Специализированный процессор управляющий работой внешнего устройства

Важные информационные данные на тему: "Специализированный процессор управляющий работой внешнего устройства" с описанием сопутствующих проблем и способов их решения. За индивидуальными консультациями всегда можно обратиться к дежурному специалисту.

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Назначение устройства управления

Процессор является главной частью цифровой ЭВМ не только потому, что именно в нем выполняется сам процесс обработки информации, но и потому, что он управляет в ходе этого процесса работой других частей машины — в первую очередь, устройствами ввода и вывода и запоминающими устройствами. Процессор является конечным автоматом и в общем случае его можно представить в виде некоторого цифрового устройства, состоящего из двух частей: операционной и управляющей (рисунок 2). В операционной части совершаются элементарные действия по обработке информации: запись слов в регистры; передача слов из регистра в регистр; сдвиг содержимого регистров влево или вправо; определение состояния регистров; инвертирование содержимого регистров; логические операции при поразрядном сравнении содержимого регистров и т.д. Все эти операции производятся под воздействием сигналов управляющей части процессора и синхронизируются тактовыми сигналами.

Рисунок 2 — Схема взаимодействия операционной и управляющей частей процессора

Аппаратное управление

Аппаратное управление осуществляется последовательно-цифровым устройством (ПЦУ), построенным на принципах схемной логики. В соответствии с управляющими сигналами ПЦУ выполняются микропрограммы, поэтому его можно назвать микропрограммным автоматом. Для каждой операции в ПЦУ имеется свой набор логических схем, вырабатывающих определенные управляющие сигналы для выполнения микроопераций в заданные моменты времени. При указанном построении управляющего ПЦУ микрооперации осуществляются за счет однажды соединенных между собой логических схем, поэтому такие устройства называются процессорами с жесткой логикой управления.

В состав управляющего устройства входят следующие основные узлы:

шины адресов, команд и данных.

Регистр команд обеспечивает хранение кода команды. Часть разрядов регистра команд (регистр кода операции) предназначена для хранения кода выполняемой операции, остальные разряды (для хранения кодов адресов операндов) связаны с регистром адреса запоминающего устройства. Они могут быть связаны также со счетчиком команд и другими устройствами ЦВМ в зависимости от ее структуры.

Счетчик команд обеспечивает хранение кодов адресов команд, поступающих из ОЗУ на регистр команд, и осуществляет управление переходом к выполнению следующей команды в соответствии с программой вычислений.

В МП может быть один или несколько регистров результата РгР (накапливающих регистров или аккумуляторов). Блок универсальных регистров общего назначения БРгОН, или регистрово-сверхоперативное запоминающее устройство (СОЗУ), расширяет возможности МП по хранению данных и управляющей информации. Счетчик команд СчК, регистр команд РгК, блок индексных регистров БРгИ позволяют организовать программное управление, переходы в программе и индексирование команд. При этом сама индексация может происходить в АЛБ. С помощью схемы инкремента—декремента (схемы увеличения или уменьшения содержимого индексного регистра на единицу) содержимое индексных регистров может изменяться на «проходе», т.е. при пересылке значения индекса из индексного регистра в АЛБ и обратно. Это экономит время работы АЛБ при индексации команд.

Для работы с подпрограммами может быть организован стек С. Если он расположен в ОЗУ, то достаточно иметь только регистр — указатель стека. В качестве счетчика команд СчК и индексных регистров могут быть использованы универсальные регистры блока БРгОН, что позволяет программным способом гибко использовать регистровые ресурсы процессора и уменьшать общее число элементов и связей в кристалле МП за счет исключения таких специализированных ресурсов МП, как регистр—указатель стека, БРгИ, СчК и др.

Источник: http://vuzlit.ru/1017741/upravlenie_protsessom_obrabotki_informatsii

Устройство и принцип действия ЭВМ

На разных этапах развития техники и технологии компьютеры назывались по-разному: арифметическо-логическое устройство (АЛУ), программируемое электронно-вычислительное устройство (ПЭВМ или ЭВМ), вычислительная машина, компьютер.

Основные принципы построения логической схемы и структура вычислительной машины, изложенные выдающимся математиком Джоном фон Нейманом, реализованы в первых двух поколениях ЭВМ. Классическая архитектура ЭВМ, построенная по принципу фон Неймана (фон-неймановская архитектура) и реализованная в вычислительных машинах первого и второго поколений, представлена на рис. 2.1 и содержит следующие основные блоки:

· арифметическо-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

· управляющее устройство (УУ), организующее процесс выполнения программ;

· внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), или память, для хранения программ и данных;

· оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

· устройства ввода и вывода информации (УВВ).

Рис. 2.1. Архитектура ЭВМ, реализующая принципы фон Неймана:

Внешняя память отличается от устройств ввода и вывода тем, что данные в нее заносятся в виде, удобном компьютеру, но недоступном для непосредственного восприятия человеком. Например, накопитель на магнитных дисках относится к внешней памяти; устройством ввода является клавиатура, а монитор и принтер — устройства вывода. Причем если монитор можно отнести к устройствам отображения информации, то принтер — типичное печатающее устройство.

Взаимодействие основных устройств компьютера реализуется в определенной последовательности. В память компьютера вводится программа с помощью какого-либо внешнего устройства. Память компьютера состоит из некоторого числа пронумерованных ячеек. В каждой ячейке могут находиться или обрабатываемые данные, или инструкции программ. Номер (адрес) очередной ячейки памяти, из которой будет извлечена следующая команда программы, указывается специальным устройством — счетчиком команд в УУ.

Управляющее устройство считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы, и организует ее выполнение. Как правило, после выполнения одной команды управляющее устройство начинает выполнять команду из ячейки памяти, которая находится непосредственно за ячейкой, где содержится только что выполненная команда.

Управляющее устройство выполняет инструкции программы автоматически и может обмениваться информацией с оперативным запоминающим устройством и внешними устройствами компьютера. Поскольку внешние устройства работают значительно медленнее, чем остальные части компьютера, управляющее устройство может приостанавливать выполнение программы до завершения операции ввода-вывода с внешним устройством. Все результаты выполненной программы должны быть выведены на внешние устройства компьютера, после чего компьютер переходит в режим ожидания каких-либо сигналов от внешних устройств.

Схема устройства современных компьютеров несколько отличается от приведенной выше. Например, арифметическо-логическое и управляющее устройства объединены в единое устройство — центральный процессор — CPU (Central Processing Unit).

Читайте так же:  Пожаловаться на черную зарплату

Появление ЭВМ третьего поколения было обусловлено переходом от транзисторов к интегральным микросхемам. В них не только были значительно уменьшены размеры базовых функциональных узлов, но и появилась возможность существенно повысить быстродействие процессора. При этом возникло противоречие между высокой скоростью обмена информацией внутри ЭВМ и медленной работой устройств ввода/вывода. Решение проблемы было найдено путем освобождения центрального процессора от функций обмена и передачей их специальным электронным схемам управления работой внешних устройств. Такие схемы имели различные названия: каналы обмена, процессоры ввода/вывода, периферийные процессоры. В последнее время все чаще используется термин «контроллер внешнего устройства», или «контроллер».

Контроллер можно представить как специализированный процессор, управляющий работой какого-либо внешнего устройства по специальным встроенным программам обмена. Например, контроллер дисковода (накопителя на магнитных дисках) обеспечивает позиционирование головки, чтение или запись информации. Результаты выполнения каждой операции заносятся во внутренние регистры памяти контроллера и могут быть в дальнейшем прочитаны центральным процессором. CPU, в свою очередь, выдает задание на выполнение контроллеру. Дальнейший обмен информацией может происходить под руководством контроллера, без участия CPU. Наличие таких интеллектуальных контроллеров — внешних устройств стало важной отличительной чертой ЭВМ третьего и четвертого поколений. Шинная архитектура ЭВМ, содержащей интеллектуальные контроллеры (К), представлена на рис. 2.2. Для связи между отдельными функциональными узлами ЭВМ используется общая магистраль — шина, состоящая из трех частей: шины данных, шины адреса и шины управления.

Следует отметить, что в некоторых моделях компьютеров шины данных и адреса объединены: на шину сначала выставляется адрес, а потом данные. Сигналы по шине управления определяют, для какой цели используется шина в каждый конкретный момент.

Такая открытость архитектуры ЭВМ позволяет пользователю свободно выбирать состав внешних устройств, т. е. конфигурировать компьютер. Рассмотрим функции основных устройств компьютера.

Рис. 2.2. Шинная архитектура ЭВМ

Процессор, или микропроцессор, является основным устройством ЭВМ и представляет собой функционально законченное устройство обработки информации. Он предназначен для выполнения вычислений по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспечения общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скоростью работы процессора.

Память ЭВМ содержит обрабатываемые данные и выполняемые программы, поступающие через устройство ввода/вывода. Память представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу, состоящую из запоминающих устройств различных типов. Функционально она делится на две части — внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объем, определяемый системой адресации машины. Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную и постоянную (ПЗУ) память.

Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации. Содержимое постоянной памяти заполняется при изготовлении ЭВМ и не подлежит изменению в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы и данные, некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ЭВМ и др. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется. Такой вид памяти называется ROM (Read Only Memory — память только для чтения), или постоянное запоминающее устройство. Значительная часть программ, хранящихся в ROM, связана с обслуживанием ввода/вывода, поэтому ее называют ROM BIOS (Basic Input-Output System — базовая система ввода/вывода).

Оперативная память, по объему составляющая большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется. Эта память называется оперативной, поскольку работает так быстро, что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в нее. Оперативная память обозначается RAM (Random Access Memory — память с произвольным доступом). Объем установленной в компьютере оперативной памяти определяет, с каким программным обеспечением можно на нем работать. При недостаточном объеме оперативной памяти многие программы либо не будут работать совсем, либо будут работать крайне медленно.

Кэш-память — сверхбыстродействующая память, обеспечивающая ускорение доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах. Она располагается между микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.

CMOS-RAM — участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Называется так в связи с тем, что эта память обычно выполняется по технологии CMOS, обладающей низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-RAM не измеяется при выключении электропитания компьютера. Эта память располагается на контроллере периферии, для электропитания которого используются специальные аккумуляторы. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера Setup.

Видеопамять в IBM PC-совместимых компьютерах — память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера — электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран монитора.

Внешняя память предназначена для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью. Для построения внешней памяти используют энергонезависимые носители информации (диски и ленты), которые являются переносными. Емкость внешней памяти практически не имеет ограничений, а для обращения к ней требуется больше времени, чем к внутренней. ВЗУ по принципам функционирования разделяются на устройства прямого доступа (накопители на магнитных и оптических дисках) и устройства последовательного доступа (накопители на магнитных лентах). Устройства прямого доступа обладают большим быстродействием, поэтому они являются основными внешними запоминающими устройствами, постоянно используемыми в процессе функционирования компьютера. Устройства последовательного доступа используются в основном для резервирования информации.

Устройства ввода/вывода служат для обеспечения общения пользователя с ЭВМ и относятся к периферийным, или внешним устройствам. На рис. 2.3 показаны связи между компьютером и различными периферийными устройствами.

Необходимыми устройствами ввода/вывода являются монитор, клавиатура, мышь.

Монитор принимает изображение от системного блока. Его экран является рабочим полем. С помощью клавиатуры в компьютер вводятся любые тексты, символы, подаются команды и осуществляется управление работой компьютера. Мышь — средство управления курсором на экране монитора.

Читайте так же:  Как не платить неустойку по алиментам

Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области, все эти знания сосредоточены в программном обеспечении. Программное обеспечение можно разделить на следующие категории.

Рис. 2.3. Связи между компьютером и периферийными устройствами

Системные программы — выполняют функции обеспечения нормальной работы компьютера, его обслуживания и настройки. Среди системных программ особое место занимают операционные системы (ОС) для управления компьютером, запуска программ, обеспечения защиты данных, выполнения различных сервисных функций по запросам пользователя и программ. Каждая ОС состоит как минимум из трех обязательных частей. Ядро, или командный интерпретатор, обеспечивает «перевод» с программного языка на язык машинных кодов. Драйверы расширяют возможности ОС, позволяя ей работать с тем или иным внешним устройством. Драйверы для различных ОС часто поставляются вместе с новыми устройствами или контроллерами. Интерфейс — удобная графическая оболочка, с которой общается пользователь.

Утилиты — комплекты полезных программ, предназначенных для обслуживания и совершенствования работы компьютера.

Тесты — программы для тестирования как программного обеспечения, так и аппаратных ресурсов, которые иногда относят к утилитам.

Прикладные программы — непосредственно обеспечивают выполнение необходимых пользователям работ.

Наиболее популярными из прикладных программ являются офисные программы, посредством которых создаются и редактируются документы в виде текстов, электронных таблиц. В эту группу входят также системы машинного перевода; распознавания текста, графики со сканера; финансовые и бухгалтерские программы, программы для работы с Internet.

К мультимедийным прикладным программам относятся программы для обработки и создания изображений, работы со звуком, а также проигрыватели (плейеры) и программы просмотра (вьюверы). Последние не обеспечивают редактирование звукового или видеофайла, но позволяют проиграть музыкальную композицию или вывести изображение на экран.

К группе профессиональных прикладных программ относятся инструментальные системы программирования, обеспечивающие создание новых программ для компьютера; системы автоматизированного проектирования (CAD); редакторы трехмерной графики и анимации, а также специализированные инженерные и научные программы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: http://studopedia.ru/13_121580_ustroystvo-i-printsip-deystviya-evm.html

Разработка специализированного процессора

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Министерство образования и науки Российской Федериции

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский Авиационный Институт»

Факультет радиоэлектроники ЛА

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

«Цифровые устройства и микропроцессоры»

«Разработка специализированного процессора»

студент группы 4О-303С

/подпись/ /инициалы, фамилия/

/подпись/ /инициалы, фамилия/

Даны два 4-разрядных двоичных слова: A и B. Разработать спецпроцессор, который при выполнении условия:

Значения в младшем разряде слова А и i-м разряде В совпадают

Производит обработку слов A и B:

Определить сумму числа единиц в словах А и В

Общие теоретические сведения о микропроцессорах

Микропроцессор – устройство обработки данных, представленных в цифровой форме. Микропроцессоры разделяются на универсальные и специализированные, которые разрабатываются для решения одной конкретной задачи.

1. сбор и обработка поступающих данных;

2. преобразование данных;

3. взаимодействие с периферийными устройствами;

4. отображение информации;

5. контроль функционирования микропроцессорной системы;

6. архивация данных;

7. обмен данных с другими системами.

Обобщённая структурная схема микропроцессора:

x1 – xs– сигналы состояний узлов операционного устройства.

y1 – yn– сигналы управления операционного устройства.

Операционное устройство обрабатывает данные. Управляющее устройство запускает в нужное время узлы операционного устройства.

Совокупность микроопераций, выполненных в один тактовый период, называется микрокомандой. Микропрограмма – это набор микрокоманд, предназначенных для решения определённой задачи. Из микропрограммы составляется программа микропроцессора. Выполнение каждой микрооперации происходит под действием управляющего сигнала yi. Если микрокоманда включает n-микроопераций, то устройство управления формирует на каждом такте n-сигналов. Управляющие сигналы y1 – ynопределяются состоянием узлов операционного устройства (x1 – xs) и внешним сигналом управления.

Принцип схемной логики:

Подбирается набор микросхем, которые соединяют таким образом, чтобы реализовывалось требуемая логика микропроцессора.

Преимущества: наибольшая эффективность структуры и наибольшее быстродействие.

Недостаток: невозможность использования стандартных БИС(большие интегральные схемы), которые рассчитаны для решения больших задач.

Принцип программируемой логики:

Микропроцессор строится на одной или нескольких БИС универсального типа, а их специализация обеспечивается программированием.

В данной курсовой работе микропроцессор разрабатывается на основе схемной логики.

Видео (кликните для воспроизведения).

Определение принципа решения задачи и узлов операционного устройства

Для решения поставленной задачи, нам понадобятся схемы регистров для сохранения информации, мультиплексоры для выделения необходимых разрядов на проверку, кодеры для образования адреса канала мультиплексора, различные логические элементы, питание, заземление, лампочки и дисплеи.

Определение необходимых микроопераций, микрокоманд и признаков

Источник: http://vunivere.ru/work101097

Компьютер – универсальная техническая система обработки информации Информатика. 10 класс. — презентация

Презентация была опубликована 4 года назад пользователемТатьяна Никитина

Похожие презентации

Презентация на тему: » Компьютер – универсальная техническая система обработки информации Информатика. 10 класс.» — Транскрипт:

1 Компьютер – универсальная техническая система обработки информации Информатика. 10 класс

2 Архитектура ПК Архитектура ПК – это наиболее общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его основных функциональных узлов. Для первых компьютеров предложена фон Нейманом Рис 1. Архитектура компьютеров первых поколений (фон Неймана)

3 Рис.2. Архитектура современного компьютера Центральный процессор Память Видеопамять КККККК Устройство ввода Устройство вывода Внешнее запоминающее устройство Устройство ввода ОЗУ —- данных Шина —- адреса управления

4 Различия : вместо процессора имеем центральный процессор ; вместо одного устройства ввода имеем группу устройств неопределённого состава ( аналогично и для устройств вывода ); появились новые элементы архитектуры, такие как видеопамять, шина, контролёр. Вся эволюция компьютеров идёт под знаком миниатюризации электронных схем, что привело к уменьшению размеров и росту быстродействия процессора.

5 Возникло существенное противоречие между высокой скоростью обработки информации внутри машины и медленной работой устройств ввода / вывода. Учёными и конструкторами был предложен такой путь : центральный процессор, который до этого осуществлял все функции по обмену данными между устройствами, освобождается от них, и эти функции передаются специальным устройствам, которые называются контролёрами.

6 Назначение контролёров и шины Виды памяти Системная плата Порты ввода / вывода Современные виды внешних устройств Перспективные направления развития ПК

7 Назначение контролёров и шины Контролёр – это специализированный процессор, управляющий работой вверенного ему внешнего устройства. И поскольку в системе появилось теперь несколько процессоров, главный из них для отличия стали называть центральным. Наличие контролёров существенно изменяет процессы обмена информацией внутри компьютера. Центральный процессор при необходимости произвести обмен выдаёт задание на его осуществление контролёру.

Читайте так же:  Сколько процентов платить если взять кредит

8 Назначение контролёров и шины Дальнейший обмен информацией протекает под руководством контролёра. Если же по данной задаче до завершения обмена ничего сделать нельзя, то можно в это время решать другую задачу. Для связи между отдельными функциональными узлами компьютера используется специальное устройство – шина. Шина состоит из трёх частей : шины данных ( для передачи данных ); шины адреса ( для передачи адресов ); шины управления ( для передачи управляющих сигналов ).

9 Назначение контролёров и шины Одно из достоинств описанной схемы заключается в возможности легко подключать к компьютеру новые устройства. Это называется принципом открытой архитектуры. Пользователю она даёт возможность свободно выбирать состав внешних устройств в зависимости от круга решаемых задач.

10 Виды памяти : Память компьютера делится на внутреннюю – оперативную и внешнюю – долговременную. Отличие : внутренняя память энергозависимая и « быстрая », внешняя память энергонезависимая и сравнительно « медленная ».

11 Виды памяти Чем определяется быстродействие памяти ? Временем доступа процессора к данным, хранящимся в устройстве памяти. Время доступа современного жесткого диска ( винчестера ) составляет секунды. Современная оперативная память обладает временем доступа 5*10 -9 секунды, т. е. работает примерно в миллион раз быстрее. Существует два основных типа устройств оперативной памяти : динамическая и статическая память.

12 Виды памяти : Динамическая память чаще всего является основной памятью, статическая – дополнительной. Динамическая память более ёмкая, но по быстродействию значительно уступает. Статическая память, которую ещё называют кэш — памятью, менее ёмкая, но более « быстрая ». Её использование позволяет значительно увеличить производительность системы. Существует ещё один вид памяти – ПЗУ. Это энергонезависимое устройство. В ПЗУ хранится программа запуска компьютера, которая называется BIOS ( базовая система ввода / вывода ). Видеопамять – память обслуживающая монитор

13 Системная плата Главная из плат – системная плата ( материнская ). Компоненты системной платы : гнездо для процессора ; базовая система ввода / вывода (ROM BIOS); гнёзда модулей оперативной памяти DRAM; разъёмы шины ; микросхемы системной логики ; батарея ; и др.

15 Порты ввода вывода Основные узлы для подключения к компьютеру внешних устройств – порты ввода / вывода : последовательные и параллельные. К последовательным портам подключаются устройства, обменивающиеся информацией с компьютером ( модем, др. компьютер и т. д.) К параллельным портам подключаются те устройства которые лишь получают информацию от компьютера ( например, принтер ). Параллельный порт использует одновременно несколько линий. В современных компьютерах используются двунаправленные параллельные порты, позволяющие передавать информацию в обе стороны.

16 Современные виды внешних устройств Современные внешние устройства компьютера обеспечивают ввод и вывод разнообразной информации : клавиатура, сканер, микрофон, звуковая плата, мышь, монитор, принтер, акустические системы и др. Звуковая плата – устройство, позволяющее обрабатывать звуковую информацию. Системы мультимедиа – обеспечивают возможность одновременной работы разных устройств вывода. Сетевое оборудование – обеспечивает сетевое подключение и работу в сети ( модем, маршрутизаторы ).

17 Вопросы : Чем принципиально отличается архитектура ПК от классической архитектуры компьютеров первых поколений ? Какие функции выполняют контроллёры внешних устройств ? В чём состоит принцип открытости архитектуры ПК ? Назовите перспективные направления развития компьютерной техники.

Источник: http://www.myshared.ru/slide/1142245/

Обзорная лекция по основным разделам (дидактическим единицам ГОС) дисциплины «Информатика» , страница 6

Процессор, руководивший работой внешних устройств, значительную часть времени простаивал в ожидании реакции «внешнего мира», т.е. сигналов от медленных внешних устройств. Для решения этого вопроса – освобождения процессора от функций обмена и передачи этих функций специализированным устройствам – был разработан контроллер внешнего устройства.

Контроллер – это специализированный процессор, управляющий работой «вверенного ему» внешнего устройства. Имеет собственную систему команд (например, позиционировать считывающую головку на нужный сектор и дорожку диска, читать, записывать, форматировать – контроллер дисковых устройств).

Наличие контроллера изменяет идеологию обмена данными. Центральный процессор может выдать команду контроллеру и перейти к дальнейшему выполнению программы или другой задачи.

Схема современного ПК:

Обмен данными осуществляется через шину – набор проводников (линий), по которым одновременно передается N разрядов.

Различают шины:

· для передачи данных (шина данных);

· для передачи адреса в ОЗУ (RAM) (адресная шина);

· для управления сигналами.

, представленную на рис. 2, легко дополнить новыми внешними устройствами – т.н. принцип открытой архитектуры – пользователь может самостоятельно подбирать конфигурацию своего ПК.

Еще раз о понятии «архитектура ЭВМ»

В понятие «архитектура ЭВМ» входит:

· структура памяти ЭВМ;

· способы доступа к внешним устройствам;

· возможность изменения конфигурации;

Архитектура ЭВМ – это не блоки (железо), из которых состоит ПК, это принцип действия, взаимодействия узлов, конфигурация, а также система команд и форматы данных.

Система команд

Система команд – совокупность действий, которые процессор может выполнить с данными. В систему команд входит примерно 1000 команд.

Системы команд делятся на:

Ø RISK – Reduced Instruction Set Computing – сокращенная система команд.

Ø CISK – Complex Instruction Set Computing – расширенная система команд.

Для семейства машин на базе Intel X86 совместимость по системе команд происходит «сверху вниз»:

· Intel Pentium MMX;

В систему команд входят:

— команды передачи данных;

— арифметические операции: сложение, вычитание;

— логические операции: и, или, не;

— сдвиг влево, вправо;

— ввод/вывод данных с внешних устройств;

— команды управления: if, go to;

Каждая команда имеет две части: код операции и адрес операнда.

Шинные интерфейсы материнских плат.

В современных ПК используется много периферийных устройств, работающих с разной скоростью, поэтому неразумно подключать все устройства к одной шине (магистрали), т.к. она будет работать со скоростью самого медленного устройства. Поэтому в современных компьютерах используются разные типы шин для разных внешних устройств.

Это выглядит так:

Северный, южный мост – сложные микросхемы для связи шин разного типа (разной скорости работы).

Читайте так же:  Счет выплата алиментов

Шина ISA (EISA) – Industry Standard Architecture – использовалась в 286 модели, сейчас слишком медленная, если есть, то для подключения модемов и звуковых карт.

Шина PCI – Peripheral Component Interconnect – стандарт подключения внешнего устройства – поддерживает режим plug-and-play – автоматические установки нового устройства.

Шина FSB – Front Side Bus- высокое быстродействие – до 200 МГц – связь Процессор – ОП.

Шина AGP – Advanced Graphic Port – усовершенствованный графический порт.

Шина USB – Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина. До 256 различных устройств.

III. Программные средства реализации информационных процессов. Базы данных

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник: http://vunivere.ru/work39342/page6

Кроссворды по информатике

кроссворд по информатике

Скачать:

Вложение Размер
krossvord_anisimovoy_marii.rar 15.36 КБ informatik.docx 49.15 КБ krossvord.doc 54 КБ

Предварительный просмотр:

ТЕМА: «Программно-технические системы реализации информационных процессов»

По горизонтали: 3) Специализированный процессор, управляющий работой вверенного ему внешнего устройства. 4) Основная память компьютера. 6) Что используется для ввода на экран текстовой информации. 9) Основа всей ОС. 7) Человек, создающий программы. 11) Что используется для ввода звуковой информации. 15) Устройство, объединяющее несколько ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково. 17) Устройство для подключения к Интернету через телефонные линии. 20) Сетевая плата, с помощью которой компьютер подключается к сети.

По вертикали: 1) Программно управляемое автоматическое устройство для работы с информацией. 2) Специальное устройство для связи между отдельными функциональными узлами компьютера. 5) Менее ёмкая, но более быстрая память. 7) Программы, дающие возможность пользователю решать свои информационные задачи, создавать и обрабатывать информацию. 8) Программы, выполняющие дополнительные услуги системного характера. 12) Прямоугольная матрица пикселей на экране компьютера. 13) Выделенный в сети компьютер, выполняющий функции обслуживания рабочих станций. 14) Устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями. 16) Организация, предоставляющая услуги обмена данными с сетевой средой. 18) Совокупность микросхем, обеспечивающих хранение данных. 19) Главная плата, содержащая разъемы и микросхемы.

По горизонтали: 3) Контроллер. 4) Динамическая. 6) Клавиатура. 7) Программист. 9) Ядро. 11) Микрофон. 15) Концентратор. 17) Модем. 20) Адаптер.

По вертикали: 1) Компьютер. 2) Шина. 5) Статическая.

7) Прикладные. 8) Утилиты. 12) Растр. 13) Сервер.

14) Маршрутизатор. 16) Провайдер. 18) Оперативная.

Предварительный просмотр:

  1. Как называется глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров?
  2. Что обеспечивает доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю?
  3. Как называется Web-страница, которая может содержать формы с полями, которые используются при регистрации пользователей бесплатной электронной почты?
  4. Идентификатор пользователя – последовательность символов, которую пользователь использует для доступа к компьютеру, программы или данным?
  5. Как называется секретный код при входе в свою электронную почту?
  6. С помощью чего реализируется реклама в Интернете. Это может быть как статическим, так и динамическим?
  7. Как расшифровывается первая буква в абривиатуре ПК?
  8. Программа, которая подготавливает запрос пользователя, передает его по сети, а затем принимает ответ?
  9. Что включает в себя способ доступа к файлу и имя сервера Интернета, на котором находится файл?
  10. Одна из сетей соединяющая несколько компьютеров в одном здании?
  1. Текст, в котором используются гиперссылки?
  2. Какая паутина объединяет сотни миллионов Web-серверов Интернета содержащих сотни миллиардов Web-страниц, в которых используется технология гипертекста?
  3. Как называется Web—страница, которая может содержать различные мультемидийные объекты: анимацию, звук, видео и графику?
  4. Как называется человек отправляющий письмо другу по электронной почте?
  5. Как называется поисковая система, содержащая наиболее полный многоуровневый иерархический тематический каталог русскоязычных Интернет – ресурсов?
  6. Компьютер, предоставляющий пользователям доступ к информационным сервисом и услугам с компьютеров, подключенных к серверу по локальной или глобальной компьютерной сети?
  7. Устройство, которое позволяет передавать и принимать компьютерную информацию по телефонной линии или через широкополосное подключение, например кабельное?
  8. Стандартный набор форматов и процедур позволяющий компьютерам обмениваться данными?
  9. Как называется строка, куда вводится адрес сайта в поисковой системе?
  10. Как называются письма, которые человек отправляет другому лицу?
  1. интернет
  2. маршрутизация
  3. интерактивная
  4. логин
  5. пароль
  6. баннер
  7. персональный
  8. клиент
  9. адрес
  10. локальная
  1. гипертекст
  2. всемирная
  3. мультемидийная
  4. отправитель
  5. апорт
  6. сервер
  7. модем
  8. протокол
  9. адресная
  10. исходящие
Читайте так же:  Реструктуризация ипотеки при рождении второго ребенка

Источник: http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2013/12/12/krossvordy-po-informatike

Совершенствование и развитие внутренней структуры ЭВМ

Такая классическая схема соответствовала компьютерам 1 и 2го поколений; 3е поколение ЭВМ характеризуется переходом от транзисторов к большим интегральным микросхемам (БИС). Значительные успехи в миниатюризации электронных схем не просто способствовали уменьшению размеров базовых функциональных узлов компьютера, но и создали предпосылки для существенного роста быстродействия компьютера.

Быстродействие процессора значительно выросло, что привело к противоречию между высокой скоростью обработки информации внутри машины и медленной работой устройств вводавывода. Устройства вводавывода содержат механически движущиеся части и работают значительно более медленно. Процессор большей частью простаивал в ожидании информации из внешнего мира.

Со временем процессор освободили от управления работой внешних устройств. Работой внешних устройств стали управлять «периферийные процессоры» — контроллеры (рис. 2.3). Контроллер — устройство, аппаратно согласовывающее работу системы и дополнительного устройства. Контроллер можно рассматривать как специализированный процессор, управляющий работой «вверенного ему» внешнего устройства по специальным программам обмена. Центральный процессор при необходимости произвести обмен выдает задание на его осуществление контроллеру. Дальнейший обмен информацией может протекать под руководством контроллера без участия центрального процессора.

Один из самых важных контроллеров — ПДП-контроллер (ПДП — прямой допуск к памяти) обеспечивает прямой доступ к оперативной памяти. При считывании информации с диска в память и наоборот процессор должен запустить системную шину, выбрать несколько байт информации, поместить в свою внутреннюю память, снова запустить шину и эту информацию поместить в устройство, обслуживающее диск. Процесс выполнения программ замедляется за счет потери времени на эти операции. ПДП-контроллер выполняет эти операции, не загружая процессор и системную шину. Выполнение программы и пересылка информации идут одновременно.

Наличие интеллектуальных контроллеров внешних устройств стало важной отличительной чертой машин 3го и 4го поколения.

Для связи между отдельными функциональными узлами ЭВМ используется общая шина (часто ее называют магистралью). Шина — это линия для передачи сигналов, к которой могут параллельно подключаться несколько устройств компьютера. Шина состоит из трех частей (рис. 2.3):

ь шина данных, по которой передается информация;

ь шина адреса, определяющая, куда передаются данные;

ь шина управления, регулирующая процесс обмена информацией.

Рис. 2.3. Структура современного персонального компьютера

Описанную схему легко пополнять новыми устройствами. На практике такая структура применяется только для компьютеров с небольшим числом внешних устройств. При увеличении потоков информации между устройствами компьютера единственная магистраль перегружается, что существенно тормозит работу. В состав компьютера могут вводиться одна или несколько дополнительных шин. Например, одна шина может использоваться для обмена с памятью, вторая — для связи с «быстрыми», а третья — с «медленными» внешними устройствами.

В центральный процессор кроме регистров общего назначения (РОН) добавлена кэш-память. Промежуточные результаты при выполнении арифметических и логических операций над данными сохраняются в РОН. Кэш-память используется для ускорения выполнения операций за счет запоминания на некоторое время полученных ранее данных, которые будут использоваться процессором в ближайшее время. Введение в компьютер кэш-памяти позволяет сэкономить время, которое без нее тратилось на пересылку данных и команд из процессора в оперативную память и обратно. Кэш-память имеет большее быстродействие, чем оперативная память.

Принципиально новым в структуре современного компьютера и принципе его действия является понятие прерываний. Прерывание — это остановка работы ПК при возникновении определенного события. Прерывания появились в связи с переходом от математических вычислений, которые не зависят от внешних условий, к обработке информации в реальном масштабе времени. Компьютер должен реагировать на изменение внешних условий иногда немедленно, запоминая эти события или даже меняя алгоритм его обработки. Если в процессор извне поступает сигнал запроса на прерывание, которое обрабатывается всегда, выполнение текущей программы приостанавливается. В заранее определенной области ОЗУ сохраняются все промежуточные результаты и адрес останова в программе. Микропроцессор выполняет специальную программу обработки прерывания, в которой указано, что надо сделать в этом случае. После ее завершения восстанавливаются все промежуточные результаты, и микропроцессор продолжает выполнение текущей программы с запомненного ранее адреса.

В современных компьютерах возможна также параллельная работа нескольких процессоров. За счет распараллеливания выполнения одной задачи или параллельного выполнения многих задач достигается увеличение общей производительности компьютера. Для этого предусматривают цепи, связывающие между собой отдельные процессоры.

Персональный компьютер типа IBM PC, названный по имени американской компании, которая в 1981 г. впервые выпустила такие ПК (International Business Machines Personal Computer), стал стандартом персональных компьютеров.

В IBM PC была заложена возможность усовершенствования его отдельных частей и использования новых устройств. Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным устройством, а обеспечила возможность его сборки из независимо изготовленных частей. Методы совместимости устройств с компьютером IBM PC не держались в секрете, а были доступны всем желающим. Этот принцип, называемый принципом открытой архитектуры, предусматривает возможность дополнения имеющихся аппаратных средств новыми устройствами без замены старых. Например, можно наращивать оперативную память, подключать новые периферийные устройства, заменять старые устройства новыми без замены компьютера. Такие операции называются «upgrade» (расширить, обновить).

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://vuzlit.ru/972925/sovershenstvovanie_razvitie_vnutrenney_struktury

Специализированный процессор управляющий работой внешнего устройства
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here