud Inversamente proporciona la recuperación de la interrupción del proceso de; 

5.             La unidad de control total de bus — tarjeta de interfaz de sistema. 

Para ampliar la capacidad de la pc y mejorar las características funcionales del microprocesador opcional, se puede suministrar el coprocesador matemático, el que sirve para la extensión del conjunto de instrucciones mp. Por ejemplo, coprocesador matemático compatibles con IBM pc amplía las posibilidades de mp para los cálculos de punto flotante; el coprocesador en redes locales (LAN-procesador) amplía las funciones del mp en redes locales. 

Las características del procesador:

- el rendimiento (el rendimiento de la, velocidad de reloj) — el número de operaciones, por segundo. 

- amplitud — el número máximo de dígitos de número binario, sobre los que puede ejecutar al mismo tiempo a máquina операция4. 

La memoria - dispositivo de almacenamiento de información en forma de datos y programas. La memoria se divide principalmente en el interior de (situado en la placa base) y exterior (publicada en diversos medios de almacenamiento externos de la información). 

La memoria interna, a su vez, se divide en:

- La rom (la memoria de la unidad) o de la ROM (read only memory), que contiene - la constante de información, se guarda incluso si está apagada, que sirve para probar la memoria y el hardware del equipo, arranque al encender el pc. Grabación en una cinta de la rom se produce en la fábrica por el fabricante de la pc y asume los rasgos de su individualidad. El volumen de la rom es relativamente pequeño - de 64 hasta 256 Kb. 

- Ram (la memoria de acceso aleatorio, Op — memoria) o la memoria RAM (random access memory), sirve para almacenar programas y datos, guardan sólo en el período de funcionamiento de la pc. Ella энергозависима, cuando se desconecta la alimentación de la información se pierde. So asigna funciones especiales y de la especificidad de acceso: 

1.      Op almacena los datos de la, pero un programa ejecutable;

2.      Mp tiene la posibilidad de acceso directo a la op, sin pasar por el sistema de e/s.

Lógica de la organización de la memoria de la dirección de, la publicación de los datos se determina POR el, instalado en el pc, a saber, el sistema operativo. 

La cantidad de op que oscila entre 64 Kb a 64 Mb o más, como regla, El op tiene una estructura modular y se puede ampliar mediante la adición de nuevos chips. 

La memoria caché - tiene un poco de tiempo de acceso, sirve para el almacenamiento temporal de los resultados intermedios y de contenido más usados en las celdas de las so y los registros mp. 

La memoria caché depende del modelo de la pc y es por lo general de 256 Kb.

Memoria externa. Un dispositivo de memoria externa son muy variadas. Propuesta de clasificación tiene en cuenta el tipo de medio, es decir,. material del objeto, capaz de almacenar la información. 

Las unidades de cinta, históricamente, han aparecido antes, que las unidades en un disco magnético. Бобинные unidades se utilizan en суперЭВМ y mainframe. Las unidades de cinta se denominan las unidades de cinta, están diseñados para crear copias de seguridad de programas y documentos, representan el valor de la. También puede grabar una cinta de vídeo o en un cartucho. La capacidad de un cartucho antes de 1700 Mb, la longitud de la cinta 120 m, el ancho de la 3.81 mm (2 - 4 la pista). La velocidad de lectura de la información-a 100 Kb/seg. 

Las unidades se refieren a los poseedores de la información, con acceso directo, es decir,. El pc puede dirigirse a la pista, en el que comienza la trama de la información o donde desea grabar nueva información, непосредственно5. 

Discos magnéticos (Md)como soporte se utilizan materiales magnéticos con propiedades especiales, permiten fijar dos direcciones de magnetización. Cada uno de estos estados, se asignan dígitos binarios — 0 y 1. La información sobre dichas medidas se escribe y se lee magnéticos cabezas a lo largo de círculos concéntricos - pistas. Cada pista se divide en el sector de la (1 el sector de la = 512 b). El intercambio entre los discos y las organizaciones de apoyo se produce un número entero de los sectores. El clúster de la unidad de alojamiento de la información en el disco duro, puede contener uno o más de los sectores adyacentes de la pista. De lectura y escritura medidas gira alrededor de su eje, y el mecanismo de control magnética de la cabeza lleva su seleccionado para la grabación o la lectura de la pista. 

Los datos de las unidades se almacenan en archivos con el nombre de áreas de memoria externa, destinadas al almacenamiento de la matriz de datos. Los clústeres, asignados archivo, pueden estar en cualquier espacio en disco y no necesariamente son adyacentes. Toda la información acerca de la, dónde grabar trozos de archivo, se almacena en la tabla de asignación de archivos FAT (file allocation table). Para los paquetes de medidas (se trata de unidades, instalados en el mismo eje) y para bilaterales de unidad se introduce el concepto de cilindro - el conjunto de las pistas, se encuentran a la misma distancia del centro de la. 

En el kmt magnético de la capa se aplica en un marco flexible. El diámetro del kmt: 5,25″ y 3,5″. La capacidad del kmt 180 Kb a 2,88 Mb. El número de pistas en la misma superficie - 80. La velocidad de rotación de 3000 hasta 7200 rpm. El promedio de tiempo de acceso 65 - 100 ms. 

Cada nuevo disco antes de que el trabajo debe estar formateado, es decir,. en una estructura de registro de la información en su superficie: el marcado de pistas, sectores, la grabación de los marcadores, la tabla FAT. El disquete debe almacenar de forma ordenada, mantener alejado del polvo, los daños mecánicos, la exposición a los campos magnéticos, disolventes. Esta es la desventaja principal de este tipo de unidades.

 

Unidades de disco duro o los discos duros" están hechas de aleaciones de aluminio o de cerámica y cubiertos de ферролаком, junto con la unidad de los cabezales de la cinta colocado en la carcasa sellada herméticamente. La capacidad de almacenamiento mediante extremadamente densa de grabación de hasta varios gigabytes, el rendimiento es también superior a la, que el de los discos extraíbles (mediante el aumento de la velocidad de rotación, es a. el disco está fijado rígidamente al eje de rotación de la). El primer modelo apareció en la empresa IBM en 1973 g. Ella tenía la capacidad de 16 Kb y 30 pistas/30 sectores, que casualmente coincidió con el calibre de la popular fusil de 30’730″ "winchester". 

El diámetro de la ЖМД: 3,5″ (hay 1,8″ y 5,25″). La velocidad de rotación 7200 rpm, el tiempo de acceso — 6 ms. 

Cada ЖМД se encuentra en proceso de formatear a bajo nivel — en el medio, se registra la información del servicio, que define el marcado de cilindros de su disco duro en el sector y numera sus, etiquetan con los sectores defectuosos para su exclusión del proceso de explotación de la unidad. En pc hay uno o dos de la unidad. Una estación puede romper con la ayuda de un programa especial de más de una unidad lógica y trabajar con ellos como con diferentes estación de. 

Matrices de discos RAID - se aplican a las máquinas de los servidores de bases de datos y en суперЭВМ, ellos representan la matriz con резервируемыми independientes de discos, varias unidades de disco duro se combinan en una sola unidad lógica. Se pueden combinar hasta 48 los discos físicos de cualquier capacidad, forman a 120 de discos lógicos (RAID7). La capacidad de estos discos es de hasta 5Т6 (terabyte=1012). 

NOD (las unidades de discos ópticos) se dividen en:

- no regrabables de láser y ópticos cd o cd-rom (CD-ROM). Son suministrados por el fabricante con la ya contenida en la información. La entrada en ellos es posible en el laboratorio de un rayo láser de alta potencia. En la unidad óptica de la pc esta pista se lee de un haz de láser de menos potencia. Extremadamente densa de grabación de CD-ROM tienen una capacidad de hasta 1,5 Gb, el tiempo de acceso de 30 hasta 300 ms, la velocidad de lectura de datos de 150 hasta 1500 Kb/seg; 

- regrabables CD-discos tienen la posibilidad de grabar directamente desde el pc, pero para ello es necesario un dispositivo especial. 

Los discos magneto-óptico (ZIP) — grabación en un disco se realiza bajo la alta temperatura de la magnetización de la capa activa, y la lectura — un rayo láser. Estos discos son útiles para el almacenamiento de la información, pero el hardware es caro. Capacidad de almacenamiento de hasta 20,8 Mb, el tiempo de acceso de 15 hasta 150 ms, la velocidad de lectura de la información a 2000 Kb/seg. 

Los controladores sirven para asegurar la comunicación directa con las organizaciones de apoyo, sin pasar por mp, se utilizan para los dispositivos de intercambio rápido de datos con el co - НГМД, НЖД, la pantalla etc., garantizar el trabajo en grupo o de modo online. El teclado, la pantalla, el ratón son lentos dispositivos, por lo tanto, se relacionan con los controladores de la placa base y tienen en op sus secciones de memoria reservada.

 

Los puertos son la entrada y la salida, universales (entrar - la salida de), sirven para asegurar el intercambio de información de la pc con externos, no muy rápidos dispositivos. Información, entra por el puerto, se dirige en mp, y luego, en el op. Se distinguen dos tipos de puertos:

- serie proporciona побитный el intercambio de información, normalmente a este puerto para conectar el módem; 

- paralelo — proporciona побайтный el intercambio de información, a este puerto para conectar la impresora. Las pc están normalmente equipados con 1 paralelo y 2 puertos serie. 

Las pantallas del dispositivo, diseñados para mostrar la información de la pc de un usuario. Los monitores tienen monocromo (verde o ambarino imagen, gran capacidad de resolución) y de color. La más alta calidad RGB-monitores, poseen una alta resolución de gráficos y colores. Se usa el mismo principio de correo tubo como el de la televisión. En una pc portátil utilizan электролюминесцентные o las pantallas lcd. Los monitores pueden trabajar en el texto y la gráfica de los modos de. En modo texto, la imagen se compone de знакомест — caracteres especiales, almacenados en la memoria de vídeo de la pantalla, y en la gráfica de la imagen consta de puntos determinada de brillo y color. Las principales características de la alimentacin - resolución (de 600х350 hasta 1024x768 píxeles), el número de colores de (para el color de la) -de 16 hasta 256, frecuencia fija 60 Hz.