Персональні комп’ютери. Особливості їх складу, конструкції і конфігурації.

Питання для самоперевірки

1. Дайте означення інформатики як комплексної наукової та інженерної дисципліни.

2. Які події в суспільстві обумовили виникнення інформатики.

3. Дайте означення інформації. У якому вигляді вона існує?

4. Дайте означення економічної інформації. Які особливості економічної інформації?

5. Дайте поняття інформаційної технології.

6. Яку класифікацію ЕОМ можна дати за масогабаритними даними?

7. Яка класифікація персональних ЕОМ існує в наш час?

8. Яке призначення побутових, офісних та професійних персональних комп’ютерів? Яка робота автоматизується за їх допомогою ?

Персональний комп’ютер – загальнодоступна та універсальна у застосуванні настільна або переносна ЕОМ. Це основна технічна база ІТ.

Архітектуру ПК зумовлюють потреби користувача. Головне – це структура та функціональні можливості машини, які можна поділити на основні та допоміжні.

Структура ПК – це модель, що встановлює склад, порядок та принципи взаємодії компонентів.

Основні функції – зумовлюють призначення ЕОМ: обробку та зберігання інформації, обмін інформації із зовнішніми об’єктами.

Допоміжні функції – підвищують ефективність виконання ЕОМ основних функцій: забезпечують ефективні режими її робти, діалог із користувачем, високу надійність. Ці функції реалізуються за допомогою її компонентів і програмних засобів.

Достоїнствами ПК є:

§ Низька вартість;

§ Автономність експлуатації без спеціальних вимог до навколишнього середовища;

§ Гнучкість архітектури, що забезпечує її адаптивність до різноманітних застосувань у сфері управління, науки, освіти , побуту;

§ Дружність ОС та іншого програмного забезпечення, що зумовлює можливість роботи з нею користувача без спеціальної професійної підготовки;

§ Висока надійність роботи (більш як 5 тис. годин експлуатації до відмови).

Склад персонального комп’ютера можна представити структурною схемою, зображеною на Рис. 1.1.

Мікропроцесор (МП) - є центральним блоком ПК і призначений для управління роботою усіх блоків комп’ютера і виконання арифметичних і логічних операцій над інформацією. До його складу входять логічні блоки (АЛП, КП) і мікропроцесорна пам'ять (МПП), що забезпечує короткочасне зберігання, запис та видачу інформації, яка використовується в обчисленнях у найближчі такти роботи комп’ютера. МПП будується на регістрах і використовується для забезпечення високої швидкодії ЕОМ, адже основна пам'ять не завжди забезпечує необхідну для швидкодіючого МП швидкість запису, зчитування, пошуку інформації. Регістри– найшвидкодійніші елементи пам’яті довжиною 1-4 байти або більше. Інтерфейсна система МП забезпечує зв'язок з іншими пристроями ПК (через системну шину).

Генератор тактових імпульсів – генерує послідовність електричних імпульсів, частота яких зумовлює тактову частоту комп’ютера. Проміжок часу між імпульсами становить такт.

Системна шина – це основна інтерфейсна система ПК, яка забезпечує взаємодію усіх його пристроїв. Складається з шини даних, шини адрес, шини керування і шини живлення, забезпечуючи три напрямки передачі інформації:

§ Між МП та оперативною пам’яттю;

§ Між МП та портами введення/виведення зовнішніх (відносно процесора та шин) пристроїв;

§ Між основною пам’яттю та портами введення/виведення зовнішніх пристроїв (у режимі прямого доступу до пам’яті).

Усі блоки, а точніше їх порти введення/виведення, через відповідні уніфіковані роз’ємні з’єднання підключаються до шини безпосередньо або через пристрої з’єднання – контролери (адаптери). У сучасних ПК керування шиною здійснюється контролером шини.

Основна пам'ять складається з ПЗП та ОЗП. ПЗП призначений для зберігання програми тестування ПК, програми початкового завантаження, базової системи введення/виведення (BIOS). ОЗП служить для оперативного запису, зберігання і зчитування інформації (програм і даних). У ОЗП висока швидкодія звернення до комірок пам’яті (прямий адресний доступ). Після вимикання ПК інформація в ОЗП знищується. Об’єм ОЗП сучасного ПК може складати 16, 32, 64, 128, МБ та більше.

Рис. 1.2 Схема реалізації інтерфейсу сучасного ПК

Процесор, оперативна та кеш – пам'ять сполучені між собою найшвидкодіючою і найширшою шиною (66 – 133 МГц, 64 біт). Саме цю область ПК називають системною шиною.

Мікросхеми чіпсету надвеликої інтеграційної схеми керування на системній платі виконують функції мостів між шинами з більшою і меншою пропускними можливостями.