Ngayon, ang mga computer device ay naging matatag na sa ating buhay na tila imposibleng isipin ang ating pag-iral nang wala ang mga ito. Gayunpaman, halos hindi iniisip ng karamihan sa mga user kung paano gumagana ang lahat ng mga system na ito. Karagdagang ito ay isasaalang-alang (para sa mga "dummies", kung sabihin). Siyempre, hindi posibleng ilarawan ang lahat nang detalyado at saklawin ang lahat ng teknikal na aspeto (oo, hindi ito kinakailangan para sa karamihan). Samakatuwid, kinukulong natin ang ating sarili sa mga pangunahing aspeto, nagsasalita sa simpleng "tao" na wika.

Computer para sa mga dummies: pangunahing bahagi

Sa pagsasalita tungkol sa aparato ng anumang aparato sa computer, dapat itong malinaw na maunawaan na karaniwang binubuo ito ng hardware at software.

Ang bahagi ng hardware ay nauunawaan bilang lahat ng nakakonektang device na, kumbaga, maaari mong hawakan gamit ang iyong mga kamay (mga processor, memory stick, hard drive, monitor, video, audio at sound adapter, keyboard, mouse, peripheral device tulad ng mga printer, scanner, atbp. d.). Sa mga tao, ang lahat ng mga bahaging ito ay tinatawag minsan na "computer hardware".

Ang bahagi ng software ay binubuo ng maraming mga bahagi, kung saan ang operating system ay gumaganap ng nangungunang papel, batay sa kung saan ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng hardware at iba pang mga programa ay isinasagawa, at ang mga driver ng device na naka-install dito ay mga espesyal na programa kung saan ang OS ay maaaring makipag-ugnayan sa mismong hardware at gamitin ito kapag nagsasagawa ng ilang partikular na gawain.

Mula dito ay madaling tapusin na ang pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang computer ng anumang uri ay ang pakikipag-ugnayan ng mga bahagi ng hardware at software. Ngunit ito ay isang mababaw na pananaw lamang. Ang mga prosesong ito ay ilalarawan sa ibang pagkakataon.

Hardware ng kompyuter

Sa bahagi ng hardware, ayon sa marami, ang processor at RAM ay nasa unang lugar. Sa isang bahagi, ito ay totoo. Sila ang nagsisiguro sa pagpapatupad ng lahat ng mga utos ng programa at ginagawang posible na ilunsad ang ilang mga proseso.

Sa kabilang banda, kung maghuhukay ka ng mas malalim, hindi isang solong "bakal" na sangkap ang nagkakahalaga ng anuman sa kanyang sarili, dahil kailangan mong ikonekta ito sa isang lugar upang magamit ito. At dito ang pinakamahalagang kahalagahan ay ibinibigay sa tinatawag na motherboards (sikat - "motherboards") - mga espesyal na aparato kung saan naka-mount ang lahat ng iba pang mga bahagi, microcircuits, atbp. Sa ganitong kahulugan, ang pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng computer (tamang gumagana nang walang mga pagkabigo ) ay upang ikonekta nang tama ang lahat ng mga bahagi ng hardware sa pamamagitan ng naaangkop na mga controller sa mga espesyal na slot o connector sa board mismo. Mayroong mga panuntunan dito, halimbawa, sa tamang paggamit ng mga PCI bus, sa pagkonekta ng mga hard drive at naaalis na drive gamit ang prinsipyo ng Master/Slave, atbp.

Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit kung saan ang impormasyon ay naitala, na parang magpakailanman, at random access memory (RAM), na nagsisilbing magsagawa ng mga bahagi ng software.

Mga uri ng software

Ang prinsipyo ng software ng pagpapatakbo ng computer ay nagpapahiwatig ng paggamit ng naaangkop na software upang maisagawa ang mga gawain.

Sa isang pangkalahatang kahulugan, ang software ay nahahati sa ilang mga kategorya, kung saan ang isa ay maaaring magkahiwalay na makilala ang system at K isama ang mga operating system mismo, mga driver ng device, at kung minsan ang mga serbisyong kagamitan na kinakailangan upang matiyak ang tamang operasyon ng buong system. Ito ay, wika nga, isang karaniwang shell kung saan naka-embed ang mga application program at application. Ang software ng ganitong uri ay may mahigpit na pokus, iyon ay, ito ay nakatuon sa pagganap ng isang partikular na gawain.

Ngunit dahil pinag-uusapan natin kung ano mismo ang mga pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng computer sa pangkalahatang kahulugan, ito ang software ng system na lumalabas sa itaas. Susunod, isaalang-alang kung paano nagsisimula ang buong sistema ng computer.

Aralin sa Informatics. Computer: i-on at suriin ang mga device

Marahil, napansin ng maraming gumagamit ng mga nakatigil na PC na kapag naka-on ang computer, maririnig ang isang katangian ng tunog ng system speaker. Ilang mga tao ang nagbibigay-pansin dito, gayunpaman, mula sa katotohanan ng hitsura nito, maaari nating tapusin na ang lahat ng mga "bakal" na aparato ay gumagana nang normal.

Ano ang mangyayari? Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang computer ay kapag ang kapangyarihan ay inilapat sa isang espesyal na microcircuit, na tinatawag na pangunahing input / output device, ang lahat ng mga aparato ay nasubok. Una sa lahat, mayroong isang pagtuklas ng mga malfunction sa pagpapatakbo ng video adapter, dahil kung hindi ito maayos, ang system ay hindi lamang maipapakita ang visual na impormasyon sa screen. Pagkatapos lamang ay tinutukoy ang uri ng processor at ang mga katangian nito, mga parameter ng RAM, hard drive at iba pang mga device. Sa katunayan, ang BIOS sa una ay nag-iimbak ng impormasyon sa buong hardware.

Mga opsyon sa pag-download

Mayroon ding sistema ng pagpili ng boot device (hard drive, optical media, USB device, network, atbp.). Sa anumang kaso, ang karagdagang prinsipyo ng pagpapatakbo ng computer sa mga tuntunin ng pag-boot ay ang device ay may tinatawag na boot record na kinakailangan upang simulan ang system.

Simula ng operating system

Upang mai-load ang OS, kinakailangan ang isang espesyal na bootloader, na nagpapasimula sa kernel ng system na naitala sa hard disk at inilalagay ito sa RAM, pagkatapos kung saan ang kontrol ng proseso ay inilipat sa OS mismo.

Bilang karagdagan, ang master boot record ay maaaring magkaroon ng mas nababaluktot na mga setting, na nagbibigay sa user ng karapatang pumili ng bootable system. Kung magsisimula ka mula sa naaalis na media, ang executable boot code ay binabasa mula dito, ngunit sa anumang kaso, ang pag-boot ay isinasagawa lamang kung ang BIOS ay nagpasiya na ang executable code ay wasto. Kung hindi, ang isang abiso tungkol sa imposibilidad ng pagsisimula ay lilitaw sa screen, tulad ng katotohanan na ang boot partition ay hindi natagpuan. Sa kasong ito, minsan ginagamit ang partition table, na naglalaman ng impormasyon tungkol sa lahat ng mga lohikal na disk kung saan maaaring hatiin ang hard drive. Sa iba pang mga bagay, ang pag-access sa impormasyon ay direktang nakasalalay sa istraktura ng organisasyon ng file, na tinatawag na file system (FAT, NTFS, atbp.).

Tandaan na ito ang pinaka primitive na interpretasyon ng proseso ng boot, dahil sa katotohanan ang lahat ay mas kumplikado.

maglunsad ng mga programa

Kaya, ang operating system ay na-load. Ngayon, tumuon tayo sa paggana ng mga programa at application. Ang gitnang processor at RAM ay pangunahing responsable para sa kanilang pagpapatupad, hindi banggitin ang mga driver ng iba pang mga device na kasangkot.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng memorya ng computer ay kapag ang isang maipapatupad na file ng isang programa o isa pang bagay ay inilunsad mula sa ROM o naaalis na media, kapag ang application ay gumaganap ng isang pantulong na papel, ang ilang mga kaugnay na bahagi ay inilalagay sa random access memory (RAM) sa pamamagitan ng system kernel, kadalasang kumakatawan sa mga dynamic na aklatan (bagaman para sa mga simpleng programa ang kanilang presensya ay maaaring hindi ibigay), at mga driver ng device na kinakailangan para sa operasyon.

Nagbibigay sila ng link sa pagitan ng operating system, mismong program, at ng user. Malinaw na mas malaki ang halaga ng RAM, mas maraming mga bahagi ang maaaring mai-load dito at mas mabilis ang kanilang pagproseso. Kapag natanggap ang mga utos ng pakikipag-ugnayan, ang sentral na processor ay papasok sa negosyo, na nagsasagawa ng lahat ng mga pagkilos sa pagkalkula sa system. Sa pagkumpleto ng application o kapag ang computer ay naka-off, ang lahat ng mga bahagi mula sa "RAM" ay diskargado. Ngunit hindi ito palaging nangyayari.

Pagbabago ng mga setting ng system

Ang ilang mga proseso ay maaaring permanenteng naninirahan sa RAM. Samakatuwid, dapat silang ihinto nang manu-mano. Sa mga sistema ng Windows, maraming mga serbisyo ang awtomatikong nagsisimula, ngunit ang mga ito ay ganap na hindi kailangan para sa gumagamit. Sa kasong ito, inilapat ang setting ng autorun. Sa pinakasimpleng bersyon, ginagamit ang mga optimizer program na naglilinis ng mga hindi kinakailangang proseso at awtomatikong nag-aalis ng basura sa computer. Ngunit ito ay isang hiwalay na pag-uusap.

Anumang computer (pangunahing computer, mini-computer, personal computer) ay maaaring katawanin bilang binubuo ng mga sumusunod na pangunahing bloke:

control device (CU). Inaayos ang proseso ng pagpapatupad ng programa;

arithmetic logic unit (ALU). Nagbibigay ng mga aritmetika at lohikal na operasyon. Sa modernong mga personal na computer, ang CU at ALU ay pinagsama sa isang yunit, na tinatawag na processor

Memory device. Nagbibigay ng pagsasaulo at pag-iimbak ng data sa isang computer;

input at output device(keyboard, monitor, printer, atbp.).

Tinitiyak ng pakikipag-ugnayan ng mga device na ito ang pagganap ng lahat ng mga function ng computer.

1.2. Representasyon ng impormasyon sa isang computer

Pinoproseso lang ng computer ang impormasyong ipinakita sa binary digital form, anuman ang uri ng orihinal na data: text man ito, o mga imahe, o tunog. Kapag ipinasok sa isang computer, ang data ay naka-encode at ipinakita sa computer sa sistema ng binary na numero sa anyo ng mga zero at isa. Ang yunit ng impormasyon sa isang kompyuter ay kaunti, mga. isang binary digit na maaaring tumagal sa isa lamang sa dalawang halaga: 0 o 1, ito ang pinakamababang impormasyon na maaaring umiral sa kalikasan. Ang pinakamababang "makabuluhang" yunit ng impormasyon na naaayon sa isang karakter ay byte - walong magkakasunod na di-paghiwa-hiwalay na piraso. Ang isang byte ay maaaring mag-encode ng isa sa 256 na mga character (Latin, Greek at Russian na mga alpabeto, iba't ibang mga character ng serbisyo, atbp.). Ang mas malalaking yunit ng impormasyon ay kilobytes (1024 bytes), megabytes (1024 kilobytes), gigabytes (1024 megabytes).

Sa hinaharap, pag-uusapan natin ang tungkol sa mga personal na computer na IBM PC na katugma sa kanila, bilang ang pinakakaraniwan sa mga museo ng bansa.

2. Personal na computer device

Sa istruktura, ang personal na computer ng IBM PC ay binubuo ng mga sumusunod na pangunahing bloke:

yunit ng sistema;

pangkat ng external na storage device(mga drive sa magnetic, magneto-optical, optical disk, streamer para sa pag-archive ng data sa tape, atbp.);

pangkat ng mga input at output device, na maaaring kabilang ang:

keyboard - upang ipasok ang mga character;

mouse, joystick- mga device na nagpapadali sa pag-input at pagmamanipula ng data;

monitor (o display) - para sa pagpapakita ng teksto at graphic na impormasyon sa screen;

Printer- upang mag-print ng mga teksto o larawan;

mga scanner - upang magpasok ng mga larawan;

mga aparato sa koneksyon sa network(hal. mga modem), pati na rin ang ilang iba pang device.

Ang pag-uuri sa itaas ay hindi mahigpit at naglalarawan.

2.1. Yunit ng sistema

Ang mga pangunahing elemento ng yunit ng system ay:

Microprocessor, isang maliit na electronic circuit na nagsasagawa ng lahat ng kalkulasyon at pagproseso ng impormasyon. Ang pangunahing katangian ng microprocessor: uri ng modelo - uri at dalas ng orasan. Karamihan sa mga modernong computer ay gumagamit ng mga processor ng Intel Celeron o Pentium, ang bilis ng orasan hanggang 1200 megahertz o mas mataas (mas mataas ang bilis ng orasan, mas mabilis ang processor).

coprocessor. Ito ay isang karagdagang computing device na idinisenyo upang pabilisin ang mga kalkulasyon, na napakahalaga sa pagproseso ng imahe.

RAM. Ang prinsipyo ng paghahati sa "operatiba" at "panlabas" na memorya ay batay sa puro pang-ekonomiyang pagsasaalang-alang: ang random access memory ay mabilis ngunit mahal, ang panlabas na memorya ay mura ngunit mabagal. Ang isang tampok ng RAM ay ang data ay naka-imbak dito lamang sa oras na ang computer ay naka-on. Kung ang data ay hindi nailipat mula sa RAM patungo sa panlabas na media sa oras na naka-off ang computer, mawawala ang data na ito. Ang RAM ay karaniwang tinutukoy bilang RAM (Random Access Memory). Ang mga modernong computer ay karaniwang nag-i-install ng hindi bababa sa 256 megabytes ng RAM.

Bus, o system highway, na nag-uugnay sa iba't ibang elemento sa loob ng isang computer at nagbibigay-daan sa paglipat ng data sa pagitan ng mga ito. Depende sa functional na layunin, mayroong: data bus, address bus, control bus. Depende sa uri at layunin ng computer, ang mga gulong ng iba't ibang uri ay naka-install.

Ang lahat ng apat na elementong ito ay karaniwang matatagpuan sa isang elemento ng istruktura, na tinatawag na motherboard.

Mga Controller. Ito ang mga device na idinisenyo upang i-coordinate ang pagpapatakbo ng mga indibidwal na bahagi ng computer: processor, RAM, disk drive, keyboard at iba pang device.

Sa istruktura, ang mga pangunahing elemento ng unit ng system at ang aparato ng memorya ay inilalagay sa kaso ng computer. Bilang karagdagan, ang isang power supply, cable network at ilang mga elemento ng auxiliary ay inilalagay sa kaso.

TEKNIKAL NA PARAAN PARA SA PAGPAPATUPAD NG MGA PROSESO NG IMPORMASYON

Ang komposisyon at layunin ng mga pangunahing elemento ng isang personal na computer

Klasikong arkitektura ng computer

Ang mga pundasyon para sa pagbuo ng mga elektronikong computer sa kanilang modernong kahulugan ay inilatag noong 30s at 40s ng huling siglo ng mga kilalang siyentipiko: ang English mathematician na si Alan Turing at ang Hungarian-American na si John (Janos) Neumann.

Ang Turing machine ay hindi naging isang tunay na operating device, ngunit hanggang ngayon ito ay patuloy na ginagamit bilang pangunahing modelo upang linawin ang kakanyahan ng mga konsepto tulad ng "proseso ng computing", "algorithm", pati na rin upang linawin ang kaugnayan sa pagitan ng algorithm. at mga kompyuter.

Noong 1946, sa sesyon ng tag-init ng Unibersidad ng Pennsylvania, si John Neumann ay namahagi ng isang ulat na naglatag ng mga pundasyon para sa pag-unlad ng teknolohiya ng computer para sa ilang mga darating na dekada. Ang kasunod na karanasan sa pagbuo ng mga computer ay nagpakita ng kawastuhan ng mga pangunahing konklusyon ni Neumann, na binuo at pino sa mga susunod na taon. Ang mga pangunahing rekomendasyon na iminungkahi ni Neumann para sa mga developer ng computer ay ang mga sumusunod:

1. Ang mga makina sa mga elektronikong elemento ay hindi dapat gumana sa decimal, ngunit sa binary number system.

2. Ang programa ay dapat na matatagpuan sa isa sa mga bloke ng makina - sa isang memory device (memorya) na may sapat na kapasidad at naaangkop na bilis para sa pagkuha at pagsulat ng mga tagubilin ng programa.

3. Ang programa, tulad ng mga numero kung saan gumagana ang makina, ay kinakatawan sa binary code. Kaya, sa anyo ng representasyon, ang mga utos at numero ay magkaparehong uri. Ang sitwasyong ito ay humahantong sa mga sumusunod na mahahalagang kahihinatnan:

Ang mga intermediate na resulta ng mga kalkulasyon, mga constant at iba pang mga numero ay maaaring ilagay sa parehong memorya ng programa;

Ang numerical form ng program notation ay nagbibigay-daan sa makina na magsagawa ng mga operasyon sa mga dami na nag-encode sa mga tagubilin ng programa.

4. Ang mga arithmetic unit ng makina ay itinayo batay sa mga circuit na nagsasagawa ng operasyon ng karagdagan. Ang paglikha ng mga espesyal na aparato para sa pagkalkula ng iba pang mga operasyon ay hindi praktikal.

5. Gumagamit ang makina ng isang parallel na prinsipyo ng organisasyon ng proseso ng computational (ang mga operasyon sa mga salita ay ginagawa nang sabay-sabay para sa lahat ng mga digit).

Computer architecture karaniwang tinutukoy ng kabuuan ng mga katangian nito na mahalaga para sa gumagamit. Ang pangunahing pansin ay binabayaran sa istraktura at pag-andar ng makina, na maaaring nahahati sa pangunahing at karagdagang.

Pangunahin Tinutukoy ng mga function ang layunin ng computer: ang pagproseso at pag-iimbak ng impormasyon, ang pagpapalitan ng impormasyon sa mga panlabas na bagay. Dagdag pinatataas ng mga function ang kahusayan ng mga pangunahing pag-andar: nagbibigay sila ng mahusay na mga mode ng operasyon, pag-uusap sa gumagamit, mataas na pagiging maaasahan, atbp. Ang pinangalanang mga function ng computer ay ipinatupad gamit ang mga bahagi nito: hardware at software.

Personal na computer - ito ay isang desktop o portable na computer na nakakatugon sa mga kinakailangan ng pangkalahatang accessibility at universality ng paggamit.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo at istraktura ng isang personal na computer

Anumang anyo ng aktibidad ng tao, anumang proseso ng paggana ng isang teknikal na bagay ay nauugnay sa paglipat at pagbabago ng impormasyon. Impormasyon tinatawag na impormasyon tungkol sa ilang mga natural na phenomena, mga kaganapan sa buhay panlipunan at mga proseso sa mga teknikal na kagamitan. Ang impormasyong nakapaloob at naayos sa isang materyal na anyo ay tinatawag na isang mensahe. Ang mga mensahe ay maaaring tuloy-tuloy (analogue) at discrete (digital). Ang isang tuluy-tuloy na mensahe ay kinakatawan ng isang pisikal na dami (electric boltahe, kasalukuyang, atbp.), na ang mga pagbabago sa paglipas ng panahon ay sumasalamin sa kurso ng prosesong isinasaalang-alang.

Ang isang discrete na mensahe ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang nakapirming hanay ng mga elemento, kung saan ang iba't ibang mga pagkakasunud-sunod ay nabuo sa ilang mga punto sa oras. Ang mga computer ay mga converter ng impormasyon, kung saan ang paunang data ng problema ay na-convert sa resulta ng solusyon nito, at nabibilang sila sa klase ng discrete action - digital.

Ang pangunahing tampok ng isang computer ay ang prinsipyo ng kontrol ng programa, sa batayan kung saan ang awtomatikong kontrol ng proseso ng paglutas ng isang problema ay nakamit. Ang isa pang mahalagang prinsipyo ay ang prinsipyo ng nakaimbak na programa sa memorya, ayon sa kung saan ang programa, na naka-encode sa digital form, ay naka-imbak sa memorya kasama ang mga numero. Ang utos ay hindi nagpapahiwatig ng mga numero na kasangkot sa mga operasyon, ngunit ang mga address ng mga cell ng RAM kung saan sila matatagpuan at ang address ng cell kung saan inilalagay ang resulta ng operasyon.

Ang pagpapatakbo ng isang personal na computer (PC) ay maaaring madaling ilarawan bilang mga sumusunod. Kapag ang computer ay naka-on sa panahon ng paunang proseso ng pag-boot, ang mga bahagi ng PC ay sinusuri ng isang espesyal na programa na "naka-hardwired" sa ROM (BIOS). Kasabay nito, ang program na ito ay sumusubok ("binubuhay") ang mga peripheral ng PC. Pagkatapos ang isang hanay ng mga programa (operating system) at paunang data para sa mga kalkulasyon ay na-load sa PC RAM. Ang pag-download na ito ay maaaring gawin mula sa keyboard o mula sa isa sa mga disk drive. Itinatakda ng operating system ang pagkakasunud-sunod ng pagpapatakbo ng mga PC device at ang pagkakasunud-sunod ng pag-input ng data, mga algorithm para sa pagproseso ng mga ito at mga port para sa pag-output ng mga resulta. Karaniwan, ang data ay kinukuha mula sa ilang lokasyon ng memorya ng RAM, na pinoproseso ng microprocessor, at pagkatapos ay inililipat sa ibang mga lokasyon ng memorya. Kung kinakailangan, ang mga resulta na nakuha sa pamamagitan ng mga espesyal na port ay ipinadala sa printer para sa pag-print.

Fig.2. Pinalaki ang block diagram ng isang PC

Istraktura ng kompyuter– ito ay ilang modelo na nagtatatag ng komposisyon, kaayusan at mga prinsipyo ng pakikipag-ugnayan ng mga bahagi nito.

Ang Figure 1 ay nagpapakita ng pinasimple na functional diagram ng isang personal na computer, Figure 2 - ang pinalaki nitong block diagram.

Microprocessor. Ito ang sentral na bloke ng PC, na idinisenyo upang kontrolin ang pagpapatakbo ng lahat ng mga bloke ng makina at upang magsagawa ng mga aritmetika at lohikal na operasyon sa impormasyon (Larawan 3). Kasama sa microprocessor ang:

- aparatong pangkontrol(CU) - bumubuo at naghahatid sa lahat ng mga bloke ng makina sa tamang oras ng ilang mga signal ng kontrol (control pulses), dahil sa mga detalye ng operasyon na ginagawa at ang mga resulta ng mga nakaraang operasyon; bumubuo ng mga address ng memory cell na ginagamit ng operasyon na ginagawa, at inililipat ang mga address na ito sa kaukulang mga unit ng computer; ang control device ay tumatanggap ng reference pulse sequence mula sa clock pulse generator;

- arithmetic logic unit(ALU) - idinisenyo upang isagawa ang lahat ng aritmetika at lohikal na operasyon sa numeric at simbolikong impormasyon. Sa ilang mga modelo ng PC, isang karagdagang math coprocessor, ginagamit para sa pinabilis na mga operasyon sa binary floating-point na mga numero, sa binary-coded decimal na mga numero, upang kalkulahin ang ilang trigonometriko function na may mataas na katumpakan;

- memorya ng microprocessor- nagsisilbi para sa panandaliang pag-iimbak, pagtatala at pagpapalabas ng impormasyong direktang ginagamit sa mga kalkulasyon sa mga susunod na cycle ng makina. Ito ay ginagamit upang matiyak ang mataas na bilis ng makina, dahil ang pangunahing memorya ay hindi palaging nagbibigay ng bilis ng pagsulat, paghahanap at pagbabasa ng impormasyon na kinakailangan para sa mahusay na operasyon ng isang high-speed microprocessor.

- microprocessor interface system - nagpapatupad ng pagpapares at komunikasyon sa iba pang mga PC device.

Interface(interface) - isang hanay ng mga paraan ng interfacing at komunikasyon ng mga aparatong computer, na tinitiyak ang kanilang epektibong pakikipag-ugnayan.

Ang mga pangunahing katangian ng microprocessor:

Ang dalas ng orasan, na nagpapakita kung gaano karaming mga tagubilin (mga aksyon) ang magagawa ng processor sa isang segundo;

Arkitektura, lalo na ang laki ng memorya ng cache (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang seksyon ...).

Ilang application ng processor, maliban sa personal na computer ng user:

controller ng ilaw ng trapiko;

Mga interactive na laruan;

Sistema ng digital nabigasyon ng kotse;

Pamamahala ng pag-aapoy at supply ng gasolina sa mga kotse;

Mga Printer;

Sound engineer console;

Mga lokomotibo (kinokontrol ng microprocessor ang power supply ng makina);

Interactive touch video screen;

Kontrol sa pagkonsumo ng kuryente;

Teknolohikal na kontrol (ang microprocessor ay kumokontrol sa mga kondisyon ng proseso ng produksyon - temperatura, presyon o pagkonsumo ng mga materyales);

Pangingisda electronic pain;

Electronic organ, gitara, synthesizer;

Helium detector;

Mga kagamitan sa fitness;

Elektronikong laro na "Darts";

Mga instrumento sa pananaliksik;

Mooring clutch controller para sa marine vessel, atbp.

Generator ng pulso ng orasan. Ito ay bumubuo ng isang pagkakasunod-sunod ng mga electrical impulses; ang dalas ng nabuong mga pulso ay tumutukoy sa dalas ng orasan ng makina. Tinutukoy ng agwat ng oras sa pagitan ng mga katabing pulso ang oras ng isang cycle ng makina, o simple cycle ng makina. Ang dalas ng clock pulse generator ay isa sa mga pangunahing katangian ng isang personal na computer at higit na tinutukoy ang bilis ng operasyon nito, dahil ang bawat operasyon sa makina ay ginaganap sa isang tiyak na bilang ng mga cycle.

Ang pangunahing natatanging tampok ng istraktura ng isang personal na computer ay ang pagkakaroon ng isang system bus, kung saan ang lahat ng mga aparato nito ay nakikipag-ugnayan at nagpapalitan ng impormasyon.

Mga gulong ng PC. Ang computer ay binuo ayon sa trunk-modular na prinsipyo, kung saan ang lahat ng mga bloke ng computer ay magkakaugnay ng isang system bus na idinisenyo upang makipagpalitan ng data, address at kontrolin ang impormasyon sa pagitan ng mga bahagi ng computer. Tinutukoy ng system bus ang pangkalahatang pagkakasunud-sunod ng palitan sa pagitan ng anumang mga bloke ng computer, pati na rin ang maximum na bilang ng mga I / O na device na ginamit. Kasama dito address bus, mga datos at control bus. Ang address bus at ang data bus ay kailangan upang ilipat ang address ng mga gustong cell mula sa microprocessor, at pagkatapos ay basahin mula sa kanila (o isulat sa kanila) ang kaukulang data. Upang matiyak ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga indibidwal na node ng computer, mayroong isang control bus na nagpapadala ng mga control signal na ipinagpapalit sa isa't isa ng mga PC device.

Bilang karagdagan, mayroong riles ng kuryente, na may mga wire at interface circuit para sa pagkonekta ng mga PC unit sa power supply system.

Ang mga PC bus ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang pangunahing mga parameter - ang lalim ng bit at ang bilis ng paghahatid ng digital signal sa pamamagitan ng mga ito. Ang bit width ng data bus ay lalong mahalaga - dapat itong tumutugma sa bit width ng microprocessor.

Ang lahat ng mga panlabas na aparato, o sa halip ang kanilang mga I / O port, ay konektado sa bus sa parehong paraan sa pamamagitan ng kaukulang pinag-isang connector (joints): direkta o sa pamamagitan ng controllers (mga adaptor). Ang system bus ay kinokontrol ng microprocessor nang direkta o sa pamamagitan ng karagdagang microcircuit - controller ng bus, na bumubuo sa mga pangunahing signal ng kontrol.

pangunahing memorya. Ito ay dinisenyo upang mag-imbak at mabilis na makipagpalitan ng impormasyon sa iba pang mga yunit ng makina. Kasama sa pangunahing memorya ang dalawang uri ng mga storage device: Read Only Memory (ROM) at Random Access Memory (RAM).

Karaniwang ginagawa ang ROM sa anyo ng isang chip na ibinebenta sa motherboard at hindi maaaring palitan. Ang impormasyong naitala sa ROM ay hindi mababago ng gumagamit, na mahusay na makikita sa Ingles na bersyon ng pangalan nito Read Only Memory - read-only memory. Ang memorya na ito ay nag-iimbak ng mga programa para sa pagsubok sa mga pangunahing bahagi ng computer, pagsisimula ng paglo-load ng operating system, at pagseserbisyo ng data input at output operations. Ang mga program na ito ay, kumbaga, permanenteng "naka-hardwired" sa ROM.

Ang RAM ay idinisenyo upang mag-imbak ng impormasyon (mga programa at data) na direktang kasangkot sa proseso ng pag-compute sa kasalukuyang yugto ng pagpapatakbo ng PC. RAM - pabagu-bago ng isip memorya: kapag naka-off ang power supply, nawawala ang impormasyong nakaimbak dito (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang seksyon 3).

panlabas na memorya. Ito ay ginagamit para sa pangmatagalang imbakan ng anumang impormasyon na maaaring kailanganin upang malutas ang mga problema. Sa partikular, ang lahat ng software ng computer ay naka-imbak sa panlabas na memorya. Kasama sa external memory ang iba't ibang uri ng storage device (cassette tape storage device (streamers), optical disk drive (CD-ROM)), ngunit ang pinakakaraniwan, available sa halos anumang computer, ay hard drives (HDD) at floppy (NGMD) magnetic mga disk. Ang layunin ng mga drive na ito ay mag-imbak ng malaking halaga ng impormasyon, mag-record at mag-isyu ng naka-imbak na impormasyon kapag hiniling sa isang random na access memory device (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang seksyon ...).

Power Supply. Ito ay isang bloke (Fig. 4) na naglalaman ng mga autonomous at mains power supply system para sa PC. Ang power supply ay gumaganap ng dalawang kritikal na pag-andar: nagbibigay ito ng lahat ng mga bahagi ng system na may nagpapatatag na boltahe at pinapalamig nito ang loob ng computer.

Timer. Ito ay isang in-machine na elektronikong orasan na nagbibigay, kung kinakailangan, ng awtomatikong pag-aalis ng kasalukuyang sandali sa oras (taon, buwan, oras, minuto, segundo at mga fraction ng segundo). Ang timer ay konektado sa isang autonomous power source - ang baterya at patuloy na gumagana kapag ang makina ay nadiskonekta mula sa mga mains.

Panlabas (peripheral) na mga aparato. Sa ilalim paligid maunawaan ang anumang device na structurally separated mula sa gitnang bahagi ng PC (microprocessor at pangunahing memorya), ay may sariling kontrol at gumaganap ng mga kahilingan ng microprocessor nang walang direktang interbensyon nito.

Sa layunin, ang mga sumusunod na panlabas na PC device ay maaaring makilala:

Mga kagamitan sa pag-input ng impormasyon;

Output ng impormasyon at display device;

Pagturo ng mga aparato (manipulator, control device);

Mga kagamitan sa komunikasyon at telekomunikasyon.

Upang mga input device iugnay:

Keyboard - isang aparato para sa manu-manong pagpasok ng teksto, digital at kontrol ng impormasyon sa isang PC (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang seksyon ...);

Scanner - isang aparato para sa awtomatikong pagbabasa mula sa papel o iba pang media at pagpasok ng mga teksto, mga graph, mga guhit, mga guhit sa isang PC para sa kanilang conversion sa isang digital (computer) na form (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang seksyon ...);

- graphic tablet (digitizer) - isang aparato para sa manu-manong pag-input ng graphic (mas madalas na teksto) na impormasyon, mga imahe. Ang isang graphics tablet ay dalawang device - ang tablet mismo at ang panulat. Mula sa isang espesyal na tablet na nilagyan ng isang sensitibong ibabaw na tumutugon sa mga signal na ibinubuga ng panulat, ang eksaktong mga coordinate ng "point of contact" ay ipinadala sa computer. Ang panulat, kapag nakikipag-ugnayan sa tablet, ay naglalabas ng mga espesyal na signal na nagsasabi dito kung anong kulay ang iguguhit nito o ang elementong iyon sa computer, kung gaano kakapal ang stroke, atbp. Ginagamit ng mga computer artist, designer.

Mga touch screen - mga aparato para sa pagpasok ng mga indibidwal na elemento ng imahe, mga programa o mga utos mula sa isang split screen display sa isang PC;

Mga digital camera. Sa hitsura, hindi sila masyadong naiiba mula sa isang maginoo na camera, at sila ay ginawa ng parehong mga kumpanya bilang maginoo na mga camera. Ang pagkakaiba ay sa halip na pelikula, ang isang digital camera ay gumagamit ng isang espesyal na elemento ng memorya na nagse-save ng imahe na ipinadala mula sa lens bilang isang hindi naka-compress (TIFF) o lossy compressed file (JPEG compression). Sa ibang pagkakataon, ang nagresultang file ay inilipat sa isang computer, at pagkatapos ay maaari itong iproseso sa anumang graphic editor at, kung kinakailangan, i-print, tulad ng isang regular na litrato, sa isang espesyal na printer. Kasama sa parehong pangkat ng mga kagamitang pang-input ng impormasyon ang mga digital video camera at mga mobile phone;

Ang mga mikropono ay mga aparatong tumatanggap ng tunog sa anyong analog. Upang maisulat ng isang computer ang mga naturang signal sa mga magnetic disk at maproseso ang mga ito, ang mga signal ay dapat na ma-convert mula sa analog patungo sa digital na anyo. Nakamit ito gamit ang isang espesyal na aparato - isang analog-to-digital converter (ADC);

MIDI keyboard (MIDI - Musical Instrument Digital Interface) - isang device na kumokonekta sa sound card. Hindi tulad ng mga synthesizer, ang MIDI keyboard mismo ay hindi nakakagawa ng mga tunog: wala itong anumang "stuffing" para sa paglikha ng tunog. Ang papel na ito ay ibinibigay sa sound card. Ang papel ng naturang keyboard ay upang magbigay ng mga utos sa built-in na synthesizer: anong tala kung anong tagal at kung anong instrumento ang dapat i-play ng computer. Mga elemento ng MIDI keyboard: ang keyboard mismo ay isang pinasimpleng kopya ng piano; mga tool sa pagkontrol ng instrumento na nagbibigay-daan sa iyong ilipat ang keyboard para gayahin ang alinman sa mga instrumentong available sa sound card arsenal.

Upang output at display device iugnay:

Monitor (display) - isang aparato para sa pagpapakita ng teksto at graphic na impormasyon nang walang pangmatagalang pag-aayos nito (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang seksyon ...);

Ang printer ay isang device para sa pag-output ng data mula sa isang computer patungo sa papel sa isang madaling basahin na form. Pinapayagan ka ng mga printer na makakuha ng isang hard copy ng isang dokumento. Ang pinakakaraniwang uri ng mga printer ay: dot matrix printers (impact device at thermal printers), inkjet printers na may ink-dye, laser printer na gumagamit ng electrographic image formation method (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang seksyon ...);

Ang mga graph plotters (plotters) ay mga device para sa pag-output ng graphic na impormasyon (mga graph, drawing, drawing) mula sa isang PC patungo sa papel. Ang mga ito ay ginagamit sa computer-aided na disenyo;

Mga headphone, speaker - mga aparato para sa pag-output ng impormasyon ng tunog.

Upang mga kagamitang panturo iugnay:

Mouse - isang aparato na idinisenyo upang gumana sa isang kapaligiran na may isang graphical na interface ng gumagamit;

Trackball - isang aparato na gumaganap ng mga function na katulad ng isang mouse, sa kaibahan kung saan hindi ang katawan ang gumagalaw, ngunit ang bola lamang;

Ginagalaw ng joystick ang cursor sa screen sa isa sa apat na direksyon. Ginagamit upang makipag-ugnayan sa mga programa ng laro;

Mga kagamitan sa komunikasyon at telekomunikasyon ay ginagamit upang makipag-usap sa mga device at iba pang mga tool sa automation at upang ikonekta ang isang PC sa mga channel ng komunikasyon, sa iba pang mga computer at computer network. Kabilang dito ang:

Ang modem (mula sa mga salitang modulation-demodulation) ay isang aparato na idinisenyo upang ikonekta ang isang computer sa mga analog na linya ng telepono. Pinapayagan ka nitong magtrabaho sa Internet sa pamamagitan ng isang ordinaryong linya ng telepono. Ang modem ay gumaganap ng mga sumusunod na function: kapag nagpapadala - nagko-convert ng isang digital code sa mga analog signal, kapag tumatanggap - sinasala ang natanggap na signal mula sa pagkagambala, i.e. baligtarin ang conversion ng isang analog signal sa isang digital code;

Ang network adapter ay isang panlabas na interface ng isang PC at nagsisilbi upang ikonekta ito sa isang channel ng komunikasyon para sa pakikipagpalitan ng impormasyon sa iba pang mga computer, upang gumana bilang bahagi ng isang computer network upang matiyak ang paglilipat ng impormasyon mula sa isang computer patungo sa isang kapaligiran ng komunikasyon;

Ang data transmission multiplexer ay isang multi-channel na computer interface device na may ilang mga channel ng komunikasyon.

Pangunahing pagsasaayos ng PC

Sa istruktura, ang mga PC ay ginawa sa anyo ng isang sentral na yunit ng system, kung saan ang mga panlabas na aparato ay konektado sa pamamagitan ng mga konektor: karagdagang mga aparato ng memorya, keyboard, display, printer, atbp.

Yunit ng sistema karaniwang may kasamang system board, power supply, disk drive, connectors para sa mga karagdagang device at expansion card na may controllers - adapters para sa external na device.

Sa system board(mas karaniwang tinutukoy bilang motherboard– Mother Board), bilang panuntunan, ay inilalagay:

Microprocessor;

Math coprocessor;

Generator ng pulso ng orasan;

Mga bloke (microcircuits) ng RAM at ROM;

Mga adaptor ng keyboard, HDD at floppy disk;

Timer, atbp.

CPU

Microprocessor(MP) (central processing unit - Central Processing Unit (CPU)) - isang functionally complete na software-controlled information processing device, na ginawa sa anyo ng isa o higit pang malaki o napakalaking integrated circuit. Ang processor ay ang "utak" ng PC. Nire-solve nito ang lahat ng karaniwang gawain sa pag-compute at inuugnay ang pagpapatakbo ng memory, video adapter, disk drive at iba pang bahagi ng system. Ang processor ay isang pambihirang kumplikadong microcircuit, direktang konektado sa motherboard sa karamihan ng mga PC, ngunit kung minsan ay naka-install sa isang daughter board, na, naman, ay konektado sa motherboard sa pamamagitan ng isang dalubhasang puwang.

Ginagawa ng MP ang mga sumusunod na function:

Pagbabasa at pag-decode ng mga utos mula sa pangunahing memorya;

Pagbabasa ng data mula sa pangunahing memorya at mga rehistro ng mga adaptor ng mga panlabas na device;

Pagtanggap at pagproseso ng mga kahilingan at utos mula sa mga adaptor para sa pagseserbisyo sa mga panlabas na device;

Pagproseso at pagsulat ng data sa pangunahing memorya at mga rehistro ng mga adaptor ng panlabas na device;

Pagbuo ng mga control signal para sa lahat ng iba pang mga node at block ng PC.

Tinutukoy ng kapasidad ng MP data bus ang kapasidad ng PC sa kabuuan; ang lapad ng MP address bus ay ang address space nito.