Η βασική αρχή του Η/Υ. Πώς λειτουργεί ένας προσωπικός υπολογιστής. Βάση δεδομένων - "σταθμός λεωφορείων"

Το πιο σημαντικό στοιχείο ενός υπολογιστή είναι η μνήμη. Διακρίνεται σε λειτουργικό και μακροπρόθεσμο. Η μνήμη μετριέται σε byte. Ένα byte μπορεί να αποθηκεύσει ένα γράμμα ή έναν αριθμό. Χρησιμοποιούνται επίσης κιλό byte (KB), megabyte (MB) και gigabyte (GB). Ένα kilobyte ισούται με 1024 byte. Λόγω του γεγονότος ότι ο υπολογιστής χρησιμοποιεί ένα δυαδικό σύστημα αριθμών, τέτοιοι αριθμοί είναι πιο βολικοί από τους στρογγυλούς. Η πρόσβαση στη μνήμη RAM δεν απαιτεί σχεδόν καθόλου χρόνο από τον επεξεργαστή, αυτή η μνήμη είναι πάντα λιγότερη από όσο θα θέλαμε. Η χωρητικότητα της μακροπρόθεσμης μνήμης είναι πολύ μεγαλύτερη, αλλά χρειάζεται πολύς χρόνος υπολογιστή για πρόσβαση σε αυτήν.

Ένα σύστημα διαύλου είναι ένα εργαλείο που επιτρέπει τη διέλευση ροών δεδομένων μεταξύ στοιχείων, π.χ. Το λειτουργικό σύστημα έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει στον χρήστη να ελέγχει τον υπολογιστή και να στέλνει εντολές στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Λειτουργεί ως διεπαφή μεταξύ του χρήστη και του υπολογιστή. Αυτό που θεωρείται μέρος της κεντρικής διαίρεσης εξαρτάται από το πλαίσιο. Έτσι, τα 5 συστατικά που αναφέρονται θα πρέπει να αντιπροσωπεύουν μια καλή μέση επιφάνεια.

Το λογισμικό επεκτείνει κυρίως τη λειτουργικότητα λειτουργικό σύστημα. Αυστηρά μιλώντας, το λειτουργικό σύστημα είναι επίσης λογισμικό, αλλά έχει υψηλότερο ρόλο προτεραιότητας. Για παράδειγμα, δεν υπάρχει λειτουργικό σύστημα Γράφοντας γράμματα ή επεξεργασία εικόνων. Σημαίνει ότι λογισμικόπρέπει να τηρούν γενικές συνθήκεςπαρέχεται από το λειτουργικό σύστημα. Εάν, για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να ξεκινήσετε ορισμένα πράγματα που το λειτουργικό σύστημα δεν επιτρέπει ή κατανοεί, τότε αυτό δεν γίνεται συστηματικά.

Επόμενο σημαντικό στοιχείουπολογιστής - ελεγκτής οθόνης ή προσαρμογέας βίντεο. Η αποστολή του είναι να μετατρέπει τα ψηφιακά σήματα από τον μικροεπεξεργαστή σε σήμα βίντεο που παρέχεται στην οθόνη. Ο ελεγκτής βίντεο έχει τη δική του μνήμη, το μέγεθος της οποίας καθορίζει σε πόσες κουκκίδες μπορεί να χωριστεί η εικόνα στην οθόνη και σε πόσα χρώματα μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Οι πιο συνηθισμένοι επί του παρόντος είναι οι προσαρμογείς βίντεο VGA και SVGA.

Ενας υπολογιστής. Σκοπός και αρχή λειτουργίας

Επομένως, το λογισμικό πρέπει πάντα να είναι συμβατό με το λειτουργικό σύστημα και σχεδόν σε όλα τα προγράμματα υποδεικνύεται συμβατότητα. Το λειτουργικό σύστημα και το λογισμικό δεν υπάρχουν φυσικά, αλλά μόνο με τη μορφή δεδομένων. Πρέπει να είναι διαθέσιμα για να λειτουργήσει ο επεξεργαστής και επομένως να φορτωθούν στην κύρια μνήμη επειδή ο επεξεργαστής επικοινωνεί απευθείας με την κύρια μνήμη λόγω της ταχύτητάς του. το ο μόνος τρόποςβεβαιωθείτε ότι η επεξεργασία είναι γρήγορη. Όταν χρησιμοποιείτε δίσκο ως μνήμη, τα αποτελέσματα θα είναι πολύ πιο αργά.

Το VGA παρέχει σχηματισμό εικόνας από 480 γραμμές των 640 κουκκίδων η καθεμία και μόνο 16 χρώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα (λειτουργία 640X480X16). SVGA - οι προσαρμογείς, ανάλογα με την ποσότητα μνήμης που είναι εγκατεστημένη σε αυτούς, μπορούν να λειτουργήσουν σε περισσότερες λειτουργίες, για παράδειγμα, 800x600x256, 1024x768x256 και ακόμη και 1600x1200x16M. Φυσικά, όσο μικρότερες είναι οι κουκκίδες που συνθέτουν την εικόνα, τόσο πιο εύκολο είναι για το μάτι να την αντιληφθεί.

Η λειτουργία ενός υπολογιστή, φαίνεται σχηματικά. Η εικόνα δεν δείχνει επαρκώς τον τρόπο λειτουργίας της κεντρικής μονάδας. Σε μετάφραση, αυτό σημαίνει χονδρικά "μνήμη τυχαίας πρόσβασης". Τα δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν οπουδήποτε στην κύρια μνήμη. Οι είσοδοι μπορούν να γίνουν μέσω συσκευών εισόδου. Πρώτον, το λειτουργικό σύστημα παίρνει τις ροές δεδομένων που αποστέλλονται από τις συσκευές εισόδου και τις στέλνει, σαν να λέγαμε, χρησιμοποιώντας το λογισμικό. Ανάλογα με τον τρόπο προγραμματισμού του λογισμικού, απαιτούνται ορισμένοι υπολογισμοί ανάλογα με τις ροές δεδομένων.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι υπολογιστών που διαφέρουν ως προς τη σύνθεση και τα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων τους, τα οποία χρησιμοποιούνται για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων. Έτσι, για την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων επεξεργασίας πληροφοριών, απαιτείται ένας υπολογιστής που θα περιέχει την πιο ισχυρή συσκευή για την εκτέλεση υπολογισμών. Σε αυτό, κατά κανόνα, η ποιοτική παρουσίαση πληροφοριών δεν είναι απαραίτητη και η συσκευή στην οποία εμφανίζονται αυτές οι πληροφορίες μπορεί να είναι πολύ αδύναμη. Συνήθως, οι υπολογιστές που πληρούν αυτές τις προϋποθέσεις και λειτουργούν στο γενικό δίκτυο υπολογιστών του γραφείου ονομάζονται διακομιστές και έχουν σχεδιαστεί για να επεξεργάζονται πληροφορίες σχετικά με τις απαιτήσεις που προέρχονται από άλλους υπολογιστές. Από την άλλη πλευρά, ένας υπολογιστής που έχει σχεδιαστεί κυρίως για την εκτύπωση εγγράφων μπορεί να μην έχει τόσο ισχυρή συσκευή επεξεργασίας πληροφοριών, αλλά μια συσκευή εκτύπωσης συχνά αρκετά υψηλής ποιότητας πρέπει να συνδέεται σε αυτόν. Τα γραφεία χρησιμοποιούν υπολογιστές που βρίσκονται μόνιμα στους χώρους εργασίας.

Για να γίνει αυτό, ορισμένες εντολές αποστέλλονται στο λειτουργικό σύστημα. Όταν το λειτουργικό σύστημα κατανοεί τις οδηγίες και επιτρέπει την εκτέλεση, οι οδηγίες μεταβιβάζονται στον επεξεργαστή. Η μεταφορά στον επεξεργαστή δεν γίνεται σε γλώσσα αναγνώσιμη από τον άνθρωπο, αλλά σε κώδικα μηχανής. Δηλαδή, ο επεξεργαστής λαμβάνει οδηγίες ως δυαδικούς αριθμούς με 0 περίπου, η λεγόμενη ροή δεδομένων περνά στον επεξεργαστή. Το λειτουργικό σύστημα διασφαλίζει ότι οι ροές δεδομένων περιέχουν επίσης «σωστά» μηδενικά ή ένα.

Ο επεξεργαστής έχει μια μονάδα ελέγχου και μια αριθμητική μονάδα. Η μονάδα ελέγχου παρέχει συντονισμό εντολών. Γιατί δεν χρειάζεται να εκτελούνται όλες οι εντολές ταυτόχρονα, αλλά με λογική σειρά. Η πραγματική επεξεργασία γίνεται στην αριθμομηχανή. Το αριθμητικό μπλοκ υπολογίζει τα δεδομένα που ανακτώνται από την κύρια μνήμη.

Η βάση του προσωπικού υπολογιστή είναι μονάδα του συστήματος. Οργανώνει την εργασία, επεξεργάζεται πληροφορίες, κάνει υπολογισμούς, παρέχει επικοινωνία μεταξύ ενός ατόμου και ενός υπολογιστή. Ο χρήστης δεν χρειάζεται να κατανοήσει πλήρως πώς λειτουργεί η μονάδα συστήματος. Αυτό είναι το πλήθος των ειδικών. Πρέπει όμως να ξέρει από ποια λειτουργικά μπλοκ αποτελείται ο υπολογιστής. Δεν έχουμε ξεκάθαρη ιδέα για την αρχή της λειτουργίας των εσωτερικών λειτουργικών μπλοκ των αντικειμένων γύρω μας - ένα ψυγείο, μια κουζίνα αερίου, ένα πλυντήριο ρούχων, ένα αυτοκίνητο, αλλά πρέπει να γνωρίζουμε ποια είναι η βάση για τη λειτουργία αυτών των συσκευών, ποιες είναι οι δυνατότητες των συστατικών τους μπλοκ.

Το αποτέλεσμα αποστέλλεται πίσω στη συσκευή εξόδου σε κώδικα μηχανής. Αυτό συχνά απαιτεί μεταμόρφωση. Επειδή, φυσικά, οι άνθρωποι δεν θέλουν μια ροή δεδομένων με όλα τα μηδενικά ή ένα, αλλά την έξοδο οθόνης, τα ηχεία κ.λπ. Άρα βλέπει ή ακούει κάτι. Η κάρτα γραφικών έχει τη δουλειά να κάνει αυτή τη μετατροπή και να μετατρέπει τα ψηφιακά σήματα σε αναλογικά, έτσι ώστε να εμφανίζεται κάτι στην οθόνη στο τέλος. Κάρτα ήχουμετατρέπει επίσης ψηφιακά σήματα σε αναλογικά σήματα, εκτός από το ότι η έξοδος είναι σε μορφή ήχου, όπως μέσω ηχείων ή ακουστικών.

Η μονάδα συστήματος ενός προσωπικού υπολογιστή αποτελείται από μια μητρική πλακέτα διαστάσεων 212/300 mm και βρίσκεται στο κάτω μέρος, ένα ηχείο, έναν ανεμιστήρα, ένα τροφοδοτικό και δύο μονάδες δίσκου. Η μία μονάδα παρέχει πληροφορίες εισόδου-εξόδου από έναν σκληρό δίσκο, η άλλη από δισκέτες.

Η πλακέτα συστήματος είναι το κεντρικό τμήμα του υπολογιστή και αποτελείται από πολλές δεκάδες ολοκληρωμένα κυκλώματα για διάφορους σκοπούς. Ο μικροεπεξεργαστής είναι κατασκευασμένος με τη μορφή ενός μεγάλου ολοκληρωμένου κυκλώματος. Παρέχεται υποδοχή για προαιρετική λειτουργία μικροεπεξεργαστή Intel 8087 - κινητής υποδιαστολής. Εάν χρειάζεται να βελτιώσετε την απόδοση του υπολογιστή σας, μπορείτε να τον τοποθετήσετε σε αυτήν την υποδοχή. Υπάρχουν αρκετές μονάδες μνήμης μόνιμης και τυχαίας πρόσβασης. Ανάλογα με το μοντέλο, παρέχονται από 5 έως 8 υποδοχές, όπου εισάγονται πλακέτες από διάφορους προσαρμογείς.

Μια κοινή ερώτηση είναι γιατί ένας επεξεργαστής μπορεί να επεξεργάζεται οδηγίες και δεδομένα μόνο σε δυαδικό. Η απάντηση είναι λογική και απλή. Ο επεξεργαστής είναι ηλεκτρονικό στοιχείο και επομένως γνωρίζει μόνο δύο καταστάσεις. Ο άνθρωπος γνωρίζει το δεκαδικό σύστημα των 10 καταστάσεων επειδή έχει 10 δάχτυλα. Φανταστείτε ότι ένας υπολογιστής έχει μόνο δύο δάχτυλα και εξακολουθεί να θέλει να υπολογίζει σε αυτόν και μπορεί να το κάνει. Η αναπαράσταση των αριθμών είναι απλώς διαφορετική.

Η λειτουργική αρχή του υπολογιστή αναπτύχθηκε από τον Ούγγρο μαθηματικό John von Neumann. Οι εντολές εκτελούνται μία προς μία, βήμα προς βήμα. Οι εντολές και τα δεδομένα ανακτώνται από τη μνήμη από τον ελεγκτή. Αυτό μπορεί να οδηγήσει γρήγορα σε σημεία συμφόρησης όταν φορτώνονται δεδομένα από τη μνήμη και ταυτόχρονα πρέπει να φορτωθούν νέες οδηγίες προκειμένου να γίνει βέλτιστη χρήση της αριθμομηχανής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μιλάμε για το «στεφάνι» του von Neumannschen. Η προηγμένη αρχιτεκτονική υπολογιστών είναι ένα πολύ απλό μοντέλο. Σε σύγκριση με την αριθμομηχανή von Neumann, αυτή η παρουσίαση έχει επεκταθεί από αρκετά σημαντικά στοιχεία του συστήματος.

Ένας προσαρμογέας είναι μια συσκευή που παρέχει επικοινωνία μεταξύ του κεντρικού τμήματος του υπολογιστή και μιας συγκεκριμένης εξωτερικής συσκευής, για παράδειγμα μεταξύ ΕΜΒΟΛΟκαι εκτυπωτή ή σκληρό δίσκο. Η πλακέτα εγκαθιστά επίσης πολλές μονάδες που εκτελούν βοηθητικές λειτουργίες όταν εργάζεστε με υπολογιστή. Υπάρχουν διακόπτες που είναι απαραίτητοι για τη διασφάλιση της λειτουργίας του υπολογιστή με την επιλεγμένη σύνθεση εξωτερικές συσκευές(διαμόρφωση υπολογιστή).

Κύριος Επεξεργαστής

Εξ ου και ο όρος «εκτεταμένη αρχιτεκτονική». Είναι να φέρουμε τον υπολογιστή πιο κοντά στην πραγματικότητα. Ο κύριος επεξεργαστής είναι το κεντρικό στοιχείο του υπολογιστή. Ο κύριος επεξεργαστής είναι η λειτουργική μονάδα ενός υπολογιστή που παρέχει πραγματικό υπολογιστική ισχύς. Είναι υπεύθυνος για την επεξεργασία των πληροφοριών και τον έλεγχο της επεξεργασίας τους. Για το σκοπό αυτό, ο κύριος επεξεργαστής ανακτά οδηγίες μία προς μία από τη μνήμη και ξεκινά την επεξεργασία πληροφοριών.

Το ρολόι θα αλλάξει σε ολόκληρο το σύστημα. Το ρολόι του συστήματος δημιουργείται κεντρικά από το ρολόι και συγχρονίζεται με διαφορετικούς πολλαπλασιαστές σε διαφορετικές ταχύτητες ρολογιού. Συμπεριλαμβανομένου του κύριου επεξεργαστή και του διαύλου συστήματος. Ο δίαυλος συστήματος είναι μια γραμμή στην οποία ορίζονται τα επίπεδα πληρότητας και σήματος. Σε αυτό συνδέονται διάφορα εξαρτήματα, τα οποία μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους ή με τον επεξεργαστή. Συστήματα υπολογιστώνσυνήθως έχουν πολλά διαφορετικά συστήματα διαύλου μέσω των οποίων όλα τα εξαρτήματα συνδέονται με κάποιο τρόπο.

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣκατέχει κεντρική θέση στη δομή του υπολογιστή, καθώς ελέγχει αυτόματα την αλληλεπίδραση όλων των συσκευών που απαρτίζουν τον υπολογιστή και εκτελεί αριθμητικές και λογικές πράξεις.

Εσωτερική μνήμηείναι μια μνήμη υψηλής ταχύτητας και περιορισμένης χωρητικότητας. Για την κατασκευή ενός μπλοκ μνήμης χρησιμοποιούνται είτε ηλεκτρονικά κυκλώματα σε στοιχεία ημιαγωγών είτε σιδηρομαγνητικά υλικά. Δομικά κατασκευάζεται στην ίδια συσκευασία με τον επεξεργαστή και αποτελεί το κεντρικό τμήμα του υπολογιστή. Η εσωτερική μνήμη μπορεί να αποτελείται από RAM και μόνιμη μνήμη. Η αρχή της διαίρεσης του είναι η ίδια με αυτή ενός ατόμου. Έχουμε κάποιες πληροφορίες που αποθηκεύονται συνεχώς στη μνήμη και υπάρχουν πληροφορίες που τις θυμόμαστε για λίγο, ή τις χρειάζονται μόνο εκείνη τη στιγμή ενώ σκεφτόμαστε να λύσουμε ένα πρόβλημα. Η μνήμη RAM χρησιμοποιείται για την αποθήκευση του λειτουργικού, αλλά συχνά αλλάζει στη διαδικασία επίλυσης του προβλήματος. Κατά την επίλυση άλλης εργασίας, μόνο οι πληροφορίες για αυτήν την εργασία θα αποθηκεύονται στη μνήμη RAM. Όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος, όλες οι πληροφορίες στη μνήμη RAM διαγράφονται στις περισσότερες περιπτώσεις. Η μόνιμη μνήμη έχει σχεδιαστεί για να αποθηκεύει μόνιμες πληροφορίες, οι οποίες δεν εξαρτώνται από το ποια εργασία επιλύεται στον υπολογιστή. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η σταθερή πληροφορία είναι προγράμματα για την επίλυση προβλημάτων που χρησιμοποιούνται συχνά, για παράδειγμα, ο υπολογισμός των συναρτήσεων sinX, cosX, lgX, καθώς και ορισμένα προγράμματα ελέγχου, μικροπρογράμματα κ.λπ. Η απενεργοποίηση του υπολογιστή και η ενεργοποίησή του δεν επηρεάζει την ποιότητα της αποθήκευσης πληροφοριών.

Μπλοκ εισόδου και εξόδου

Ένα απλό σύστημα διαύλου περιλαμβάνει ένα δίαυλο διευθύνσεων, ένα δίαυλο δεδομένων και γραμμές ελέγχου. Οι συσκευές που συνδέονται με την είσοδο και την έξοδο ονομάζονται περιφερειακά. Όπως πληκτρολόγιο, οθόνη, ποντίκι, εκτυπωτής και σαρωτής. Αισθητήρες, μετατροπείς, ενισχυτές ισχύος και ενεργοποιητές. Οι σκληροί δίσκοι και οι αφαιρούμενες μονάδες δεν είναι τυπικές συσκευές εισόδου και εξόδου. Σχετίζονται με αποθήκες δεδομένων.

Οι χώροι αποθήκευσης δεδομένων είναι στοιχεία που μπορούν να αποθηκεύουν μόνιμα προγράμματα και δεδομένα. Αυτά περιλαμβάνουν σκληροι ΔΙΣΚΟΙ, αφαιρούμενη αποθήκευση και σχετικές μονάδες δίσκου και συσκευές αποθήκευσης στερεάς κατάστασης που μπορούν να διατηρήσουν τα δεδομένα τους ακόμη και χωρίς ρεύμα.

Η εξωτερική μνήμη έχει σχεδιαστεί για μακροχρόνια αποθήκευση πληροφοριών, ανεξάρτητα από το εάν ο υπολογιστής λειτουργεί ή όχι. Χαρακτηρίζεται από χαμηλότερη απόδοση, αλλά σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε μεγάλο όγκο πληροφοριών σε σύγκριση με τη μνήμη RAM. Οι πληροφορίες εγγράφονται στην εξωτερική μνήμη που δεν αλλάζουν κατά τη διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος, προγραμμάτων, αποτελεσμάτων λύσης κ.λπ. Ως εξωτερική μνήμη χρησιμοποιούνται μαγνητικοί δίσκοι, μαγνητικές ταινίες, μαγνητικές κάρτες, διάτρητες κάρτες, διάτρητες ταινίες. Οι συσκευές εισόδου-εξόδου έχουν σχεδιαστεί για να οργανώνουν την είσοδο πληροφοριών στη μνήμη RAM του υπολογιστή ή την έξοδο πληροφοριών από τη μνήμη RAM του υπολογιστή στην εξωτερική μνήμη ή απευθείας στον χρήστη (NML - μονάδα μαγνητικής ταινίας NGMD - μονάδα δισκέτας, NMD - μονάδα σκληρού δίσκου , UPC - συσκευή εισόδου-εξόδου από διάτρητες κάρτες, UPL - συσκευή εισόδου-εξόδου από διάτρητες ταινίες).

Επισκόπηση: Στοιχεία Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών

Γνώμη πελατών: Τα βασικά τεχνολογία υπολογιστώνγραμμένο με πραγματικά κατανοητό τρόπο, χωρίς έρμα και ένα εξαιρετικό βιβλίο αναφοράς. Συνολικά, ένα βιβλίο που συνιστάται ιδιαίτερα. Η κριτική του πελάτη έχει μεταφραστεί αυτόματα από τα γερμανικά. Αλλά μέχρι στιγμής αυτή η φανταστική συσκευή υπάρχει μόνο στο μυαλό των φυσικών. Τα τεράστια πρωτότυπα στο εργαστήριο είναι συγκεκριμένα, αλλά αυτό χρησιμεύει ήδη ως απόδειξη της αρχής της εφεύρεσης: σε έναν κβαντικό υπολογιστή, ο επεξεργαστής, ο «εγκέφαλος» της μηχανής, δεν αποτελείται από τσιπ, όπως στα συμβατικά μοντέλα, αλλά άτομα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να ερμηνεύσουν πληροφορίες και να εκτελέσουν υπολογισμούς.

Οθόνηκάτι σαν τηλεόραση. Αλλά η τηλεόραση δεν μπορεί να παρακολουθηθεί από κοντά, γιατί είναι πολύ επιβλαβής για τα μάτια. Η οθόνη επηρεάζει επίσης τα μάτια, αλλά όχι τόσο όσο η τηλεόραση. Όταν εργαζόμαστε με έναν υπολογιστή, λαμβάνουμε τις περισσότερες πληροφορίες κοιτάζοντας την οθόνη της οθόνης. Η εικόνα των οθονών είναι πιο καθαρή. Οι οθόνες είναι διαφορετικές. Διαφέρουν σε μεγέθη οθόνης και ποιότητα εικόνας. Το μέγεθος της οθόνης μετριέται σε ίντσες. Το μήκος μισού αγώνα είναι μια ίντσα. Μετρήστε την οθόνη λοξά - ανάμεσα σε αντίθετες γωνίες. Οι κανονικές οθόνες είναι 14 ιντσών. Συχνά υπάρχουν και οθόνες μεγέθους 15 ιντσών. Πολύ καλύτερες οθόνες, τα οποία έχουν μέγεθος 15 ίντσες. Κοστίζουν περισσότερο, αλλά η ποιότητά τους είναι υψηλότερη. Μπορείτε να εργαστείτε με τέτοιες οθόνες χωρίς προστατευτική οθόνη, αν και δεν θα παρεμβαίνει ούτε σε αυτές.

Αυτό έχει μεγάλη σημασία: σε έναν παραδοσιακό υπολογιστή, όλα τα δεδομένα εικόνας, ήχου και προγραμματισμού μετατρέπονται και ερμηνεύονται ως γιγάντιες ακολουθίες 0 και 1, τα λεγόμενα bit, η βασική μονάδα ψηφιακών πληροφοριών. Ποιος είναι αυτή η αριθμητική ανάγνωση, αυτά είναι τρανζίστορ, μικρά ηλεκτρονικές συσκευές, που αποτελούν τον επεξεργαστή και τα τσιπ μνήμης. Το πρόβλημα είναι ότι κάθε τρανζίστορ ερμηνεύει μόνο ένα μπιτ τη φορά. Αλλά αν αλλάξουμε τα τσιπ σε άτομα, όλα αλλάζουν. Η αρχή της υπέρθεσης της κβαντικής φυσικής δηλώνει ότι ένα σωματίδιο μπορεί να είναι και 0 και 1 ταυτόχρονα.

Πληκτρολόγιοέχει κάθε υπολογιστής. Με τη βοήθειά του, εισάγονται πληροφορίες στον υπολογιστή ή δίνονται εντολές στον υπολογιστή. Η προγιαγιά του πληκτρολογίου του υπολογιστή ήταν η γραφομηχανή. Από αυτήν, το πληκτρολόγιο κληρονόμησε πλήκτρα με γράμματα και αριθμούς. Αλλά ένας υπολογιστής μπορεί να κάνει περισσότερα πράγματα από μια γραφομηχανή και επομένως το πληκτρολόγιό του έχει πολλά περισσότερα πλήκτρα. Διαφορετικά κλειδιά εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς. Για παράδειγμα, μια συνηθισμένη γραφομηχανή δεν έχει πλήκτρα για τη διαγραφή των γραμμένων, αλλά ένα πληκτρολόγιο. Μια τέτοια γραφομηχανή δεν μπορεί να εισάγει μια νέα λέξη μεταξύ δύο άλλων, αλλά ένας υπολογιστής μπορεί, και υπάρχει επίσης ένα ειδικό κλειδί για αυτό. Όταν παίζουμε παιχνίδια στον υπολογιστή, χρησιμοποιούμε συχνότερα τα πλήκτρα βέλους. Ονομάζονται επίσης "πλήκτρα δρομέα". Χρησιμοποιώντας αυτά τα πλήκτρα, μπορείτε να ελέγξετε πώς ο ήρωας του παιχνιδιού τρέχει γύρω από την οθόνη. Πολύ συχνά στα παιχνίδια χρησιμοποιούνται τα πλήκτρα STRI και ALT. Ο ήρωας πυροβολεί με το ένα κλειδί και πηδά με το άλλο. Αυτά είναι αρκετά μεγάλα πλήκτρα, εκτός αυτού, βρίσκονται στο κάτω μέρος του πληκτρολογίου και επομένως είναι βολικά στη χρήση. Το μακρύτερο κλειδί είναι το SPACE. Μπορεί να πατηθεί ακόμα και με δεμένα μάτια. Και επειδή επίσης χρησιμοποιείται πολύ συχνά σε παιχνίδια.

Αυτή η λειτουργία σάς επιτρέπει να κάνετε υπολογισμούς ταυτόχρονα, με πολλά bit να ερμηνεύονται ταυτόχρονα. Μέχρι στιγμής, οι περισσότεροι ερευνητές κατάφεραν να συναρμολογήσουν επεξεργαστές με λιγότερα από δέκα άτομα. Το επιχειρηματικό μοντέλο πρέπει να πάρει δεκαετίες για να φτάσει στα καταστήματα. Δεν υπάρχει απρόσωπη εφεύρεση. Μέχρι στιγμής, κανείς δεν ξέρει πώς θα μοιάζει αυτή η οραματική τεχνολογία.

Το μυστικό είναι να χρησιμοποιήσετε άτομα αντί για τσιπ για να διαβάσετε τις πληροφορίες που μεταδίδονται, για παράδειγμα, με τη μορφή δέσμες φωτός που αλλάζουν την πόλωση των ατόμων. Κάθε σωματίδιο αποθηκεύει πολλά δεδομένα ταυτόχρονα. Εφόσον η αλληλεπίδραση μεταξύ των ατόμων είναι εύθραυστη, κάθε παρεμβολή πρέπει να απαγορεύεται. Το πρωτότυπο γίνεται τεράστιο. Δεν μπορεί να προσδιορίσει εάν ένας κβαντικός υπολογιστής θα έχει οθόνη, πληκτρολόγιο και ποντίκι, όπως μοντέρνα μοντέλα. Δεδομένου ότι οι επιστήμονες ενδιαφέρονται περισσότερο για την ανάπτυξη ενός επεξεργαστή, τα αποτελέσματα των ατομικών υπολογιστών διαβάζονται τεχνικές συσκευέςόπως μετρητές τάσης και ρεύματος.

Ποντίκι- ένα πολύ βολικό πλαστικό μηχάνημα για τον έλεγχο του υπολογιστή. Αυτό είναι ένα μικρό κουτί με μια λαστιχένια μπάλα που περιστρέφεται μέσα. Όταν το ποντίκι κινείται στο τραπέζι ή σε ένα ειδικό χαλάκι, η μπάλα περιστρέφεται και ο δείκτης του ποντικιού κινείται στην οθόνη - τον κέρσορα. Όπως το πληκτρολόγιο ή το joystick, το ποντίκι χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του υπολογιστή. Είναι σαν ένα πληκτρολόγιο αντίστροφα. Το πληκτρολόγιο έχει περισσότερα από 100 πλήκτρα και το ποντίκι έχει μόνο 2, αλλά το ποντίκι μπορεί να κυληθεί γύρω από το τραπέζι και το πληκτρολόγιο παραμένει σε ένα μέρος. Το ποντίκι έχει κουμπιά. Συνήθως υπάρχουν δύο από αυτά - το δεξί κουμπί και το αριστερό. Επί αριστερό κουμπίάνετο στο πάτημα με τον δείκτη σας. Επομένως, αυτό το κουμπί χρησιμοποιείται πολύ συχνά. Δεξί κουμπίχρησιμοποιείται λιγότερο συχνά - όταν πρέπει να κάνετε κάτι πολύ πονηρό ή έξυπνο. Ανάμεσα στα δύο κουμπιά υπάρχει ένας μικρός τροχός για κύλιση ή, όπως λένε, για γρήγορη προβολή έντυπου υλικού.

Οι κβαντικοί υπολογιστές θα πρέπει να βελτιστοποιούν την ανάκτηση δεδομένων. Σε μια μη ταξινομημένη λίστα 144 ονομάτων, το παραδοσιακό μοντέλο εκτελεί κατά μέσο όρο 72 λειτουργίες μέχρι να βρει τη σωστή, που είναι ο συνολικός αριθμός ονομάτων διαιρεμένος με δύο. Μια κβαντική συσκευή χρειάζεται μόνο 12 ερωτήματα αναζήτησηςή την τετραγωνική ρίζα της κοινής.

Συσκευές ελέγχου λειτουργίας

Οι προσωπικοί υπολογιστές έχουν εξαρτήματα όπως κάρτες γραφικών και επεξεργαστές που είναι πιο ζεστά στη δουλειά. Γι' αυτό και τα κουτιά υπολογιστών διαθέτουν σύστημα ψύξης με ανεμιστήρα. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για μηχανήματα που εκκινούν για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

ένας εκτυπωτής- Αυτή είναι μια ξεχωριστή συσκευή που χρησιμοποιείται για την εμφάνιση σε χαρτί των πληροφοριών που είναι διαθέσιμες στον υπολογιστή. Συνδέεται σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας υποδοχή USB. Οι πρώτοι εκτυπωτές υπολογιστών ήταν inkjet και εκτυπώνονταν πολύ αργά. Το δακτυλογραφημένο κείμενο ήταν παρόμοιο με αυτό που παρήχθη με πληκτρολόγηση σε γραφομηχανή.

Οι ανεμιστήρες αφαιρούν τον ζεστό αέρα που συσσωρεύεται στο εσωτερικό του εξωτερικού συστήματος. Στη συνέχεια αναρροφά κρύο αέρα από το εξωτερικό περιβάλλον που χρησιμοποιείται για την ψύξη των εξαρτημάτων. Η υλοποίηση αυτού του έργου απαιτεί πολύ απλή προετοιμασία. Φυσικά χρειάζεσαι υπολογιστή. Για να το φτάσετε, ένα σετ κατσαβιδιών θα σας βοηθήσει. Οι ανεμιστήρες που πρόκειται να λάβετε θα πρέπει να έχουν το ίδιο μέγεθος με αυτούς που χρησιμοποιούνται στο σύστημα υπολογιστή.

Θυμηθείτε να απενεργοποιείτε πάντα το ρεύμα όταν χρησιμοποιείτε τον εξοπλισμό. Αυτό θα αποτρέψει τον υπολογιστή από βραχυκύκλωμα, το οποίο θα μπορούσε να προκαλέσει βλάβη στον υπολογιστή. Εξάλλου, θα είσαι ασφαλής. Χρειάζεσαι τη δύναμη των οπαδών. Οι ανεμιστήρες υπολογιστών διαθέτουν εσωτερικό ηλεκτρικό κινητήρα. Συνδέεται σε τροφοδοτικό ή μητρική πλακέτα. Η ισχύς παρέχεται από συνδέσμους τριών ή τεσσάρων ακίδων. Η μητρική πλακέτα ή το τροφοδοτικό στέλνει ένα ηλεκτρικό φορτίο με τη μορφή τάσης στον κινητήρα του ανεμιστήρα.

Οι πιο δημοφιλείς εκτυπωτές σήμερα είναι οι εκτυπωτές λέιζερ. Παράγουν σελίδες που δεν είναι κατώτερες σε ποιότητα από τις σελίδες βιβλίων.

Ερευνητής- είναι σαν εκτυπωτής «αντίθετα». Χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή, ένας υπολογιστής εκτυπώνει κείμενα ή εικόνες σε χαρτί. Και με τη βοήθεια του σαρωτή - αντίθετα. Τα κείμενα ή οι εικόνες που εκτυπώνονται σε χαρτί εισάγονται σε έναν υπολογιστή για αποθήκευση και για μελλοντική χρήση. Οι σαρωτές χρησιμοποιούνται από καλλιτέχνες για να σχεδιάσουν αντικείμενα για παιχνίδια στον υπολογιστή. Ωστόσο, στους καλλιτέχνες δεν αρέσει πολύ να τα χρησιμοποιούν. Τους αρέσει να σχεδιάζουν με μολύβι σε χαρτί - αποδεικνύεται καλύτερο και πιο γρήγορο. Επομένως, οι εικόνες για παιχνίδια σχεδιάζονται πρώτα με μολύβι. Στη συνέχεια, η εικόνα εισάγεται σε έναν υπολογιστή χρησιμοποιώντας έναν σαρωτή. Έτσι η σχεδιαζόμενη εικόνα μετατρέπεται σε δεδομένα που εισέρχονται στον υπολογιστή. Η εικόνα είναι έγχρωμη στον υπολογιστή. Χρησιμοποιείται για χρωματισμό επεξεργαστής γραφικών. Αν και το πρόγραμμα επεξεργασίας γραφικών δεν είναι πολύ βολικό για σχέδιο, είναι πολύ κατάλληλο για χρωματισμό. Ένας καλλιτέχνης χρειάζεται έναν σαρωτή όπως ένας εκτυπωτής χρειάζεται έναν συγγραφέα.

ΑΡΧΕΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Τ.Κ


Εισαγωγή

Ασκηση 1

1. Αρχές οργάνωσης και λειτουργίας προσωπικού υπολογιστή

1.1 Εσωτερικά ενός προσωπικού υπολογιστή

1.2 Εξωτερικές συσκευές προσωπικού υπολογιστή

1.3 Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά υπολογιστών

2. Αρχιτεκτονική ενός προσωπικού υπολογιστή

2.1 Αρχές κατασκευής Η/Υ

2.2 Βασικές αρχές του δόγματος και της δομής των πρώτων γενεών υπολογιστών

3. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας

3.1 Λειτουργίες CPU

3.2 Λειτουργικές συσκευέςδιαχείριση

συμπέρασμα

Εργασία 2

Εργασία 3

Εργασία 4

Βιβλιογραφία


ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Στο δεύτερο μισό του 20ού αιώνα, η ανθρωπότητα μπήκε σε νέο στάδιοτης ανάπτυξής του. Την περίοδο αυτή άρχισε η μετάβαση από τη βιομηχανική κοινωνία στην κοινωνία της πληροφορίας. Η διαδικασία που διασφαλίζει αυτή τη μετάβαση ονομάζεται πληροφορική. ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ είναι μια διαδικασία δημιουργίας, ανάπτυξης και γενικής εφαρμογής μέσα ενημέρωσηςκαι τεχνολογίες που διασφαλίζουν την επίτευξη και διατήρηση του επιπέδου συνειδητοποίησης όλων των μελών της κοινωνίας, αναγκαίου και επαρκούς για τη θεμελιώδη βελτίωση της ποιότητας της εργασίας και των συνθηκών διαβίωσης στην κοινωνία. Ταυτόχρονα, η πληροφόρηση γίνεται ο σημαντικότερος στρατηγικός πόρος της κοινωνίας και κατέχει καίρια θέση στην οικονομία, την εκπαίδευση και τον πολιτισμό.

Το αναπόφευκτο της πληροφορικής της κοινωνίας οφείλεται στην απότομη αύξηση του ρόλου και της σημασίας της πληροφόρησης. Η κοινωνία της πληροφορίας χαρακτηρίζεται από μια εξαιρετικά ανεπτυγμένη σφαίρα πληροφοριών, η οποία περιλαμβάνει ανθρώπινες δραστηριότητες στη δημιουργία, επεξεργασία, αποθήκευση, μετάδοση και συσσώρευση πληροφοριών.

Η επιστημονική βάση της διαδικασίας πληροφορικής της κοινωνίας είναι ένας νέος επιστημονικός κλάδος - η πληροφορική.

Στην παρούσα εργασία θα εξεταστούν τα ακόλουθα θέματα: οι αρχές οργάνωσης και λειτουργίας ενός προσωπικού υπολογιστή, η αρχιτεκτονική ενός προσωπικού υπολογιστή, η συσκευή του κεντρικού επεξεργαστή.

1. ΑΡΧΕΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ

Ο υπολογιστής περιλαμβάνει τις ακόλουθες κύριες συσκευές:

· μονάδα του συστήματος;

Οθόνη

· Πληκτρολόγιο

Επιπλέον, στον υπολογιστή μπορούν να συνδεθούν πρόσθετες συσκευές, που ονομάζονται περιφερειακές (εξωτερικές), οι οποίες μπορούν να χωριστούν σε διάφορες ομάδες.

Συσκευές εισόδου: σαρωτής, ψηφιακή κάμερα, tablet γραφικών.

Συσκευές εξόδου: εκτυπωτής, plotter.

Συσκευές ελέγχου: trackball, touch pad, joystick.

Συσκευές που εκτελούν ταυτόχρονα τις λειτουργίες εισαγωγής και εξόδου πληροφοριών προς / από υπολογιστή: μόντεμ, αποκωδικοποιητής ήχου, κάρτα δικτύου.

Ας εξετάσουμε τον σκοπό και τη σύνθεση των ονομαζόμενων στοιχείων του Προσωπικού Υπολογιστή και πρώτα απ 'όλα τη μονάδα συστήματος.

Υπάρχουν δύο κουμπιά στην μπροστινή (ή στην μπροστινή) πλευρά της μονάδας συστήματος:

· κουμπί ενεργοποίησης - απενεργοποίησης. Είναι αυτή που πατιέται, ανοίγει τον υπολογιστή και τον σβήνει αφού ολοκληρωθεί η εργασία.

Το κουμπί Επαναφορά έχει σχεδιαστεί για επανεκκίνηση (επανεκκίνηση) του υπολογιστή

Δίσκοι. Επιπλέον, στον μπροστινό πίνακα υπάρχουν απαραίτητα αρκετές συσκευές που λειτουργούν με αφαιρούμενα μέσα - μονάδες δίσκου. Η κύρια, μεγαλύτερη μονάδα δίσκου έχει σχεδιαστεί για την ανάγνωση συμπαγών δίσκων διαφόρων μορφών - CD - ROM, DVD ή Blu-Ray. Σε παλαιότερες μονάδες συστήματος, μπορείτε να βρείτε μια μικρή μονάδα δισκέτας χωρητικότητας 1,44 MB, αλλά σήμερα αυτό είναι σπάνιο.

Ο μπροστινός πίνακας των περισσότερων σύγχρονων μονάδων συστήματος διαθέτει αρκετές υποδοχές για τη σύνδεση εξωτερικών συσκευών. Κατά κανόνα, ο πίνακας με τους συνδέσμους βρίσκεται στο κάτω μέρος της μονάδας συστήματος. Εδώ μπορείτε να βρείτε μία ή δύο γενικές υποδοχές USB, μια τετράγωνη υποδοχή για μια θύρα FireWire υψηλής ταχύτητας και μια στρογγυλή υποδοχή ακουστικών. Όταν κοιτάτε τη μονάδα συστήματος από πίσω, είναι εύκολο να μπερδευτείτε με τις πολυάριθμες υποδοχές και τις υποδοχές που έχουν σχεδιαστεί για τη σύνδεση εξωτερικών συσκευών. Οι μικρές στρογγυλές υποδοχές έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν ένα μικρόφωνο, ακουστικά και ηχεία. Οι θύρες PS/2 προορίζονται για τη σύνδεση πληκτρολογίου και ποντικιού. IEEE 1394 (FireWire). Αυτή η θύρα υψηλής ταχύτητας προορίζεται για τη σύνδεση εξωτερικών συσκευών με υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, όπως ψηφιακές βιντεοκάμερες ή εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης. Η υποδοχή LAN προορίζεται για σύνδεση σε τοπικό δίκτυο.

1.1 Εσωτερική οργάνωσηπροσωπικός υπολογιστής

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ.

Μία από τις κύριες συσκευές ενός σύγχρονου προσωπικού υπολογιστή είναι ένας επεξεργαστής. Το οποίο, εκ πρώτης όψεως, είναι απλώς ένας κρύσταλλος πυριτίου που καλλιεργείται χρησιμοποιώντας μια ειδική τεχνολογία. Ωστόσο, αυτός ο κρύσταλλος περιέχει πολλά επιμέρους στοιχεία - τρανζίστορ, τα οποία μαζί δίνουν στον υπολογιστή τη δυνατότητα να «σκέφτεται».

Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλές εταιρείες για την παραγωγή επεξεργαστών για προσωπικούς υπολογιστές. Αυτές είναι οι Intel, AMD, Cyrix, VIA, Centaur/IDT, NexGen και πολλά άλλα. Ωστόσο, τα πιο δημοφιλή είναι η Intel και η AMD. Θα προσπαθήσουμε να εξετάσουμε την ανάπτυξη των μεταποιητών αυτών των κορυφαίων εταιρειών. Ωστόσο, πριν εμβαθύνουμε στην ιστορία της παραγωγής επεξεργαστών, είναι απαραίτητο να χαρακτηρίσουμε ορισμένους από τους τεχνικούς όρους που χαρακτηρίζουν τον επεξεργαστή.

Η συχνότητα ρολογιού είναι η ταχύτητα του επεξεργαστή, δηλαδή ο αριθμός των λειτουργιών που εκτελούνται εντός 1 δευτερολέπτου.

Τα κύρια λειτουργικά στοιχεία του επεξεργαστή

Πυρήνας: Η καρδιά του σύγχρονου επεξεργαστή είναι η μονάδα εκτέλεσης. Το Pentium έχει δύο παράλληλες ροές ακεραίων, που σας επιτρέπουν να διαβάζετε, να ερμηνεύετε, να εκτελείτε και να στέλνετε δύο εντολές ταυτόχρονα. Πρόβλεψη διακλάδωσης: Το πρόγραμμα πρόβλεψης διακλάδωσης προσπαθεί να μαντέψει ποια ακολουθία θα εκτελεστεί κάθε φορά που το πρόγραμμα περιέχει έναν κλάδο υπό όρους, έτσι ώστε οι συσκευές προ-ανάκτησης και αποκωδικοποίησης να ετοιμάζουν τις οδηγίες εκ των προτέρων. μπλοκ κινητής υποδιαστολής. Τρίτη μονάδα εκτέλεσης μέσα στο Pentium, που εκτελεί υπολογισμούς μη ακεραίων Κύρια μνήμη cache: Το Pentium έχει δύο κρυφές μνήμες 8 kb στο τσιπ, μία για δεδομένα και οδηγίες, οι οποίες είναι πολύ πιο γρήγορες από τη μεγαλύτερη εξωτερική δευτερεύουσα κρυφή μνήμη. Διεπαφή διαύλου: παίρνει ένα μείγμα κώδικα και δεδομένων στην CPU, τα διαχωρίζει μέχρι να είναι έτοιμα για χρήση και τα επανασυνδέει, στέλνοντάς τα έξω.

Τραπέζι 1

Συγκριτικά χαρακτηριστικά πινακίδων βίντεο.

88006TX 8800ST8 79006Θ 7800ΟΘ
Τεχνολογία διεργασίας, nm 90 90 90 ΕΠΙ
Αριθμός τρανζίστορ ανά πυρήνα, εκατομμύρια 681 681 278 302
Συχνότητα μπλοκ κορυφής, MHz 1350 1200 700 470
Συχνότητα πυρήνα, MHz 575 500 650 430
Συχνότητα μνήμης, MHz 900 600 800 600
Αποτελεσματική συχνότητα μνήμης, MHz 1800 1200 1600 1200
Αριθμός μπλοκ κορυφών 128 96 8 8
Αριθμός μπλοκ pixel 128 96 24 24
Πλάτος διαύλου μνήμης, bit 384 320 256 256
Μέγεθος μνήμης στο OP11, MB 768 640 512 256
Εύρος ζώνης μνήμης GPU, GB/s 86,4 48 51,2 38,4
Αριθμός κορυφών/s, εκατομμύρια 10 800 7200 1400 940
Εύρος ζώνης pixel, αριθμός ROPs x συχνότητα, δισεκατομμύρια/δευτερόλεπτα 13,8 10 10,4 6,88

Εύρος ζώνης υφής, αριθμός pixel αγωγών x συχνότητα,

36,8 32 15,6 10,32
RAMDAC, MHz 400 400 400 400

ψυγείο.

Μιλώντας για τον επεξεργαστή, δεν μπορεί κανείς να ξεχάσει μια ακόμη λεπτομέρεια, χωρίς την οποία ένας σύγχρονος επεξεργαστής δεν μπορεί να λειτουργήσει. Μιλάμε για ένα ψυγείο - έναν ειδικό ανεμιστήρα ψύξης που είναι εγκατεστημένος πάνω από το τσιπ του επεξεργαστή.

Μητρική πλακέτα .

Η μητρική πλακέτα είναι ένα πολύ περίπλοκο σύστημα, κάθε μέρος του οποίου εξαρτάται από την ταχύτητα και τη σταθερότητα του υπολογιστή.

Οι λογικές ομάδες συσκευών που απαρτίζουν την πλακέτα συστήματος:

· Ένα σύνολο υποδοχών και θυρών για τη σύνδεση μεμονωμένων συσκευών.

· Ένα λεωφορείο είναι ένας αυτοκινητόδρομος πληροφοριών που τα συνδέει μεταξύ τους.

Είναι μέσω του διαύλου που μεταδίδονται σήματα μεταξύ όλων των τύπων "γεμίσματος" του υπολογιστή και μέσω του διαύλου παραδίδονται πληροφορίες στον επεξεργαστή.

Το βασικό «τσιπσετ» chipset, με το οποίο μητρική πλακέτακαι ασκεί έλεγχο σε όλα όσα συμβαίνουν μέσα στη μονάδα συστήματος. Εξαρτάται από το chipset τι είδους επεξεργαστές και μνήμη θα υποστηρίζει η μητρική πλακέτα.

Μικρό τσιπ BIOS.

· Ενσωματωμένες (ή ενσωματωμένες) επιλογές.

ΕΜΒΟΛΟ

Η διαφορά μεταξύ της μνήμης τυχαίας πρόσβασης και της μόνιμης μνήμης δίσκου είναι ότι οι πληροφορίες αποθηκεύονται σε αυτήν όχι μόνιμα, αλλά προσωρινά. Επιπλέον, η φόρτιση στις κυψέλες RAM εξαφανίζεται χωρίς ίχνος σε χιλιοστά του δευτερολέπτου ακόμη και όταν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος - και για να μην εξαφανιστούν τα απαραίτητα δεδομένα εκ των προτέρων, ο υπολογιστής αναγκάζεται να τα ενημερώνει συνεχώς. Η πρόσβαση στη μνήμη RAM είναι πολύ πιο γρήγορη από ό,τι στο δίσκο: ο χρόνος πρόσβασης των πιο σύγχρονων σκληρός δίσκος(σκληρός δίσκος) είναι 8 - 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου (ms). Και η σύγχρονη μνήμη RAM έχει χρόνο πρόσβασης 3 - 7 νανοδευτερόλεπτα (ns). Η μνήμη RAM χρησιμοποιείται σε μια ποικιλία συσκευών υπολογιστή - από μια κάρτα βίντεο έως έναν εκτυπωτή λέιζερ.

Κάρτα βίντεο

Η δημιουργία μιας τρισδιάστατης, ρεαλιστικής εικόνας δεν είναι εύκολη υπόθεση. Στην πραγματικότητα, η κάρτα γραφικών πρέπει να εκτελέσει αρκετές σύνθετες λειτουργίες. Πριν από μερικά χρόνια, ενσωματώθηκαν σκίαστρες στις σανίδες, που θα έκαναν τα τρισδιάστατα μοντέλα πιο ζωντανά και πιστευτά. Για παράδειγμα, χάρη στους σκιαστήρες εικονοστοιχείων, η κάρτα βίντεο μπορεί να ελέγχει τα εφέ φωτισμού (ομίχλη, φλόγες κ.λπ.). Η αποστολή οποιασδήποτε κάρτας βίντεο είναι να δείχνει οποιοδήποτε αντικείμενο παιχνιδιού από οποιαδήποτε οπτική γωνία: από πάνω, από το πλάι και μερικές φορές από κάτω.

Οι περισσότερες κάρτες γραφικών σήμερα είναι εξοπλισμένες με ειδική τηλεόραση - έξοδο (αναλογική SVGA ή ψηφιακή HDMI) - για να μπορούν να εξάγουν εικόνα από υπολογιστή σε οθόνη τηλεόρασης χρησιμοποιώντας ειδικό καλώδιο.

Το κύριο «δεξαμενή σκέψης» κάθε κάρτας βίντεο είναι ένα εξειδικευμένο τσιπ γραφικών, ένα μικροκύκλωμα που συνδυάζει τα μέρη που είναι υπεύθυνα για την εργασία με συμβατικά, δισδιάστατα και τρισδιάστατα γραφικά παιχνιδιών. Οι σύγχρονες πλακέτες που βασίζονται στο τσιπ GeForce 9800 μπορούν να παράγουν περίπου 20 δισεκατομμύρια pixel ανά δευτερόλεπτο.

Κάρτα ήχου

Τα πρώτα δέκα χρόνια της ύπαρξής του Προσωπικός υπολογιστήςέκανε χωρίς ήχο - χωρίς να υπολογίζουμε το άθλιο τρίξιμο του ενσωματωμένου ηχείου. Στη συνέχεια ήρθε μια εταιρεία που απέδειξε ότι ο υπολογιστής τους μπορούσε να ακούγεται σαν ένα μέσο μουσικό κέντρο. Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '90, οι κάρτες ήχου βελτιώθηκαν, βελτίωσαν την ποιότητα του ήχου. Και στην πορεία, νέες ευκαιρίες έχουν αναπτυχθεί. Όταν τελικά η μόδα για το MIDI κατέρρευσε, οι κατασκευαστές στράφηκαν στην υποστήριξη πολλαπλών καναλιών, ενσωματωμένων εφέ.

Σήμερα στα περισσότερα μητρικές πλακέτεςέχει ήδη εγκατασταθεί ένα υποσύστημα ήχου HDI (HighDefinitionAudio) με υποστήριξη για ήχο οκτώ καναλιών και επεξεργασία υλικού surround εφέ.

HDD

Οι πρώτες υπολογιστικές συσκευές δεν μπορούσαν να αποθηκεύσουν πληροφορίες σε ορισμένα εξωτερικά ή εσωτερικά μέσα. Οι πληροφορίες αποθηκεύτηκαν σε λωρίδες χαρτιού με διάτρητες οπές - διάτρητη ταινία. Στα τέλη της δεκαετίας του 1940, το διάτρητο χαρτί αντικαταστάθηκε από μαγνητική εγγραφή. Ο φορέας πληροφοριών εδώ είναι ένα στρώμα μαγνητικού υλικού, το πάχος του οποίου είναι κλάσματα του μικρού. Είναι αυτό το φιλμ, τοποθετημένο σε γυάλινη ή μεταλλική βάση, που αποθηκεύει όλα εκείνα τα gigabyte πληροφοριών με τα οποία είναι γεμάτος ένας προσωπικός υπολογιστής.

Οποιοσδήποτε "σκληρός δίσκος" αποτελείται από τρία κύρια μπλοκ.

· Πρώτο μπλοκΚαι υπάρχει, η ίδια η αποθήκευση πληροφοριών είναι ένας από πολλούς γυάλινους (ή μεταλλικούς) δίσκους επικαλυμμένους και στις δύο πλευρές με μαγνητικό υλικό, στον οποίο καταγράφονται δεδομένα.

· Δεύτερο μπλοκ- η μηχανική του σκληρού δίσκου, υπεύθυνη για την περιστροφή αυτής της συστοιχίας "τηγανίτες", και πιο συγκεκριμένα την τοποθέτηση του συστήματος των κεφαλών ανάγνωσης. Κάθε επιφάνεια εργασίας του σκληρού δίσκου αντιστοιχεί σε μία κεφαλή ανάγνωσης. Ως μία από τις πιο σημαντικές τεχνολογικές παραμέτρους οποιουδήποτε δίσκου, είναι ο αριθμός των κεφαλών ανάγνωσης που υποδεικνύεται και όχι ο αριθμός των επιφανειών εργασίας που συμπίπτουν με αυτόν.

· Τρίτο μπλοκπεριλαμβάνει ηλεκτρονική γέμιση - μικροκυκλώματα υπεύθυνα για την επεξεργασία δεδομένων, τη διόρθωση πιθανά σφάλματακαι έλεγχος του μηχανικού μέρους, καθώς και των τσιπ μνήμης cache.

Μονάδες οπτικού δίσκου

Ο προσωπικός υπολογιστής περιέχει μονάδες οπτικού δίσκου.

Αρχικά, οι δισκέτες έπαιζαν το ρόλο των φορέων πληροφοριών. Η πρώτη γενιά οπτικών μέσων ήταν οι συμπαγείς δίσκοι (CD), που περιείχαν έως και 650 MB πληροφοριών. Το 1995 εμφανίστηκαν ακόμη πιο μεγάλα μέσα - DVD (DigitalVersatileDisc), η χωρητικότητά τους είναι 4,7 GB. Το 2005, έγινε ένα άλλο τεχνολογικό άλμα, το οποίο γέννησε δύο νέα μέσα ταυτόχρονα: Blu-Ray και HD-DVD.

Ο φορέας πληροφοριών για όλους τους τύπους οπτικών μονάδων είναι ένα ανάγλυφο πολυανθρακικό υπόστρωμα, στο οποίο εναποτίθεται ένα λεπτό στρώμα ουσίας που αντανακλά το φως. Κατά την ανάγνωση ενός δίσκου, η ακτίνα λέιζερ «ανάγνωσης» αντανακλάται από τις εγγεγραμμένες και καθαρές περιοχές με διαφορετικούς τρόπους - στη μία περίπτωση απορροφάται, στην άλλη επιστρέφει στην κεφαλή λέιζερ ανάγνωσης σε ανακλώμενη μορφή.

Οι μονάδες οπτικού δίσκου είναι διαθέσιμες τόσο σε εσωτερική όσο και σε εξωτερική έκδοση. Οι εσωτερικές μονάδες δίσκου μπορούν να σχεδιαστούν για σύνδεση στην τυπική διεπαφή IDE ή στη νέα διασύνδεση SerialATA. Τα εξωτερικά μοντέλα συνήθως λειτουργούν με υποδοχές USB2.0 ή FireWire (IEEE 1394) υψηλής ταχύτητας.

1.2 Εξωτερικές συσκευές προσωπικού υπολογιστή

Εκτός από τις συσκευές που είναι κρυμμένες μέσα μονάδα του συστήματος(εξαρτήματα), ένας αξιοπρεπής υπολογιστής θα πρέπει να είναι εξοπλισμένος με πρόσθετες, εξωτερικές συσκευές. Φυσικά, η μονάδα συστήματος εκτελεί τη μερίδα του λέοντος στην επεξεργασία και αποθήκευση πληροφοριών. Αλλά οι πληροφορίες πρέπει να εμφανίζονται από κάπου και το αποτέλεσμα της επεξεργασίας τους αποστέλλεται εκεί που πρέπει. Για αυτό, ειδικότερα, ευθύνονται εξωτερικές συσκευές - ανάλογα με τον τύπο της εργασίας που εκτελείται, συνήθως χωρίζονται σε συσκευές εισόδου και εξόδου.

Οθόνη

Κάποτε, ο υπολογιστής διαχειριζόταν με επιτυχία χωρίς οθόνη. Οι μηχανικοί έπρεπε να μετρήσουν τρύπες σε μια τρυπημένη κάρτα, να αποκρυπτογραφήσουν το τρεμόπαιγμα των λαμπτήρων. Οι πρώτες οθόνες εμφανίστηκαν στα μέσα της δεκαετίας του εβδομήντα. Από τότε οι οθόνες έχουν φύγει μακρύς δρόμοςάλλαξε στην εμφάνιση. Το μόνο που έχει μείνει αμετάβλητο είναι η υψηλή τιμή.

τύπους οθονών.Μέχρι τις αρχές αυτού του αιώνα, οι προηγμένες τηλεοράσεις λειτουργούσαν ως οθόνες - κουτιά βασισμένα σε καθοδικό σωλήνα (CRT)

Τα πλεονεκτήματα του CRT είναι γνωστά: μάλλον χαμηλή τιμή, εξαιρετική απόδοση χρωμάτων. Εδώ τελειώνουν τα πλεονεκτήματα και αρχίζουν τα μειονεκτήματα: ογκώδης όγκος, τεράστια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας και το πιο σημαντικό, επιβλαβής επίδραση στα μάτια.

Η οθόνη LCD έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με την παραδοσιακή CRT. Είναι συμπαγή και ελαφριά, το πάχος τους είναι μόνο μερικά εκατοστά, είναι ασφαλή από ιατρική και περιβαλλοντική άποψη και καταναλώνουν πολλές φορές λιγότερη ενέργεια. Και το πιο σημαντικό, έχουν μια επίπεδη οθόνη, καλύτερη από την παραδοσιακή κυρτή. Ένα άλλο πλεονέκτημα των οθονών LCD είναι η ψηφιακή μέθοδος μετάδοσης πληροφοριών.

Πληκτρολόγιο

Το πληκτρολόγιο είναι ταυτόχρονα μια συσκευή εισόδου και μια συσκευή ελέγχου. Όλα τα κλειδιά που είναι διαθέσιμα στον υπολογιστή χωρίζονται σε 4 ομάδες:

Κλειδιά γραφομηχανής ή αλφαριθμητικό μπλοκ.

πλήκτρα σέρβις που ελέγχουν την είσοδο του πληκτρολογίου, συμπεριλαμβανομένης της αλλαγής της έννοιας του πατήματος άλλων πλήκτρων.

· πλήκτρα λειτουργιών(F1 - F12);

· Προαιρετικό πληκτρολόγιο διπλής λειτουργίας. Βρίσκεται στη δεξιά πλευρά του πληκτρολογίου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για την εισαγωγή χαρακτήρων (αριθμών) όσο και για έλεγχο. Ο τρόπος λειτουργίας αλλάζει χρησιμοποιώντας το πλήκτρο Num Lock.

Κλειδιά γραφομηχανής για εισαγωγή πληροφοριών (χαρακτήρες). Πατώντας καθένα από αυτά τα πλήκτρα στέλνεται μια εντολή στον υπολογιστή για να εμφανιστεί ένα γράμμα ή ένας αριθμός στην οθόνη. Η σημασία αυτών των πλήκτρων είναι σταθερή και δεν αλλάζει - ανεξάρτητα από τα προγράμματα που εκτελούνται στον υπολογιστή.

Κλειδιά σέρβις.

· Enter (εισαγωγή) - πατώντας αυτό το πλήκτρο μπορείτε να εκτελέσετε οποιαδήποτε από τις επιλεγμένες εντολές.

· Esc – τερματίστε τη λειτουργία.

· CapsLock – ενεργοποιήστε τη λειτουργία κεφαλαίων γραμμάτων.

· Shift - όταν εργάζεστε σε λειτουργία κειμένου, πατώντας αυτό το πλήκτρο ταυτόχρονα με ένα αλφαβητικό πλήκτρο θα εμφανιστεί ένα μεγάλο, κεφαλαίο γράμμα.

· PageUp – «κύλιση» της εικόνας προς τα πάνω.

· PageDown - "κύλιση" της εικόνας προς τα κάτω.

· Backspace - διαγράψτε τον τελευταίο χαρακτήρα.

· Del – κλειδί για τη διαγραφή επιλεγμένου κειμένου, αρχείου κ.λπ.

Το Ins είναι το αντίθετο της εντολής Delete. Εισαγωγή και δημιουργία κλειδιού.

· Αρχική σελίδα– μετακίνηση στην αρχή/αριστερό άκρο της γραμμής/οθόνης

Τέλος - μεταβείτε στο άκρο/δεξιό άκρο της γραμμής/οθόνης

· Καρτέλα - εισαγωγή πίνακα (εσοχή σε προκαθορισμένη θέση).

PrintScreen - αυτό το κουμπί σάς επιτρέπει να τραβήξετε μια "εικόνα" από την οθόνη του υπολογιστή, τοποθετώντας την στο "πρόχειρο"

Ποντίκι

Μάλιστα, με τη βοήθειά του εκτελούνται όλες οι διαθέσιμες λειτουργίες - εκτός από την εισαγωγή κειμένου.

Ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης με υπολογιστή, τα ποντίκια χωρίζονται σε ενσύρματα και υπέρυθρα. Στην τελευταία περίπτωση, δεν συνδέεται καλώδιο στη θύρα της μονάδας συστήματος, αλλά ένας δέκτης σήματος υπερύθρων. Ένας άλλος σημαντικός δείκτης του ποντικιού είναι η εργονομία.

1.3 Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά υπολογιστών

Μεταξύ των πολλών σύγχρονων υπολογιστών, διακρίνονται οι κύριες κατηγορίες:

υπερυπολογιστής;

· μεγάλα συμπλέγματα υπολογιστών (BVK).

· Μίνι υπολογιστής

προσωπικούς υπολογιστές.

Οι υπερυπολογιστές έχουν σχεδιαστεί για να επιλύουν εξαιρετικά σύνθετες εργασίες σε στρατιωτικές υποθέσεις, οικονομία, κοσμοναυτική, μετεωρολογία κ.λπ. Πρόκειται για πολύ περίπλοκες και ακριβές μηχανές. Οι πιο ισχυροί υπολογιστές αυτής της κατηγορίας - η οικογένεια ASCI - ανήκουν στο Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. Η παραγωγικότητά τους ξεπερνά το 1 τρισ. πράξεις κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο. Οι Ηνωμένες Πολιτείες προσπαθούν να τις χρησιμοποιήσουν για να υλοποιήσουν ένα έργο για τη μετάβαση από τις φυσικές πυρηνικές δοκιμές στην προσομοίωση υπολογιστή. Υπάρχουν περίπου 500 μηχανές αυτού του επιπέδου στον κόσμο. Οι καλύτεροι υπολογιστές είναι περίπου 100.000 φορές πιο αδύναμοι από τους υπερυπολογιστές όσον αφορά την απόδοση.

Μεγάλα συστήματα υπολογιστών (BVK) που ονομάζονται "Mainframes" εξακολουθούν να παράγονται, αλλά οι σύγχρονες τεχνολογίες έχουν καταστήσει δυνατή τη δραστική μείωση των διαστάσεών τους: βάρος έως 100 kg. κατεχόμενη περιοχή μέχρι

. Το πεδίο εφαρμογής τους είναι η επίλυση ιδιαίτερα σημαντικών εργασιών στον στρατιωτικό, οικονομικό και άλλους τομείς - όπου απαιτείται εξαιρετική αξιοπιστία. Χρησιμοποιούν όλα τα γνωστά μέσα για τη βελτίωση της απόδοσης και της αξιοπιστίας των υπολογιστικών συστημάτων.

Μινιυπολογιστής. Προηγουμένως, χρησιμοποιούνταν σε μικρούς οργανισμούς για σχετικά απλές εργασίες. Οι σύγχρονοι μίνι υπολογιστές, χάρη στα επιτεύγματα της μικροηλεκτρονικής, είναι ίσοι σε μέγεθος με τους Η/Υ, έχοντας τεράστια υπεροχή έναντι των τελευταίων σε απόδοση και αξιοπιστία. Χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, στον τραπεζικό τομέα, ως διακομιστές (κεντρικοί υπολογιστές) τοπικών υψηλής αξιοπιστίας δίκτυα υπολογιστώνμε έως και 300 σταθμούς εργασίας.

Προσωπικοί υπολογιστές (PC). Αυτοί, έχοντας μεγάλες δυνατότητες, έδιωξαν την BVK και τους μίνι υπολογιστές από πολλούς τομείς δραστηριότητας. Πράγματι, οι δυνατότητές τους είναι μεγάλες. Σύμφωνα με το σχεδιασμό, οι υπολογιστές χωρίζονται σε διάφορους τύπους:

επιφάνεια εργασίας;

γόνατο (Laptop) (3 - 6 κιλά);

σημειωματάρια (NoteBook) (2 - 3,5 kg);

Super notebook (SubNoteBook) (0,9 - 2 kg);

Τσέπη (Palmtop) (0,5 - 1,2 kg);

ηλεκτρονικά σημειωματάρια.

Κατά προσέγγιση παράμετροι ενός σύγχρονου φορητού υπολογιστή: αυτός είναι ένας πλήρης υπολογιστής, βάρος - 0,9 kg, συνολικές διαστάσεις

cm, συχνότητα ρολογιού - έως 2 GHz, RAM - έως 1 GB, χωρητικότητα σκληρού δίσκου - έως 40 GB.

2. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ

Η αρχιτεκτονική του υπολογιστή είναι ένας συνδυασμός υλικού και εργαλεία λογισμικούΗ/Υ, καθώς και το σύστημα αλληλεπίδρασής τους, που διασφαλίζει τη λειτουργία του Η/Υ.

Ο όρος «αρχιτεκτονική» χρησιμοποιείται αρκετά συχνά στη λαϊκή βιβλιογραφία για τους υπολογιστές, αλλά ο ορισμός αυτής της έννοιας και το περιεχόμενό της μπορεί να διαφέρουν. Η περιγραφή της εσωτερικής δομής ενός υπολογιστή δεν είναι αυτοσκοπός: από την άποψη της αρχιτεκτονικής, ενδιαφέρουν μόνο εκείνες οι συνδέσεις και οι αρχές που είναι οι πιο γενικές, εγγενείς σε πολλές συγκεκριμένες εφαρμογές υπολογιστών.

2.1 Αρχές κατασκευής Η/Υ

Είναι αυτό το κοινό πράγμα που υπάρχει στη δομή ενός υπολογιστή που αναφέρεται ως η έννοια της αρχιτεκτονικής. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μια τέτοια γενικότητα εξυπηρετείται τελικά από μια απολύτως κατανοητή επιθυμία: όλες οι μηχανές της ίδιας οικογένειας, ανεξάρτητα από το συγκεκριμένη συσκευήκαι ο κατασκευαστής πρέπει να μπορεί να πραγματοποιήσει το ίδιο πρόγραμμα. Ως εκ τούτου, από την άποψη της αρχιτεκτονικής, δεν είναι σημαντικές όλες οι πληροφορίες σχετικά με την κατασκευή ενός υπολογιστή, αλλά μόνο εκείνες που μπορούν με κάποιο τρόπο να χρησιμοποιηθούν κατά τον προγραμματισμό και την εργασία με έναν υπολογιστή.

Ακολουθεί μια λίστα με τις πιο γενικές αρχές για την κατασκευή ενός υπολογιστή που σχετίζονται με την αρχιτεκτονική:

Δομή μνήμης υπολογιστή.

τρόποι πρόσβασης στη μνήμη και στις εξωτερικές συσκευές.

τη δυνατότητα αλλαγής της διαμόρφωσης του υπολογιστή.

σύστημα εντολών?

· Μορφές δεδομένων.

οργάνωση διεπαφής.

Συνοψίζοντας όλα τα παραπάνω, λαμβάνουμε τον ακόλουθο ορισμό της αρχιτεκτονικής: «Η αρχιτεκτονική είναι οι πιο γενικές αρχές για την κατασκευή υπολογιστών που εφαρμόζουν έλεγχο λογισμικού της λειτουργίας και της αλληλεπίδρασης των κύριων λειτουργικών της μονάδων».

2.2 Βασικές αρχές του δόγματος και της δομής των πρώτων γενεών υπολογιστών

Τα θεμέλια της θεωρίας της αρχιτεκτονικής των υπολογιστών τέθηκαν από τον εξαιρετικό Αμερικανό μαθηματικό John von Neumann. Στη διαδικασία της εργασίας, κατά τη διάρκεια πολυάριθμων συζητήσεων με τους συναδέλφους του G. Goldstein και A. Berks, ο von Neumann εξέφρασε την ιδέα ενός ριζικά νέου υπολογιστή. Ο Von Neumann όχι μόνο πρότεινε τις θεμελιώδεις αρχές της λογικής δομής του υπολογιστή, αλλά πρότεινε επίσης τη δομή του, η οποία αναπαρήχθη κατά τις δύο πρώτες γενιές υπολογιστών. Οι κύριες μονάδες σύμφωνα με τον Neumann είναι η μονάδα ελέγχου (CU) και η αριθμητική λογική μονάδα (ALU), η μνήμη, εξωτερική μνήμη, συσκευές εισόδου και εξόδου. Το σχήμα της συσκευής ενός τέτοιου υπολογιστή φαίνεται στο σχήμα 1.


Εξωτερική συσκευή αποθήκευσης (OVD)



Ρύζι. 1. Η αρχιτεκτονική ενός υπολογιστή που βασίζεται στις αρχές του von Neumann.

Τα θεμέλια της αρχιτεκτονικής των υπολογιστικών συσκευών που αναπτύχθηκε από τον von Neumann αποδείχθηκαν τόσο θεμελιώδη που έλαβαν το όνομα "αρχιτεκτονική von Neumann" στη βιβλιογραφία. Η συντριπτική πλειοψηφία των υπολογιστών σήμερα είναι μηχανές von Neumann. Μια σημαντική απόκλιση από την αρχιτεκτονική von Neumann θα συμβεί ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης της ιδέας των μηχανών πέμπτης γενιάς, στις οποίες η επεξεργασία πληροφοριών δεν βασίζεται σε υπολογισμούς, αλλά σε λογικά συμπεράσματα.

3. ΣΥΣΚΕΥΗ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗ

Υπάρχουν περισσότεροι από ένας επεξεργαστές σε έναν υπολογιστή: μια κάρτα βίντεο, μια κάρτα ήχου και πολλές εξωτερικές συσκευές (για παράδειγμα, ένας εκτυπωτής) έχουν τον δικό τους επεξεργαστή. Και συχνά όσον αφορά την απόδοση, αυτά τα μικροκυκλώματα μπορούν να ανταγωνιστούν τον κύριο, κεντρικό επεξεργαστή. Αλλά σε αντίθεση με αυτόν, ο ένας είναι υπεύθυνος για την επεξεργασία του ήχου, ο άλλος για τη δημιουργία μιας τρισδιάστατης εικόνας. Η κύρια και κύρια διαφορά του κεντρικού επεξεργαστή είναι η ευελιξία του. Η CPU μπορεί να αναλάβει οποιαδήποτε εργασία, ενώ ο επεξεργαστής της κάρτας βίντεο δεν μπορεί να αποκωδικοποιήσει το αρχείο μουσικής.

3.1 Λειτουργίες CPU

Ο κεντρικός επεξεργαστής είναι μια συσκευή που παρέχει επεξεργασία δεδομένων σύμφωνα με ένα δεδομένο πρόγραμμα. Ο κεντρικός επεξεργαστής εκτελεί τους ακόλουθους κύριους τύπους λειτουργιών: εκτέλεση εντολών, διακοπή, επαναφορά, εγγραφή κατάστασης (καταγραφή πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση του συστήματος του υπολογιστή στο σύνολό του ή μεμονωμένων στοιχείων του σε ορισμένες περιοχές της κύριας μνήμης). Ο επεξεργαστής επιλέγει το πρόγραμμα και τα δεδομένα που επεξεργάζονται σύμφωνα με αυτό από την κύρια (τυχαία) μνήμη.

Ο κεντρικός επεξεργαστής εκτελεί το κύριο έργο της μετατροπής δεδομένων στο σύστημα υπολογιστή και, επιπλέον, εκτελεί λειτουργίες αυτοματοποιημένου ελέγχου σε αυτό σύμφωνα με τους αλγόριθμους του προγράμματος ελέγχου του λειτουργικού συστήματος. Συγκεκριμένα, η CPU αλληλεπιδρά με τα κανάλια I/O, εκκινώντας λειτουργίες I/O και λαμβάνοντας πληροφορίες για τα αποτελέσματα της εκτέλεσής τους, καθώς και για την κατάσταση του συστήματος I/O.

Ο επεξεργαστής περιλαμβάνει, στις περισσότερες περιπτώσεις, μία ή περισσότερες λειτουργικές (ή αριθμητικές-λογικές μονάδες), μια συσκευή ελέγχου, τοπική μνήμη, εργαλεία παρακολούθησης και διάγνωσης.

Η Αριθμητική Λογική Μονάδα (ALU) εκτελεί λειτουργίες μετατροπής δεδομένων. Περιλαμβάνει έναν ή περισσότερους αθροιστές και καταχωρητές για την αποθήκευση ενδιάμεσων δεδομένων και αποτελεσμάτων μετασχηματισμού.

Η αριθμητική λογική μονάδα μπορεί να επεκταθεί με εξειδικευμένες μονάδες λειτουργίας: με κινητήρα, γρήγορο πολλαπλασιαστή, δεκαδικό αθροιστή, μετατροπέα κ.λπ.

3.2 Χειριστήρια λειτουργίας

Η συσκευή ελέγχου (CU) είναι ένα αυτόματο μηχάνημα που ελέγχει τις διαδικασίες μεταφοράς και επεξεργασίας πληροφοριών στον επεξεργαστή. Αυτή η συσκευή λαμβάνει εντολές και παράγει μια σειρά από σήματα ελέγχου, ελέγχους κ.λπ. Περιλαμβάνεται στο έργο των λειτουργικών μονάδων με την έκδοση σημάτων συγχρονισμού και ελέγχου.

Ο επεξεργαστής μπορεί να περιέχει τοπική μνήμη για διάφορους λειτουργικούς σκοπούς: καταχωρητές εργασίας, RON, καταχωρητές δείκτη, καταχωρητές ελέγχου, καταχωρητές λέξεων υπηρεσίας κ.λπ. Η μνήμη υπηρεσίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αποθήκευση δεδομένων και εντολών στην προσωρινή μνήμη, αποθήκευση πινάκων μετάφρασης διευθύνσεων, κλειδιών ασφαλείας.

Ο επεξεργαστής μπορεί να περιλαμβάνει ένα σύνολο ειδικών εργαλείων συστήματος: υπηρεσία ώρας (ημερήσιο ρολόι, χρονοδιακόπτης κ.λπ.), εργαλεία επικοινωνίας μεταξύ επεξεργαστών, πίνακας ελέγχου συστήματος κ.λπ. Τα εργαλεία παρακολούθησης και διάγνωσης σάς επιτρέπουν να εντοπίζετε και να εξαλείφετε σφάλματα χωρίς απώλεια απόδοσης του επεξεργαστή.

Από λογικής άποψης, ο επεξεργαστής αποτελείται από πολλά κελιά που επεξεργάζονται πληροφορίες - καταχωρητές. Ένας τέτοιος καταχωρητής μπορεί να αποθηκεύσει από 1 έως 8 byte πληροφοριών.

Σε οποιοδήποτε τσιπ επεξεργαστή υπάρχουν:

Πυρήνας επεξεργαστή, η κύρια υπολογιστική συσκευή. Εδώ λαμβάνει χώρα η επεξεργασία όλων των εισερχόμενων δεδομένων στον επεξεργαστή.

· Συνεπεξεργαστής - ένα πρόσθετο μπλοκ για τους πιο σύνθετους μαθηματικούς υπολογισμούς, συμπεριλαμβανομένων πράξεων με "κινητή υποδιαστολή". Χρησιμοποιείται ενεργά, ιδιαίτερα, όταν εργάζεστε με προγράμματα γραφικών και πολυμέσων.

· Προσωρινή μνήμη. Η προσωρινή μνήμη είναι ένα είδος αποθήκευσης δεδομένων. Οι σύγχρονοι επεξεργαστές χρησιμοποιούν δύο τύπους cache - μνήμη: το πρώτο επίπεδο - μια μικρή (αρκετές δεκάδες kilobyte) εξαιρετικά γρήγορη μνήμη και το δεύτερο επίπεδο - λίγο πιο αργό, αλλά περισσότερο - από 128 KB έως 2 MB.

Όλες αυτές οι συσκευές τοποθετούνται σε ένα τσιπ με εμβαδόν όχι μεγαλύτερη από 4 - 6

. Ένας επεξεργαστής δεν μπορεί να αντιμετωπίσει την επεξεργασία πληροφοριών: για αυτό χρειάζεται να χειριστεί πολλούς άλλους. συσκευές υπολογιστών: σκληρός δίσκος, RAM, κ.λπ. Για να γίνει αυτό, υπάρχει ένας ειδικός αυτοκινητόδρομος υψηλής ταχύτητας στον υπολογιστή, μέσω του οποίου τα δεδομένα μεταδίδονται στον επεξεργαστή και αντίστροφα - ονομάζεται "λεωφορείο".

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Οι ειδικοί της ουφολογίας αποδεικνύουν με κάθε σοβαρότητα ότι η εποχή των υπολογιστών πρέπει να υπολογίζεται από το 1949, όταν ο περίφημος «ιπτάμενος δίσκος» συνετρίβη στη Γη. Σύμφωνα με τους ισχυρισμούς, κατά την εκσπλαχνία των υπολειμμάτων του, βρέθηκαν εκείνα τα μέρη που αργότερα μετατράπηκαν στους πρώτους μικροεπεξεργαστές. Στην αρχή, οι επιστήμονες έπρεπε να εφεύρουν τρανζίστορ, στη συνέχεια ολοκληρωμένα κυκλώματα και ένα τέταρτο του αιώνα αργότερα, τον μικροεπεξεργαστή.

Το 1970, ο Δρ. Χοφ και η ομάδα διαχείρισης του σχεδίασαν τον πρώτο μικροεπεξεργαστή. Η εμφάνισή του άλλαξε ολόκληρη την αγορά μικροηλεκτρονικών και ήταν αυτοί που συνέβαλαν στην εμφάνιση των ίδιων των υπολογιστών με τους οποίους εργαζόμαστε σήμερα.

Σήμερα βρισκόμαστε στα πρόθυρα της εμφάνισης υπολογιστών μιας νέας, πέμπτης γενιάς, βασισμένων στις νανοτεχνολογίες: σε αυτούς, ο ρόλος των θεματοφυλάκων και των επεξεργαστών πληροφοριών δεν θα αναλαμβάνεται πλέον από επεξεργαστές πυριτίου, αλλά από ειδικά οργανικά μόρια! ΣΤΟ σύγχρονη μνήμημε βάση τα τσιπ πυριτίου, περισσότερα από 20 άτομα χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ενός μόνο bit!

Τα μοντέλα μηχανών πέμπτης γενιάς επικεντρώνονται στην αρχιτεκτονική ροής, στην υλοποίηση μιας έξυπνης διεπαφής ανθρώπου-μηχανής που παρέχει όχι μόνο λύση συστήματοςεργασίες, αλλά και την ικανότητα της μηχανής να σκέφτεται λογικά, να αυτομαθαίνει, συνειρμική επεξεργασία πληροφοριών και εξαγωγή λογικών συμπερασμάτων.

Ένας σύγχρονος μηχανικός, οικονομολόγος, δικηγόρος, γιατρός πρέπει να έχει γνώσεις στον τομέα της επιστήμης των υπολογιστών και πρακτικές δεξιότητες στη χρήση υπολογιστών, συστημάτων επικοινωνίας και μετάδοσης πληροφοριών, να είναι σε θέση να αξιολογεί την ακρίβεια και την πληρότητα των πληροφοριών που επηρεάζουν τη λήψη διοικητικών αποφάσεων.


ΕΡΓΑΣΙΑ #2

Πραγματοποιήστε έναν ετήσιο υπολογισμό του σκοπού των εργασιών και του κόστους τους για το DRSU No. 1, που αποτελείται από τρία τμήματα χρησιμοποιώντας συναρτήσεις MSExcel. Χτίζω διάγραμμα πίταςτο εύρος των εργασιών και το κόστος του για το έτος DRSU Νο. 1 συνολικά, ανάλογα με τον μήνα.

Χειμώνας 1,5
Ανοιξη 1,25
Καλοκαίρι 1
Φθινόπωρο 1,25
Αντικείμενο και κόστος εργασίας στο Νο 1 Τμήμα
Μήνας Αφαίρεση ασφάλτου Προετοιμασία Ιστού Ασφαλτόστρωση Για το τμήμα 1
Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε.
Ιανουάριος 808 545400,0 789 272205,0 779 736155,0 2376 1553760,0
Φεβρουάριος 865 583875,0 827 285315,0 808 763560,0 2500 1632750,0
Μάρτιος 1064 598500,0 931 267662,5 893 703237,5 2888 1569400,0
Απρίλιος 1188 668250,0 1178 338675,0 1169 920587,5 3535 1927512,5
Ενδέχεται 1302 732375,0 1292 371450,0 1283 1010362,5 3877 2114187,5
Ιούνιος 1568 705600,0 1558 358340,0 1549 975870,0 4675 2039810,0
Ιούλιος 1663 748350,0 1672 384560,0 1691 1065330,0 5026 2198240,0
Αύγουστος 1587 714150,0 1625 373750,0 1615 1017450,0 4827 2105350,0
Σεπτέμβριος 1691 951187,5 1663 478112,5 1672 1316700,0 5026 2746000,0
Οκτώβριος 1292 726750,0 1283 368862,5 1273 1002487,5 3848 2098100,0
Νοέμβριος 1188 668250,0 1131 325162,5 1140 897750,0 3459 1891162,5
Δεκέμβριος 884 596700,0 874 301530,0 893 843885,0 2651 1742115,0
Σύνολο 15100 8239387,5 14823 4125625,0 14765 11253375,0 44688 23618387,5
Νυμφεύω αξία 1258,3 686615,6 1235,3 343802,1 1230,4 937781,3 3724,0 1968199,0
Μέγιστη. Zn. 1691,0 951187,5 1672,0 478112,5 1691,0 1316700,0 5054,0 2746000,0
Ελάχ. Zn. 808,0 545400,0 789,0 267662,5 779,0 703237,5 2376,0 1516300,0
Συντελεστές των εποχών (K vg)
Χειμώνας 1,5
Ανοιξη 1,25
Καλοκαίρι 1
Φθινόπωρο 1,25
Πεδίο και κόστος εργασίας στο Τμήμα Νο 2
Μήνας Αφαίρεση ασφάλτου Προετοιμασία Ιστού Ασφαλτόστρωση Για τον κλάδο 2
Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε.
Ιανουάριος 929,2 627210,0 907,35 313035,8 895,85 846578,3 2732,4 1786824,0
Φεβρουάριος 951,5 273556,3 909,7 313846,5 888,8 839916,0 2750 1427318,8
Μάρτιος 1276,8 718200,0 1117,2 321195,0 1071,6 843885,0 3465,6 1883280,0
Απρίλιος 1485,0 835312,5 1472,5 423343,8 1461,3 1150734,4 4418,75 2409390,6
Ενδέχεται 1692,6 952087,5 1679,6 482885,0 1667,9 1313471,3 5040,1 2748443,8
Ιούνιος 2195,2 987840,0 2181,2 501676,0 2168,6 1366218,0 6545 2855734,0
Ιούλιος 2328,2 1047690,0 2340,8 538384,0 2367,4 1491462,0 7036,4 3077536,0
Αύγουστος 2142,5 964102,5 2193,8 504562,5 2180,3 1373557,5 6516,45 2842222,5
Σεπτέμβριος 2367,4 1331662,5 2328,2 669357,5 2340,8 1843380,0 7036,4 3844400,0
Οκτώβριος 1679,6 944775,0 1667,9 479521,3 1654,9 1303233,8 5002,4 2727530,0
Νοέμβριος 1425,6 801900,0 1357,2 390195,0 1368,0 1077300,0 4150,8 2269395,0
Δεκέμβριος 1016,6 686205,0 1005,1 346759,5 1027,0 970467,8 3048,65 2003432,3
Σύνολο 19490,2 10170541,3 19160,5 5284761,8 19092,3 14420203,9 57742,95 29875506,9
Νυμφεύω αξία 1624,2 847545,1 1596,7 440396,8 1591,0 1201683,7 4811,9 2489625,6
Μέγιστη. Zn. 2367,4 1331662,5 2340,8 669357,5 2367,4 1843380,0 7075,6 3844400,0
Ελάχ. Zn. 929,2 273556,3 907,4 313035,8 888,8 839916,0 2725,4 1426508,0
Αντικείμενο και κόστος εργασίας στο Τμήμα Νο 3
Μήνας Αφαίρεση ασφάλτου Προετοιμασία Ιστού Ασφαλτόστρωση Για τον κλάδο 3
Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε.
Ιανουάριος 1022,1 689931,0 998,085 344339,3 985,435 931236,1 3175,6 1965506,4
Φεβρουάριος 1237,0 834941,3 1182,61 408000,5 1155,44 1091890,8 3575,0 2334832,5
Μάρτιος 1659,8 933660,0 1452,36 417553,5 1393,08 1097050,5 4505,3 2448264,0
Απρίλιος 2004,8 1127671,9 1987,875 571514,1 1972,688 1553491,4 5965,3 3252677,3
Ενδέχεται 2369,6 1332922,5 2351,44 676039,0 2335,06 1838859,8 7056,1 3847821,3
Ιούνιος 3073,3 1382976,0 3053,68 702346,4 3036,04 1912705,2 9163,0 3998027,6
Ιούλιος 3492,3 1571535,0 3511,2 807576,0 3551,1 2237193,0 10554,6 4616304,0
Αύγουστος 3106,6 1397948,6 3180,938 731615,6 3161,363 1991658,4 9448,9 4121222,6
Σεπτέμβριος 3314,4 1864327,5 3259,48 937100,5 3277,12 2580732,0 9851,0 5382160,0
Οκτώβριος 2519,4 1417162,5 2501,85 719281,9 2482,35 1954850,6 7503,6 4091295,0
Νοέμβριος 1853,3 1042470,0 1764,36 507253,5 1778,4 1400490,0 5396,0 2950213,5
Δεκέμβριος 1270,8 857756,3 1256,375 433449,4 1283,688 1213084,7 3810,8 2504290,3
Σύνολο 26923,2 14453302,5 26500,25 7256069,6 26411,76 19803242,4 80005,24 41512614,5
Νυμφεύω αξία 2243,6 1204441,9 2208,4 604672,5 2201,0 1650270,2 6652,9 3459384,5
Μέγιστη. Zn. 3492,3 1864327,5 3511,2 937100,5 3551,1 2580732,0 10554,6 5382160,0
Ελάχ. Zn. 1022,1 689931,0 998,1 344339,3 985,4 931236,1 3005,6 1965506,4



ΕΡΓΑΣΙΑ Νο 4

Δημιουργήστε μια σχεσιακή βάση δεδομένων χρησιμοποιώντας το SMS MSAccess σύμφωνα με την επιλογή 4. Δημιουργήστε μια αναφορά, ένα ερώτημα και μια φόρμα ανά πεδία.

ΒΑΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ - "ΣΤΑΘΜΟΣ ΛΕΩΦΟΡΕΙΩΝ"


Πεδίο εφαρμογής και κόστος εργασίας σύμφωνα με το DRSU No. 1

Μήνας Αφαίρεση ασφάλτου Προετοιμασία Ιστού Ασφαλτόστρωση Για το DRSU Νο. 1
Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε. Ενταση ΗΧΟΥ Στεκόμαστε.
Ιανουάριος 2759,3 1862541,0 2694,435 929580,1 2660,285 2513969,3 8114,0 5306090,4
Φεβρουάριος 3053,5 1692372,5 2919,31 1007162,0 2852,24 2695366,8 8825,0 5394901,3
Μάρτιος 4000,6 2250360,0 3500,56 1006411,0 3357,68 2644173,0 10858,9 5900944,0
Απρίλιος 4677,8 2631234,4 4638,375 1333532,8 4602,938 3624813,3 13919,1 7589580,5
Ενδέχεται 5364,2 3017385,0 5323,04 1530374,0 5285,96 4162693,5 15973,2 8710452,5
Ιούνιος 6836,5 3076416,0 6792,88 1562362,4 6753,64 4254793,2 20383,0 8893571,6
Ιούλιος 7483,5 3367575,0 7524 1730520,0 7609,5 4793985,0 22617,0 9892080,0
Αύγουστος 6836,0 3076201,1 6999,688 1609928,1 6956,613 4382665,9 20792,3 9068795,1
Σεπτέμβριος 7372,8 4147177,5 7250,68 2084570,5 7289,92 5740812,0 21913,4 11972560,0
Οκτώβριος 5491,0 3088687,5 5452,75 1567665,6 5410,25 4260571,9 16354,0 8916925,0
Νοέμβριος 4466,9 2512620,0 4252,56 1222611,0 4286,4 3375540,0 13005,8 7110771,0
Δεκέμβριος 3171,4 2140661,3 3135,475 1081738,9 3203,638 3027437,4 9510,5 6249837,6
Σύνολο 61513,4 32863231,3 60483,75 16666456,4 60269,06 45476821,3 182266,2 95006508,9
Νυμφεύω αξία 5126,1 2738602,6 5040,3 1388871,4 5022,4 3789735,1 15188,8 7917209,1
Μέγιστη. Zn. 7483,5 4147177,5 7524,0 2084570,5 7609,5 5740812,0
Πίνακας 1 "Διαδρομές"
Ο κώδικας Οδηγός Διαδρομή ημερομηνία της χρόνος Μάρκα λεωφορείου
1 Vetrov N.V. Κρασνοντάρ-Σότσι 06.12.2004 6:40:00 "Ίκαρος"
2 Sitnichenko A.I. Κρασνοντάρ-Γκελεντζίκ 06.12.2004 7:00:00 "ΛΙΑΖ"
3 Chusov V.A. Κρασνοντάρ-Ανάπα 06.12.2004 7:15:00 "Ψηλότερο"
4 Vinichenko E.R. Κρασνοντάρ-Κροπότκιν 01.10.2004 7:20:00 "Opel"
5 Marusov A.G. Κρασνοντάρ-Ροστόφ 09.12.2004 7:25:00 "Σέτρα"
6 Κανταούροφ Ι.Ο. Κρασνοντάρ-Αρμαβίρη 08.12.2004 7:30:00 "Neoplan"
Κρασνοντάρ-Ανάπα
01.10.2004 7:20:00 Κρασνοντάρ-Κροπότκιν
09.12.2004 7:25:00 Κρασνοντάρ-Ροστόφ
08.12.2004 7:30:00 Κρασνοντάρ-Αρμαβίρη
12.10.2004 20:35:00 Temryuk-Tuapse

Αναφορά 1 Ημερομηνία δρομολογίων

CodeDateBus brandDriverRouteTime

106/12/20 "Ikarus" Vetrov N.V. Krasnodar-Sochi6:40:00

206.12.20 "LIAZ" Sitnichenko A.I. Krasnodar-Gelendzhik 7:00:00

306.12.20 Haiger Chusov V.A. Krasnodar-Anapa 7:15:00

401.10.20 "Opel" Vinichenko E.R. Krasnodar-Kropotkin 7:20:00

509.12.20 "Setra" Marusov A.G. Krasnodar-Rostov 7:25:00

608.12.20 "Neoplan" Kantaurov I.O. Krasnodar-Armavir 7:30:00

712.10.20 Mercedes Gurov G.A.Temryuk-Tuapse20:35:0

Αναφορά 2 θέσεων σε λεωφορεία

Επωνυμία CodeBusΑριθμός θέσεωνΕργοστάσιο

1"Ikarus"65Ουγγαρία

2"LIAZ"40Ρωσία

3"Higer"42Κίνα

4"Opel"45Γερμανία

5"Setra"41Γερμανία

6"Neoplan"44Γερμανία

7 «Mercedes» 40 Μινσκ


ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΜΕΝΗΣ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑΣ

1.Scott Muller. PC Upgrade and Repair 17th ed. 2007.

2. Σ.Ε. Zelinsky "PC. Συσκευές, περιφερειακά, εξαρτήματα. – 2005

3. S.V. Glushakov, A.S. Suryadny "Προσωπικός υπολογιστής". – 2002

4. Ένα μάθημα διαλέξεων για τη γενική πληροφορική / Atroshchenko V.A. και άλλοι - Krasnodar: 2006.

5. Πληροφορική. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙ. Εγχειρίδιο / Atroshchenko V. A και άλλοι - Krasnodar: 2005

6. Πληροφορική: Βασικό μάθημα / S.V. Simonovich και άλλοι - Αγία Πετρούπολη: Peter, 2001.

7. Πληροφορική: Σχολικό βιβλίο / Εκδ. Prof. N.V. Μακάροβα. - Μ.: Οικονομικά και στατιστική, 2003.

8. Πληροφορική: Εργαστήριο τεχνολογίας υπολογιστών / Εκδ. Prof.

9. Figurnov V.E. IBM PC για τον χρήστη. Εκδ. 7ο, αναθεωρημένο. και επιπλέον - M .: INFRA-M, 2000

10. Epaneshnikov V. Προγραμματισμός σε Turbo Pascal 7.0. Μ.: Ραδιόφωνο και επικοινωνία. 2001

11. Leontiev V.P. Η τελευταία εγκυκλοπαίδεια ενός προσωπικού υπολογιστή 2008. - M .: OLMA Media Group, 2008

12. Ostreikovskiy V.A. Πληροφορική: Proc. για τα πανεπιστήμια. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 2000