Лекция 4 "PC: дънна платка"
PC - универсален техническа система, способна да стриктно спазва последователността на операциите на дадена програма. Персонален компютър (PC) може да използва един човек без помощта на персонала. Взаимодействието на потребителя се появява през много среди, от буквено-цифров или графичен диалог чрез дисплей, клавиатура и мишка към виртуалната реалност устройство.
конфигурация PC може да се промени, ако е необходимо. Но, това е концепцията за базова конфигурация, която може да се счита за типичен:
Компютрите са на разположение в преносим вариант (лаптоп или тетрадка изпълнение). В този случай, системата единица, дисплей и клавиатурата са подредени в общ корпус: единична система се намира под клавиатурата и монитора е вграден в капака.
Система за единица - основният компонент на компютъра, най-важните компоненти, от които се намират в средата. Устройствата, които са в средата на системния блок се наричат вътрешни и външни устройства, свързани наречените външни. Допълнителни външни устройства за вход и изход също се наричат периферни.
На външен вид, блоковете на системата се различават корпуса форма, която може да бъде хоризонтална (десктоп) или вертикално (кула) изпълнение. Обков вертикално изпълнение може да има различни измерения: пълнометражен (BigTower), средно голям (MidiTower), с малък размер (MiniTower). Кожуси хоризонтално изпълнение Има два формата: тесния (Full-AT) и в много тесен (Baby-AT). Корпуса на персонални компютри имат различни характеристики на дизайна и допълнителни елементи (елементи, блокиращи неоторизиран достъп, контролира вътрешната температура, завеси от прах).
Обков са снабдени с електрозахранването, силата на който е един от параметрите на корпуса. За популярни модели на достатъчна мощност е 200-250 вата.
Основните компоненти на устройството за система:
- електрически табла, водещият работата на компютъра (микропроцесор, памет, контролери, устройства и т.н.);
- твърд диск (HDD) за четене или писане;
- дискове (дискове) до дискети (дискети).
Основният съвет е PC дънната платка (дънна платка). Това е място
- процесор - основната чип, който изпълнява математически и логически операции;
- чип (микропроцесор комплект) - набор от чипове, които насочват работата на вътрешните PC устройства и определя основните функции на дъното;
- автобус - набор от проводници, на които се обменят сигнали между вътрешни устройства на компютъра;
- памет с произволен достъп (RAM) - чипсет, предназначени за временно съхраняване на данни, докато компютърът е включен;
- с памет само за четене (ROM) - чип предназначен за дългосрочно съхранение, дори когато компютърът е изключен;
- съединители за свързване на помощни устройства (слота).
Процесор - е основният компютър чип, неговата "мозъка". Тя позволява да се извърши програмния код се съхранява в паметта и ръководи работата на всички устройства в компютъра. скоростта му определя скоростта на компютъра. Структурно, процесорът - кристал на силиций е много малка по размер. Процесорът има специални клетки, наречени регистри. Тя се поставя в регистрите команди, които се изпълняват от процесор, както и данните, които работят на отбора. процесора е да изберете от паметта в последователност от команди и данни, и тяхното изпълнение. Въз основа на това и изпълнението на програмите.
Компютърът трябва да присъстват CPU (Central Rpocessing Unit - CPU), която изпълнява всички основни операции. Често компютър, оборудван с допълнителен копроцесор ориентирана ефективно изпълнение на специфични функции, като например математически копроцесор за обработка на цифрови данни в плаваща точка формат, графичен копроцесор за обработка на графики, входно / изходни копроцесор за извършване на операции взаимодействие с периферни устройства.
Основните параметри на процесори са:
- тактова честота
- малко,
- работно напрежение,
- коефициент се умножава вътрешния часовник,
- кеш памет размер.
Тактовата честота определя броя на елементарни операции (цикли), процесор изпълним за единица време. Скоростта на часовник на съвременните процесори се измерва в MHz (1 Hz съответства на изпълнение на една операция в секунда, 1 MHz = 106 Hz). Колкото по-голяма честотата на часовника, толкова повече отбори могат да изпълняват преработка, а по изпълнението му. Първите процесори, които се използват в компютрите работят при честота от 4,77 MHz, на работни честоти на днешните процесори модерен достигнат марката на 2 GHz (1 GHz = 103 MHz).
Битов процесор указва колко бита данни, че могат да приемат и обработват в своите регистри в един такт. Bit дължина на думите на процесора се определя от команден автобус, т.е. броят на проводници в автобуса, в който се предават командите. Модерен Intel фамилия процесори са 32-битови.
процесори Работно напрежение предоставят на дънната платка, така че различните марки отговарят на различни процесорни платки. Работно напрежение на процесора не надвишава 3 V. Намаляване на работното напрежение позволява на процесорите за намаляване на размера и да намали количеството топлина в процесора, който позволява да се увеличи капацитета си, без опасност от прегряване.
Коефициент се умножава вътрешния часовник - е коефициентът, който трябва да се умножи по тактовата честота на дънната платка, за да се постигне скорост на обработка. Часовници процесорът получава от дъното, което е чисто физически причини не могат да работят при високи честоти, като процесора. В момента тактова честота на дънната платка е 100-133 MHz. За по-висока честота се среща в процесор вътрешни за коефициента за умножение 4, 4.5, 5 или повече.
Кеш паметта. Обмен на данни в рамките на процесора е много по-бързо от обмена на данни между процесора и RAM. Ето защо, за да се намали броят на достъпа до RAM в рамките на процесора създава т.нар кеш или Scratchpad памет. Когато процесорът се нуждае данни, тя първо получава достъп до кеш паметта, и само когато няма подходящи данни, достъп до паметта. Колкото по-голям кеш паметта, толкова по-голяма вероятността, че необходимите данни са там. Ето защо, високопроизводителни процесори са се увеличили размера на кеш паметта.
Разграничаване кеш паметта на първо ниво (извършва върху един чип с процесора и има обем от порядъка на няколко десетки килобайта), на второ ниво (извършва на отделен чип, но границите на процесори, с обем от повече от сто или байта) и третия слой (извършва на индивидуална бързи чипове с местоположението на дънната платка и има обем от един или повече MB).
Intel процесорите, използвани в IBM-PC съвместно, че има повече от хиляди команди и са свързани с процесори с разширен набор инструкции - CISC процесори (CISC - циск архитектура). За разлика от CISC-RISC процесори са предназначени процесори архитектура с намалена набор инструкции (RISC - риск архитектура). В тази архитектура, броя на отборите е много по-малък, а всеки отбор е по-бързо. По този начин, програма, състояща се от прости команди изпълнява много по-бързо от RISC-базирани. На обратната страна на намалената система от команди е, че сложни операции трябва да подражават не винаги е ефективен последователност на прости инструкции. Ето защо CISC процесори се използват в родово компютърни системи и RISC процесори - в специален. За PC IBM PC платформа са доминиращи CISC процесори фирми на Intel, въпреки че през последните години, AMD произвежда процесори AMD-K6 семейство, които имат хибридна архитектура (вътрешното ядро на тези процесори се осъществява от RISC архитектура, както и външната структура - на CISC архитектура).
В компютрите на IBM PC използват процесори, разработени от Intel или съвместим процесор с други фирми, свързани с фамилията x86. Предшественикът на това семейство е 16-битов процесор Intel 8086. Впоследствие, издадени процесори Intel 80286, Intel 80386, Intel 80486 с модификации, различен модел Intel Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Pentium III. Най-новият модел на Intel е процесор Pentium IV. Наред с другите производители на процесори трябва да се отбележи AMD AMD с K6-модел, Athlon, Duron и Cyrix.
С други устройства, и най-вече с RAM, CPU проводници, свързани в групи, наречени автобуси. Трите основни гума:
Command автобус. За този автобус от RAM идва команди изпълнява процесора. Командите са представени под формата на байта. Прости команди се инвестират в един байт, но има някои команди, които трябва две, три или повече байта. Повечето съвременни процесори имат 32-битова шина команда, въпреки че има 64-битови процесори с командния автобуса.
на автобус дънната платка се използват не само за комуникация с процесора. Всички други вътрешни устройства на дънната платка и устройства, които са свързани с него, да общуват помежду си посредством автобуси. Архитектурата на тези елементи зависи до голяма степен от работата на вашия компютър като цяло.
Главна автобусни интерфейси Дънна платка:
ISA (Industry Standard Architecture). Дава възможност на всички да се отнася система единица устройство, както и дава възможност за лесно свързване на нови устройства чрез стандартни слотове. Пропускателна способност до 5.5 MB / сек. Съвременните компютри могат да бъдат използвани само за да се свържете външни устройства, които не се нуждаят от повече трафик (звукови карти, модеми и т.н.).
EISA (разширяване ISA). Разширяване на ISA стандарт. Пропускателна повишава до 32 MB / сек. Както стандарта ISA, този стандарт е изчерпала възможностите си в бъдещото освобождаване на дънни платки, които поддържат тези връзки ще спрат.
PCI (периферните Component Interconnect). Стандартно свързване на външни устройства, въведени в компютъра на базата на процесор Pentium. В същността си това е местен автобус интерфейс с конектори за свързване на външни компоненти. Този интерфейс поддържа автобус честота до 66 MHz и осигурява скорост до 264 Mb / сек, независимо от броя на свързаните устройства. Важно нововъведение е стандартен механизъм за подпомагане на плъг-и-играя, същността на която се състои в това, след като на физическото свързване на външно устройство за шина PCI е автоматична конфигурация на устройството.
FSB (Front Side Bus). Тъй като Pentium Pro процесор да общуват с системната памет, специална ФСБ гумите. Този автобус работи при честота от 100-133 MHz и има широчина на честотната лента 800 Mbytes / сек. Честотата FSB е основният параметър е посочено в описанието на дънната платка. За шина PCI е само една функция, за да се свържете нови външни устройства.
USB (Universal Serial Bus). Universal Serial Bus стандарт определя по нов начин, за да си взаимодействат с компютърна периферия. Тя позволява на до 256 различни Connect серийни устройства, устройствата могат да бъдат свързани верига. Изпълнение USB автобус е сравнително малък и е 1,55 Mbit / сек. Сред предимствата на този стандарт, е възможността да включвате и изключвате устройството в "гореща смяна" (т.е. без да се рестартира компютъра), а също и възможността за комбиниране на няколко компютъра в една мрежа без използване на специален хардуер и софтуер.
вътрешна памет
В рамките на вътрешната памет да разберат всички видове устройства за съхранение, разположени на дънната платка. Те включват оперативна памет, енергонезависима памет и енергонезависима памет.
RAM памет RAM (оперативна памет)
RAM памет - множество кристални клетки могат да съхраняват данните. Той се използва за бърз обмен на информация (инструкции и данни) между процесора, външна памет и периферни системи. От това отнема програмата процесор и данните за обработка, резултатите са написани в него. Името "оперативна" идва от факта, че тя е много бърза и процесора не е необходимо да се изчака, докато четете данни от паметта или запис. Въпреки това, данните, съхранявани временно, когато компютърът е включен, в противен случай те ще изчезнат.
Според физическия принцип на разграничение динамичен DRAM памет и статично SRAM памет.
динамичен клетъчна памет може да бъде представен като microcapacitors способни да натрупва електрически заряд. Недостатъци на DRAM памет: толкова по-бавно четене и писане на данни изисква постоянно презареждане. Предимства: лекота на изпълнение и ниска цена.
Статично клетъчна памет може да бъде представена като електронни елементи следи - задейства, състояща се от транзистори. Няма такса се съхранява в тригер, а държавата (включване / изключване). Предимствата на SRAM памет: много по-голяма скорост. Недостатъци: технологично по-сложен производствен процес, и съответно, високата цена.
Динамични чиповете памет се използват като основната памет и чип статично - за кеша.
RAM в компютър е поставен на стандартна гнездо, които се наричат модули. модули памет са вкарани в съответните съединителите на дънната платка. Структурно, модули памет са две изпълнения - ред (Simm - модули) и двойно-ред (DIMM - модули). На компютри с Pentium процесори ред модули може да се използва само по двойки (броят на слотовете да се определят граници на дънната платка винаги е четно число). DIMM модули - могат да се монтират един по един. За да комбинирате в една дъска различни модули не могат.
Основни характеристики на RAM модули:
SIMM - модулите имат капацитет от 4, 8, 16, 32, 64 мегабайта; DIMM - добавки - 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB. Достъпът на времето показва колко време е необходимо за достъп до клетките на паметта, толкова по-малко по-добре. Измерва се в наносекунди. На Сим - модули - 50-70 Ново строителство, DIMM модули - - 7-10 национални държави.
Постоянна памет ROM (памет само за четене)
Основната цел на тези програми е да се провери състава и умения за работа в системата и да си взаимодействат с клавиатурата, монитора, твърди и флопи дискове.
нелетлив CMOS паметта
Предоставянето на такива стандартни устройства като клавиатура, може да се обслужва от BIOS програми, но тези средства не могат да предоставят на робота с всички устройства (поради тяхната огромна разнообразие и на големия брой различни параметри). Но програмата BIOS на работа изисква цялата информация за текущата конфигурация на системата. По очевидни причини, тази информация не може да се съхранява във всяка памет, нито постоянно. По-специално за тази цел на дънната платка е с чип енергонезависима памет, наречена CMOS. От памет, тя се различава по това неговото съдържание не изчезва, когато компютърът е изключен и от енергонезависима памет, тя се различава по това, че данните могат да се съхраняват там и да промени себе си, в съответствие с оборудването, което е част от системата.
CMOS чип памет непрекъснато се захранва от батерия малък разположен на дъното. Тази памет съхранява данни за гъвкави и твърди дискове, процесори и т.н. Фактът, че компютърът се проследи точно на датата и времето също са свързани с факта, че тази информация се съхранява постоянно (и актуализирана) в паметта CMOS. По този начин, на софтуера BIOS четене на данни за състава на компютърната система на чип CMOS, след което те могат да упражняват жалба до твърдия диск и други устройства.
Тестовите въпроси
- Каква е дънната платка? Какви са компонентите на персонален компютър са на него?
- Какво е изпълнението на програмите от процесора?
- Какви са основните параметри на процесора? С какво се отличава тактовата честота и звената, в която се измерва?
- Какво е кеш? Кеш нива?
- Които са предназначени за гуми? Какви са видовете на гуми?
- Какво дънна платка с автобус интерфейси, знаеш ли?
- Това, което отличава паметта от постоянна памет?
- Какво е RISC процесори? Каква е разликата между тях и CISC процесори?
- В памет се съхраняват на BIOS?
- Каква информация се съхранява в енергонезависима памет?
- Какви са някои видове RAM? Каква е разликата между тях?
Списъкът на препоръчителна четене
други лекции
Свързани статии