Кабинет Информатики

Устройства обработки информации

Название: ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР (ЦП). ЦЕНТРАЛЬНОЕ ПРОЦЕССОРНОЕ УСТРОЙСТВО (ЦПУ)
Назначение. Центральный процессор - это устройство компьютера, которое обеспечивает общее управление компьютером и осуществляет вычисления по хранящейся в ОЗУ программе.
 ЦПУ определяет производительность, эффективность всей вычислительной системы, он регулирует, управляет и контролирует рабочий процесс.
 Кроме центрального процессора в компьютерной системе могут присутствовать и другие процессоры, отвечающие за обработку информации на своих участках (процессор клавиатуры, математический сопроцессор, процессор принтера, процессор видеокарты и пр.). Дополнительные процессоры нередко бывают установлены на периферийных устройствах и платах расширения. Но именно центральный процессор выполняет все важные вычисления в компьютере, именно здесь происходит основной процесс обработки информации.
Принцип работы. В персональных компьютерах центральный процессор конструктивно выполнен как микропроцессор (МП), Это полупроводниковый кристалл или комплект кристаллов, на которых реализуются компоненты процессора.
 Логически центральный процессор представляет собой совокупность арифметико-логического устройства (АЛУ) и центрального устройства управления (УУ).
 Выполнение процессором программ предусматривает: арифметические действия, логические операции, передачу управления, перемещение данных из одного места памяти в другое.
 Процессоры, как и все электрические схемы, бывают разных типов. Для ПК обозначение ЦПУ начинается с 80, затем следуют две или три цифры, после которых может быть дополнительно указана тактовая частота процессора. Перед обозначением типа процессора чаще всего стоит обозначение фирмы-изготовителя: i - Intel, AMD - AMD, CX - Cyrix.
 Пример. i80486DX-50 указывает процессор типа 80486, изготовленный фирмой Intel, работающий с тактовой частотой 50 МГц.
Пользовательские характеристики:

• степень интеграции микросхемы - показывает, сколько транзисторов может в ней уместиться.
• тактовая частота - определяется максимальным временем выполнения элементарного действия в микропроцессоре. Чем выше тактовая частота МП (при прочих равных условиях), тем выше его быстродействие;
• адресное пространство. Разрядность адресной шины определяет количество ячеек оперативной памяти, к которым может адресоваться ЦПУ. При n-разрядной адресной шине адресное пространство равно 2ⁿ;
• разрядность - максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно. Характеристика «разрядность» для процессора включает в себя:
  • разрядность внутренних регистров МП - играет определяющую роль в принадлежности МП тому или иному классу;
  • разрядность шины данных - от неё зависит скорость передачи информации между МП и другими устройствами;
  • разрядность шины адреса - определяет адресное пространство, то есть максимальное количество байтов памяти, к которым может «обратиться» процессор.
• архитектура МП. В данном случае это принцип действия МП, состав и взаимное соединение основных его узлов.

К элементам архитектуры МП относятся: 

• система команд и способы адресации; 
• возможность совмещения выполнения команд во времени.

Основные характеристики некоторых процессоров

Название: МАТЕМАТИЧЕСКИЙ СОПРОЦЕССОР.
Назначение. Математический сопроцессор предназначен для выполнения арифметических операций с плавающей точкой. Известно, что основные арифметические операции, такие как сложение и вычитание, приносят меньше забот чем возведение в степень, вычисление тангенсов и пр. Сопроцессор может быть как самостоятельным устройством и располагаться на материнской плате, так и встроенным в центральный процессор.

Название: МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА (Motherboard, Main-board), или СИСТЕМНАЯ ПЛАТА.
Назначение. Материнская плата является основным компонентом каждого персонального компьютера. Это не только «сердце компьютера», но и самостоятельный элемент, который управляет внутренними связями и с помощью системы прерывания взаимодействует с внешними устройствами. Материнская плата влияет на производительность компьютера в целом. Быстрый винчестер или высокопроизводительная графическая карта нисколько не смогут повысить производительность компьютера, если тормозится поток данных к материнской плате и от неё.
Основные компоненты материнской платы:

• процессор;
• микросхемы ОЗУ;
• микросхемы кэш-памяти;
• разъёмы (слоты) для установки карт расширения;
• микросхема ПЗУ;
• разъёмы для подключения накопителей (винчестера, дисководов флоппи-дисков, приводов CD-ROM);
• последовательные порты для подключения периферийных устройств (мыши, модема, принтера, сканера и др.);
• набор микросхем Chipset (чипсет) для управления обменом данными между всеми компонентами компьютера;
• аккумуляторная батарея для питания микросхемы памяти, в которой хранятся текущие настройки BIOS. Все компоненты материнской платы соединены между собой шинами.

Название: ПЛАТЫ РАСШИРЕНИЯ.
Назначение. Платы расширения используются для упрощения подключения устройств ввода/вывода (УВВ). На этих платах установлены адаптеры УВВ.
Принцип действия. Платы расширения вставляются в унифицированные разъемы (слоты расширения), чаще всего располагающиеся на системной плате. Через эти разъёмы адаптеры (контроллеры) устройств подключаются непосредственно к системной магистрали. Таким образом наличие свободных разъемов обеспечивает возможность добавления к компьютеру новых устройств. Чтобы заменить одно устройство другим (например, устаревший адаптер монитора), надо просто вынуть соответствующую плату из разъема и вставить вместо нее другую.
 Платы расширения оборудованы собственным процессором и памятью.
Основные виды плат расширения:

• видеокарта;
• звуковая карта (soundblaster);
• мультикарта;
• сетевая карта (адаптер локальной сети).

Название: АДАПТЕР.
Назначение. Адаптер (от лат. adaptare - прилаживать) - электронная схема, обеспечивающая связь (сопряжение) периферийных устройств ПК с центральными (системными). Адаптер управляет периферийным устройством, контролирует правильность его работы (тогда он имеет второе название - контроллер), обеспечивает интерфейс устройств ввода/вывода.
 Необходимость использования данных схем вызвана тем, что УВВ нецелесообразно подключать непосредственно к центральным устройствам. Одна из причин этого заключается в том, что количество и характер сигналов, передаваемых по системной магистрали, с которой связаны все компоненты ПК, как правило, отличаются от количества и типа сигналов, формируемых или воспринимаемых УВВ. Соответствующий интерфейсный блок обеспечивает согласование этих сигналов.