Накопители на жестких магнитных дисках Классификация современных компьютеров Архитектура персонального компьютера Операционная система Windows Типы локальных сетей Несанкционированный доступ и вирусы СУБД MS Access

Курс лекций по информатике, персональный компьютер

ЭВМ и персональные компьютеры

1. ЭВМ и микропроцессор

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – это устройство, выполняющее операции ввода данных, их обработку по программе, вывод результатов обработки в форме, пригодной для восприятия человеком.

В составе ЭВМ можно выделить устройства ввода информации (клавиатура, мышка, …), арифметико-логическое устройство (АЛУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), устройство управления (УУ), устройства вывода информации (экран дисплея, принтер, …) [1].

АЛУ осуществляет непосредственную обработку данных: сложение двух чисел, умножение одного числа на другое, перенос информации из одного места в другое. УУ координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ. ОЗУ предназначено для записи, считывания и временного хранения программ (при выключении компьютера, информация в ОЗУ стирается), исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. Доступ к элементам памяти прямой. Все ячейки памяти объединены в группы по 8 бит (1 байт) и каждая такая группа имеет адрес, по которому к ней можно обратиться.

Первая миниатюрная ЭВМ, размещенная в одной сверхбольшой интегральной схеме (СБИС) на кристалле кремния, была разработана и выпущена в 1971 г. фирмой Intel (США). Такая СБИС была названа микропроцессором (МП) типа i8008. В этой схеме содержалось несколько тысяч активных элементов (транзисторов), реализующих принципиальную схему ЭВМ (АЛУ, УУ, ОЗУ). Предметно-ориентированные информационные системы Изложены: основные понятия экономических информационных систем и принципы их построения и функционирования, цели и задачи, виды обеспечения и информационная безопасность систем. Рассматриваются бухгалтерские информационные системы, их особенности использования на крупных, средних и малых предприятиях. Подробно рассмотрены: банковские информационные системы, информационные системы рынка ценных бумаг, функционирование информационных систем в страховых компаниях, системы автоматизации налогообложения.

Количество таких активных элементов в кристалле МП называется его степенью интеграции. Вместе с величиной тактовой частоты, разрядностью и адресным пространством они определяют основные параметры МП.

Тактовая частота МП характеризует его быстродействие. Она задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Современные МП имеют тактовую частоту до двух и более ГигаГерц (ГГц).

Разрядность МП – это число одновременно обрабатываемых МП битов (8, 16, 32, 64 бит). Чем больше разрядность МП, тем больше информации он может обработать в единицу времени, тем выше его эффективность.

Максимальное количество памяти, которое МП может обслужить, называется его адресным пространством. Определяется адресное пространство разрядностью адресной шины.

Ниже в таблице показаны основные параметры МП, использованных в качестве основы для соответствующих персональных компьютеров.

Год разра-ботки

Обозначение

Число транзисторов в кристалле

Разряд-ность ШД

Тактовая частота

1971

i8080

3,5 тыс.

8

2 МГц

i8086

(IBM PC XT)

5 тыс.

8

4 -10 МГц

i80286

(IBM PC AT)

29 тыс.

16

8 - 16 МГц

1986

i80386

SX / DX

275 тыс.

32

20 - 40 МГц

i80486/DX

с FPU

1,2 млн.

32

25 - 66 МГц

i80586 Pentium/MMX

3,1 млн.

32

60 - 200 МГц

i80686 Pentium Pro

5,5 млн.

32

160-200 МГц

1997

i80686 Pentium II

9,5 млн.

32

233-450 МГц

1999

i80686 Pentium III

28 млн.

32

733 МГц

2001

i80686 Pentium 4

32

1,5 - 1,8 ГГц

2003

i80786 Itanium

77 млн.

64

3,5 ГГц

2005

i80786 Itanium (2-х ядерный)

Основными, конкурирующими между собой, производителями современных микропроцессоров являются известные в мире фирмы Intel, AMD и Cyrix.

Сегодня принято делить МП по особенностям их архитектуры на следующие 4 группы [2]. RISC – это высокоскоростные МП с сокращенным набором команд. Их основные производители фирмы Sun, DEC, HP, IBM. CISC – это МП со сложным набором команд. К ним относятся все МП х86, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, III, 4. Их основные производители фирмы Intel, AMD. VLIW – это МП со сверхдлинным командным словом (Intel Itanium). EPIC – это МП вычислений с "явным параллелизмом" (Intel Itanium).

Персональная ЭВМ, центральным устройством которой является микропроцессор, называется персональным компьютером. Т.е. персональный компьютер (ПК) - это ЭВМ, реализованная на базе микропроцессорной техники и ориентированная на личное использование человеком.

Микросхема ПЗУ и система BIOS

В момент включения ПК в его оперативной памяти ничего нет, поэтому на адресной шине выставляется стартовый адрес, указывающий на постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). В микросхему ПЗУ «зашиты» программы, которые образуют базовую систему ввода/вывода (BIOS). Эти программы тестируют оборудование ПК и обеспечивают взаимодействие оборудования компьютерной системы.

Энергонезависимая память CMOS

Для того, чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры. Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой памяти», по технологии изготовления называемая CMOS.  От ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно при помощи программы SETUP, которая вызывается нажатием клавиши DELETE сразу после включения питания компьютера. Эта микросхема постоянно подпитывается от небольшой аккумуляторной батарейки, расположенной на материнской плате. В ней хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре и других устройствах ПК. Там также хранятся показания системных часов.

Таким образом, программы BIOS сначала считывают данные о составе оборудования из микросхемы CMOS, после чего они могут выполняться.

Периферийные устройства ПК

Периферийные устройства ПК подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций.

По назначению периферийные устройства можно подразделить на:

устройства ввода данных;

устройства вывода данных;

устройства хранения данных;

устройства обмена данными.

Устройства ввода данных

Специальные клавиатуры. Они имеют специальную форму, другую раскладку или другой метод подключения к системному блоку (клавиатура Дворака).  Они эргономичны, но на них надо специально учиться работать.

Устройства командного управления. Это специальные манипуляторы. Кроме мыши существуют и другие манипуляторы.

 Трекбол устанавливается стационарно и его шарик приводится в движение рукой.

 Тачпады – сенсорные пластины, реагирующие на движение пальца пользователя по поверхности. Удар по поверхности – аналог щелчка.

  Пенмаус – ручка, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, реагирующий на перемещение.

 Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.

 Джойстики – манипуляторы рычажно-нажимного типа, применяются в компьютерных играх.


Работа с электронными таблицами