Лекция: СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПК

Современные компьютеры конструируются на основе идео­логии открытых систем, согласно которой компьютер составля­ется из нескольких достаточно независимых устройств, выполня­ющих определенную функцию. Отдельные устройства, составля­ющие компьютер, могут иметь различную конструкцию и выпускаться различными фирмами. Однако они должны удовлет­ворять определенным стандартам взаимодействия друг с другом. Эти стандарты относятся как к техническим характеристикам устройств (например, величина напряжения на выходных кон­тактах, форма и количество контактов в разъеме), так и к содер­жанию сигналов, которыми обмениваются эти устройства. Ком­поненты устройства, назначением которых является взаимодей­ствие с другими устройствами, называются его интерфейсом, а правила, которым интерфейс обязан удовлетворять, — протоколами.

Архитектурой называют прежде всего систему составляющих компьютер устройств и взаимосвязей между ними, а также совокупность правил, по которым происходит это взаимодействие.

Главными устройствами являются процессор и память. Именно взаимодействием этих компонентов определяется возможность компьютера производить вычисления. Линии связи, по которым данные передаются из процессора в память и обратно, называются шиной.

В современных компьютерах одна и та же шина используется для обмена данными как между процессором и па­мятью, так и между процессором и всеми портами ввода-вывода. Такая шина называется общей шиной. Это означает, что если по общей шине идет сигнал, то его, в принципе, могут прочесть все подключенные к шине устройства. Однако реально технология обмена информацией устроена таким образом, что получает сигнал именно то устройство, для которого он предназначается.

Внутримашинным системным интерфейсом называется вся си­стема связей и сопряжений узлов и блоков компьютера между собой. Интерфейс включает совокупность электрических прово­дов, электронных микросхем сопряжения с компонентами ком­пьютера, соглашений о передаче и преобразовании сигналов.

Устройства компьютера подключены к шине не непосредствен­но, а через промежуточные устройства, которые называются контроллерами или адаптерами.

Связано это с несколькими обстоя­тельствами:

• скорость выполнения операций в разных устройствах разная, и при обмене требуется где-то накапливать данные;

• характеристики сигналов в устройствах компьютера и общей шине различны, и поэтому необходимо преобразование сигнала из одного вида в другой;

• контроллер берет на себя некоторые стандартные операции процесса обмена данными (такие, как опрос готовности устройства или контроль правильности передачи), освобождая от этих функций центральный процессор.

Фактически контроллеры и адаптеры имеют свой процессор, который зачастую можно даже программировать, и свою память и представляют собой специализированный микрокомпьютер.

Порты – разъемы для подключения внешних (периферийных) устройств.

Существует множество различных типов периферийных устройств. Если ограничиться персональным компьютером, то в его состав могут входить устройства ручного ввода — клавиатура и мышь, устройства графического ввода — сканер, устройства вы­вода — монитор, принтер, графопостроитель (плоттер), внешние накопители данных — жесткий диск (винчестер), дисковод для гибкого диска (флоппи-диска), CD-ROM, звуковые колонки, се­тевой выход. В более мощных компьютерах используются специ­ализированные внешние устройства.