Занятие №1 Составные части компьютера, основные свойства и характеристики План

1.1-рис. Функциональная схема компьютера.
Основным элементом архитектуры компьютера является программно-управляемое устройство, выполненное в виде конструктивно независимого элемента - центрального процессора (или микропроцессора). В частности, технические характеристики процессора (разрядность, тактовая частота, управляемые системы команд) во многом определяют параметры ЭВМ, в том числе: функциональные возможности, производительность, класс решаемых задач, точность результатов.
Процессор (центральный процессор) является основным вычислитель-ным устройством компьютера и состоит из:
- Арифметико-логическое устройство (АУУ) для выполнения арифмети-ческих и логических операций;
- блок управления процессором обработки и обмена внешними устройства-ми;
- внутренняя память процессора (кэш-память), выполняющая роль опера-тивной памяти в виде внутренних регистров общих функций (UVR).
Поэтому процессор всегда реализуется в виде большой интегральной схемы (КИС), поэтому его часто называют микропроцессором. Этот процессор представляет собой независимый KIS, расположенный на материнской плате.
Основная память используется для хранения программ управления компьютером и данных для обработки. Это ускоряет обмен данными между процессором и оперативной памятью.
Внешнее устройство позволяет пользователю использовать ресурсы компьютера, а также вводить исходные данные и в некоторой степени взаимодействовать с обработанными результатами. К внешним устройствам относятся разъемы внешней памяти, часто дисковые накопители и устройства связи для каналов связи.
Взаимодействие основных частей компьютера показано на рис. 2.5. Многие современные компьютеры построены по принципу программного управления. Этот принцип подразумевает, что в архитектуре есть три основных звена: память, управление и вычисления.

Эти три звена образуют вычислительное ядро ​​и обеспечивают программное управление:

 команды программы хранятся в оперативной памяти;
 ячейки имеют последовательные порядковые номера (адреса);
 Команды считываются и выполняются в естественной последовательности, расположенной в программе.
AMQ (Arithmetic and Logic Unit) выполняет арифметические и логические операции с данными из памяти, формирует вывод. Он хранится в основной памяти или временно хранится в одном из быстродействующих регистров (УВР).
Основная память состоит из неадресуемых ячеек с необязательным доступом и адресным пространством между адресами (OXQ и DXQ) и кэш-памятью. Размер кэша меньше, чем у OXQ, но выше скорость. Данные в ячейке, прочитанные из OXQ, не изменяются и могут быть прочитаны снова. При входе в комнату код удаляется и заменяется новым кодом (цифрой или командой). Размер основной памяти определяется количеством хранимых слов, а ее скорость определяется временем обращения, т. е. продолжительностью записи и чтения нужного слова.
Выполнение алгоритма и соответствующей компьютерной программы обеспечивает работу устройства управления. В соответствии с текущей программой эта ссылка управляет выбором нужной команды и последующими данными, связанными с выполнением этой команды, выполнением требуемого действия в AMQ и размещением результата по указанному адресу. В процессе выполнения текущей команды программы звено управления формирует последовательность управляющих сигналов для устройств, задействованных во время выполнения команды. Если выполняется команда на взаимодействие с внешними устройствами (загрузка данных, ввод или вывод данных из внешней памяти), то управление формирует соответствующие запросы и правила синхронизации процесса обмена ссылками.