Архитектура персональных компьютеров - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Архитектура персональных компьютеров, слайд №1

Архитектура персональных компьютеров, слайд №2

Архитектура персональных компьютеров, слайд №3

Архитектура персональных компьютеров, слайд №4

Архитектура персональных компьютеров, слайд №5

Архитектура персональных компьютеров, слайд №6

Архитектура персональных компьютеров, слайд №7

Архитектура персональных компьютеров, слайд №8

Архитектура персональных компьютеров, слайд №9

Архитектура персональных компьютеров, слайд №10

Архитектура персональных компьютеров, слайд №11

Архитектура персональных компьютеров, слайд №12

Архитектура персональных компьютеров, слайд №13

Архитектура персональных компьютеров, слайд №14

Архитектура персональных компьютеров, слайд №15

Архитектура персональных компьютеров, слайд №16

Архитектура персональных компьютеров, слайд №17

Архитектура персональных компьютеров, слайд №18

Архитектура персональных компьютеров, слайд №19

Архитектура персональных компьютеров, слайд №20

Архитектура персональных компьютеров, слайд №21

Архитектура персональных компьютеров, слайд №22

Архитектура персональных компьютеров, слайд №23

Архитектура персональных компьютеров, слайд №24

Архитектура персональных компьютеров, слайд №25

Архитектура персональных компьютеров, слайд №26

Архитектура персональных компьютеров, слайд №27

Архитектура персональных компьютеров, слайд №28

Архитектура персональных компьютеров, слайд №29

Архитектура персональных компьютеров, слайд №30

Архитектура персональных компьютеров, слайд №31

Архитектура персональных компьютеров, слайд №32

Архитектура персональных компьютеров, слайд №33

Архитектура персональных компьютеров, слайд №34

Архитектура персональных компьютеров, слайд №35

Архитектура персональных компьютеров, слайд №36

Архитектура персональных компьютеров, слайд №37

Архитектура персональных компьютеров, слайд №38

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Архитектура персональных компьютеров. Доклад-сообщение содержит 38 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Введение в архитектуру персональных компьютеров Лекция доцента кафедры ИВТ ГрГУ к.т.н Ливак Е.Н.

Слайд 2

Описание слайда:

Архитектура ПК Архитектурой принято называть совокупность всех программно доступных аппаратных средств процессора. Понятие архитектуры является комплексным и включает в себя структурную схему компьютера; средства и способы доступа к элементам структурной схемы; организацию и разрядность интерфейсов; набор регистров; организацию и способы адресации памяти; способы представления и форматы данных; набор машинных команд; форматы машинных команд; обработку прерываний.

Слайд 3

Описание слайда:

В основе любого устройства лежат базовые принципы, на основе которых в дальнейшем строится система Набор этих принципов часто называется архитектурными принципами Рассмотрим архитектурные принципы, положенные в основу компьютерной техники

Слайд 4

Описание слайда:

Широкое распространение получили персональные компьютеры производства компании Apple Computer и компании IBM (International Business Machines).

Слайд 5

Описание слайда:

Компания Apple производит широко известные компьютеры Macintosh Особенности все основные узлы компьютера размещены на одной плате (поэтому замена узлов невозможна), пользователю предоставляются минимальные возможности по вмешательству в работу системы. Согласно принципу Apple изготовлением узлов и сборку компьютера должна осуществлять одна фирма, а настройкой компьютера и заменой его узлов должны заниматься только профессионалы.  высокое качество и надежность ПК Macintosh.

Слайд 6

Описание слайда:

IBM-совместимые компьютеры строятся на базе принципа открытой архитектуры: компьютер составлен из отдельных узлов (блоков), пользователю предоставляются широкие возможности изменять состав компьютера, заменяя одни узлы другими Производством узлов для IBM-совместимых компьютеров и сборкой самих компьютеров занимаются фирмы из разных стран. Такой подход к построению компьютера предоставляет 1) возможности для массового производства 2) широкие возможности дальнейшего совершенствования

Слайд 7

Описание слайда:

Компьютеры, не совместимые с IBM PC Например, компьютер Power PC с процессором производства корпорации Motorola

Слайд 8

Описание слайда:

Общие архитектурные свойства и принципы Эти свойства и принципы присущи всем современным машинам фон-неймановской архитектуры. Принцип хранимой программы Код программы и ее данные находятся в едином адресном пространстве в ОП. С точки зрения процессора нет принципиальной разницы между данными и командами. Принцип микропрограммирования В состав процессора входит блок микропрограммного управления. Этот блок для каждой машинной команды имеет набор действий-сигналов, которые нужно сгенерировать для физического выполнения требуемой машинной команды.

Слайд 9

Описание слайда:

Общие архитектурные свойства и принципы Линейное пространство памяти ОП организована как совокупность ячеек памяти (байтов), которым последовательно присваиваются номера (адреса) 0, 1, 2 … Последовательное выполнение программ Процессор выбирает из памяти команды строго последовательно. Для изменения прямолинейного хода выполнения программы или осуществления ветвления необходимо использовать специальные команды условного и безусловного перехода. Безразличие к целевому назначению данных Машине все равно, какую логическую нагрузку несут обрабатываемые ею данные.

Слайд 10

Описание слайда:

Структурная схема компьютера

Слайд 11

Описание слайда:

Материнская плата Основной элемент компьютера – материнская (системная) плата вместе с микропроцессором Предназначена для обеспечения бесперебойной работы процессора; обеспечения эффективной работы компьютера.

Слайд 12

Описание слайда:

Материнская плата Основные компоненты материнской платы Постоянное запоминающее устройство – ПЗУ Оперативное запоминающее устройство – ОЗУ (ОП) Энергонезависимая память (CMOS-память) Тактовый генератор Таймер Блок обработки прерываний (контроллеры прерываний) Блок прямого доступа к памяти

Слайд 13

Описание слайда:

Постоянное запоминающее устройство – ПЗУ Память только для чтения Не предусмотрено изменение содержимого пользователем. После отключения питания содержимое ПЗУ сохраняется. Содержит следующие программы: базовую систему ввода-вывода – BIOS (Basic Input Output System) первоначального тестирования работоспособности компьютера – POST (Power On Self Test) изменения информации CMOS-памяти - Setup

Слайд 14

Описание слайда:

Энергонезависимая память (CMOS-память) Хранится информация об устройствах системы и их параметрах (дисковая подсистема); необходимая при каждом запуске (например, порядок загрузки компьютера)

Слайд 15

Описание слайда:

Системные шины Шина (bus) – общий канал связи, соединяющий отдельные части компьютера (пучок проводов) Перенос информации происходит по параллельным линиям (проводам). Один бит – одна линия. Их количество называют шириной шины. Шина адреса Шина данных Шина управления

Слайд 16

Описание слайда:

Системные шины Передаваемую информацию можно условно разделить на 3 вида: Данные – обрабатываемые числовые значения. Адреса – сведения о местонахождении данных. Управляющие сигналы – указывают направление потокам данных и регламентируют обмен данными. Набор линий, предназначенных для передачи одного вида информации, называют шиной. Шина адреса Шина данных Шина управления

Слайд 17

Описание слайда:

Шина управления Микропроцессор выставляет на шине управления команды управления узлами системы и получает ответные сигналы состояния узлов и подтверждение выполнения команды

Слайд 18

Описание слайда:

Ширина шины адреса и шины данных– важнейшие характеристики микропроцессора i8086 – 20-разрядная шина адреса 16-разрядная шина данных Ширина шины адреса устанавливает ограничение на объем ОП Pentium – 64-разрядная шина адреса 64-разрядная шина данных 32-разрядная внутренняя архитектура !!!

Слайд 19

Описание слайда:

Внутренняя шина Три шины вместе (шина адреса, шина данных, шина управления) составляют процессорную (внутреннюю) шину Шина адреса и шина управления – однонаправленные (передача в одном направлении - из микропроцессора) Шина данных – двунаправленная (данные считываются и выдается результат)

Слайд 20

Описание слайда:

Системная шина Микропроцессор напрямую работает только с несколькими устройствами, а от остальных отделен специальными микросхемами-буферами (для усиления проходящих сигналов). После буферов шины адреса, данных и управления совместно с некоторыми дополнительными сигналами образуют другой канал обмена информацией – СИСТЕМНУЮ ШИНУ. Системная шина характеризуется частотой системной шины (образуется из тактовой частоты)

Слайд 21

Описание слайда:

Структура микропроцессора

Слайд 22

Описание слайда:

Структура микропроцессора

Слайд 23

Описание слайда:

Тактовая частота Управление процессором осуществляется с помощью сигналов – тактовых импульсов, которые выдаются через фиксированные интервалы времени специальным устройством – тактовым генератором. Промежуток между тактовыми импульсами – такт. Такт - минимальная временная единица в системе. Для выполнения машинной команды процессор подразделяет ее на последовательность шагов, каждый из которых может быть выполнен за один такт.

Слайд 24

Описание слайда:

Тактовая частота

Слайд 25

Описание слайда:

Тактовая частота Решает задачу синхронизации функционирования всех компонентов системы (их действия должны быть «увязаны» между собой, время работы должно измеряться в одинаковых интервалах) Тактовая частота используется для формирования РАБОЧЕЙ (СИСТЕМНОЙ) частоты (на рабочей частоте процессор взаимодействует с памятью). Из рабочей частоты образуется частота системных шин. «Внутри себя» (ядро) микропроцессор работает на более высокой частоте (начиная с i486). Внутренняя частота процессора образуется путем умножения системной частоты на некоторый коэффициент.

Слайд 26

Описание слайда:

Мультипроцессорные системы Система, содержащая несколько (много) процессоров, называется многопроцессорной (мультипроцессорной) Процессоры выполняют параллельно несколько задач (несколько подзадач одной большой задачи) Все процессоры имеют доступ ко всей памяти системы – мультипроцессорная система с общей памятью Высокая производительность Высокая стоимость (большое количество процессоров, большой объем памяти, сложные схемы управления)

Слайд 27

Описание слайда:

Мультикомпьютерные системы Мультикомпьютерные = многомашинные системы - соединенные группы компьютеров Каждому компьютеру доступна только своя память Обмен данными через пересылку сообщений Кластер – группа компьютеров, объединенных для решения одной задачи

Слайд 28

Описание слайда:

Элементная база процессора Процессор состоит из очень большого набора элементов, собранных определенным образом. Каждый элемент – это электронно-техническое изделие. В основе конструкции процессоров лежат элементарные логические микросхемы Используется несколько базовых логических функций (элементов) и бесчисленное число их комбинаций.

Слайд 29

Описание слайда:

Элементная база процессора

Слайд 30

Описание слайда:

Логический элемент И

Слайд 31

Описание слайда:

Логический элемент ИЛИ

Слайд 32

Описание слайда:

Обозначения на электрических принципиальных схемах

Слайд 33

Описание слайда:

Схемотехническая реализация логических элементов

Слайд 34

Описание слайда:

Запоминающие элементы Базовый запоминающий элемент в электротехнике – ТРИГГЕР Триггер используется для хранения одного бита информации Его задача – запомнить, что было на его входе – 1 или 0, и сообщить об этом, когда спросят.

Слайд 35

Описание слайда:

Запоминающая ячейка (защелка) на элементах "И-НЕ"

Слайд 36

Описание слайда:

Запоминающая ячейка (защелка) на элементах "И-НЕ" Входной сигнал S (Set) служит для установки ЗЯ в состояние "1" (Q=1, Q=0). Сигнал R (Reset) устанавливает ЗЯ в состояние "0" (Q=0, Q=1). Пусть на входы ЗЯ поданы сигналы: S=0, R=1. Тогда при любом исходном состоянии ЗЯ на выходе элемента 1 установится 1. Так как на входы элемента 2 поступают значения Q и R, то на его выходе будет сигнал 0. Таким образом, ЗЯ перейдет в состояние "1". Аналогично при S=1, R=0 запоминающая ячейка перейдет в состояние Q=0, Q=1, то есть в "0". Если S=1, R=1, то состояние ЗЯ будет определяться ее предыдущим состоянием. Если ЗЯ находилась в состоянии "1", то сигнал Q=0, поступая на вход элемента 1, подтвердит состояние его выхода Q=1. На входы элемента 2 поступят только 0. Поэтому его выход будет находиться в состоянии Q=0, то есть не изменится. Если ЗЯ находилась в состоянии "0", то сигнал Q=0, поступая на вход элемента 2, подтвердит состояние его выхода Q=1. В свою очередь, выход элемента 1 также останется без изменения. Таким образом, эта комбинация входных сигналов соответствует режиму хранения. Если на входы S и R поданы сигналы S = R = 0, то сигнал на выходах элементов 1 и 2 будет Q = Q = 1. При переводе ЗЯ в режим хранения ( S = R = 1), выходы элементов 1 и 2 могут установиться в произвольное состояние. Поэтому комбинация сигналов S = R = 0 на управляющих входах не используется.

Слайд 37

Описание слайда:

Запоминающая ячейка (защелка) на элементах "И-НЕ" Работа триггерной схемы определяется не таблицей истинности, как для логической схемы, а таблицей переходов S R Q(t+1) Функция 0 0 х Запрещено 0 1 1 Установка в "1" 1 0 0 Установка в "0" 1 1 Q(t)Хранение Таблица переходов показывает изменение состояния триггера при изменении состояния входных сигналов в зависимости от его текущего состояния.

Слайд 38

Описание слайда:

Использование триггеров Триггеры служат основой для построения регистров, счетчиков и других элементов, обладающих функцией хранения Компьютер обрабатывает данные, состоящие из набора битов (слово)  объединяют группу триггеров в РЕГИСТР (Работа триггеров, входящих в регистровую группу, синхронизируется тактовым входом  данные записываются/считываются во все триггеры одновременно) Несколько тысяч триггеров – матрица хранения (ОП, кэш-память)