Материал: Захаров, Сайфутдинов - Вычислительная техника

В структуре связей микроЭВМ разделяют внутренний интерфейс, объединяющий БИС процессора, модули ОЗУ, ПЗУ и схемы управления вводом-выводом,

ивнешний интерфейс, обеспечивающий сопряжение между внутренней магистралью

ипериферийными устройствами.

Таким образом, наиболее распространенными интерфейсами микроЭВМ являются интерфейсы с общей шиной, представляющие собой совокупность совместимых и частично совместимых магистралей.

Контрольные вопросы

1.Назовите состав структурной схемы микроЭВМ.

2.Назначение основных регистров микроЭВМ.

3.Чем характеризуется система команд?

4.Способы адресации в микроЭВМ.

5.Основные типы команд в микроЭВМ.

6.Назначение команды ADD.

7.Какой из регистров изменяет свое состояние при команде сравнения?

8.Какие основные типы интерфейсов используются в микроЭВМ?

151

8. АРХИТЕКТУРА ПЭВМ

8.1. Системный блок ПЭВМ

Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему, – внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также назы-

вают периферийными.

Конструктивно системный блок состоит из корпуса, в котором установлены системная (материнская) плата, накопители на гибких и жестких магнитных дисках (НГМД, НЖМД), накопители на оптических дисках (НОД); видеокарта; звуковая карта; сетевая карта и другие устройства (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Системный блок ПЭВМ

Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, раз-

личают по габаритам: полноразмерный (big-tower), среднеразмерный (midi-tower) и

152

малоразмерный (mini-tower). Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Мощность блока питания составляет 250–350 Вт и более.

Системная плата (System board) – является основой системного блока, определяющая архитектуру и производительность ПЭВМ. Архитектура системного блока представлена на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Архитектура системной платы

153

Устройства, непосредственно осуществляющие процесс обработки информации (вычисления), в том числе микропроцессор, оперативная память и шина, размещаются на системной (материнской) плате компьютера, на ней же располагается и контроллер клавиатуры. Схемы, управляющие другими внешними устройствами компьютера, как правило, находятся на отдельных платах, вставляемых в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются непосредственно к системной магистрали передачи данных. Иногда эти контроллеры могут располагаться на системной плате. Наборы микросхем, на основе которых исполняются системные платы, называют чипсетами

(ChipSets).

На системной плате размещаются:

микропроцессор (CPU – Central Processor Unit) – основная микросхема, вы-

полняющая арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера;

микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы. В настоящее время большинство чипсетов материнских плат выпускаются на базе двух микросхем, получивших название «северный мост» и «южный мост» (рис. 8.2). «Северный мост» управляет взаимосвязью четырех устройств: процессора, оперативной памяти, шины PCI Express или AGP. «Южный мост» называют также функциональным контроллером. Он выполняет функции контроллера жестких и гибких дисков, функции контроллера клавиатуры, мыши, шины USB и т. п.;

память (внутренняя – системная, включающая ОЗУ и ПЗУ, и внешняя дисковая). ПЗУ (ROM, Read Only Memory – память только для чтения) служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации. ОЗУ (RAM, Random Access Memory – память с произвольным доступом) предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК

втекущий период времени. Дисковая память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач, в ней, в частности, хранится все

154

программное обеспечение компьютера. В качестве устройств внешней памяти, размещаемых в системном блоке, используются накопители НЖМД, НГМД, НОД и др;

контроллеры (адаптеры) служат для подключения периферийных (внешних по отношению к процессору) устройств к шинам микропроцессора, обеспечивая совместимость их интерфейсов. Они осуществляют непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора. Контроллеры реализуются, как правило, на отдельных печатных платах, часто называемых адаптерами устройств (от лат. adapto – преобразовываю);

системная шина – основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает: шину данных, содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда, шину адреса, состоящую из проводов и схем сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства, шину управления, содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов) во все блоки компьютера, и шину питания, имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК к системе энергопитания. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации: между микропроцессором и внутренней (основной) памятью, между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств, между внутренней (основной) памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

На рис. 8.3 представлена материнская плата чипсета Intel Q 965 с типом разъе-

Накопитель на гибких магнитных дисках (FDD – Floppy Disk Drive) –

предназначен для записи (считывания) информации на дискеты. Основная характеристика: емкость.

Накопитель на жестком магнитном диске (HDD – Hard Disk Drive) – пред-

назначены для долговременного хранения информации. Обеспечивают наиболее быстрый среди накопителей доступ к данным. Основные характеристики: емкость измеряемая в ГБайтах (1–200 и более), быстродействие (3600, 7200, 10000).

155