Структура персонального комп'ютера
Сучасні комп’ютерні системи мають дві складових частини: апаратне забезпечення і програмні засоби. Апаратне забезпечення включає: центральний процесор, пам’ять, системну шину та периферійні пристрої. Навіть сама потужна комп’ютерна система з самими сучасними можливостями, з великою швидкодією вимагає програмних засобів. Тільки при поєднанні апаратного забезпечення і програмних засобів комп’ютер буде приносити користь.
Лекція 2. Складові частини економічної інформатики.
1. Апаратна складова інформаційної системи.
2. Програмна складова інформаційної системи.
1. Апаратна складова інформаційної системи.
Логічна схема комп’ютера.
Не зважаючи на те, що функції та можливості сучасних комп'ютерів дуже широкі, а сфери їх використання практично не обмежені, можна довести та обгрунтувати логічну структуру комп'ютера і визначити, які пристрої обов'язково мають входити до комп'ютера.
Логічну структуру комп'ютера можна обгрунтувати лише в тому випадку, коли визначимо загальні закономірності його функціонування, в основі яких лежить принцип програмного управління.
З принципової точки зору, будь-яка його робота, що зовнішньо проявляється по-різному, фактично зводиться до обробки інформації, тобто до виконання чотирьох арифметичних та деяких логічних операцій.
Щоб зробити наступний шаховий хід або зобразити на екрані якусь геометричну фігуру, комп'ютер і в тому, і в іншому випадку виконує масу арифметичних та логічних операцій з даними.
Дані в комп'ютері подаються двійковими кодами, тобто сукупністю нулів та одиниць. Це пояснюється головним чином тим, що їх запам'ятовування та зберігання дуже легко реалізувати технічно (наприклад, намагнічену ділянку поверхні ототожнимо з одиницею, а не намагнічену — з нулем).
Таким чином, ми підійшли до першого важливого висновку про те, що будь-який комп'ютер повинен мати запам'ятовуючий пристрій, в якому можна було б записувати двійкові коди та зчитувати їх.
Підемо далі. Для людини робота з даними в двійковому коді не тільки незвична, але й неприйнятна. Таким чином, в комп'ютері мають бути пристрої, які забезпечували б введення інформації, поданої в звичній для нього формі (ті самі шахові ходи), з наступним перетворенням її в двійкові коди. Крім того, необхідні пристрої, які б реалізували обернену функцію, тобто результати розв'язку задачі, отримані в двійковому коді, видавали б користувачу в звичному для нього вигляді.
Такі пристрої називають відповідно пристроями введення і виведення.
Оскільки реалізація будь-якої задачі на комп'ютері не обходиться без виконання арифметичних та логічних операцій, то, природно, для їх автоматичного виконання необхідно мати деякий пристрій, який називають арифметично-логічним пристроєм. За своєю суттю цей пристрій дещо схожий на калькулятор, але реальні його функції набагато ширші.
Для розв'язку будь-якої задачі на комп'ютері складають програму, яка разом з даними, які підлягають обробці, вміщується в запам'ятовуючий пристрій. Програма – це упорядкований набір деяких команд (вказівок, директив). В команді містяться вказівки: яку операцію необхідно виконати (наприклад, додавання), над якими числами виконати цю операцію і куди помістити отриманий результат. Виконання команд програми в заданій послідовності в кінцевому підсумку приводить до необхідного результату.
Для організації вибору команд із запам'ятовуючого пристрою та їх виконання необхідний ще один пристрій, який назвемо пристроєм управління. Він координує роботу всіх інших пристроїв машини в процесі виконання тієї або іншої команди програми.
Таким чином, ми по суті і визначили логічну структуру комп'ютера, яка зображена на малюнку.
Після того, як програма буде розміщена в запам'ятовуючому пристрої, вона запускається на виконання. В пристрій управління надходять коди операції (що робити), а в арифметично-логічний пристрій – дані (з чим робити). Пристрій управління утворює сигнали, які надходять на інші пристрої, які і забезпечують виконання даної операції.
Потім із запам'ятовуючого пристрою вибирається інша команда і організовується ЇЇ виконання. Цей процес продовжується до закінчення всієї програми.
Персональні комп'ютери, робота яких грунтується на принципі програмного управління, мають схожу структуру, спрощений вигляд якої показано на малюнку.
Структурна схема персонального комп’ютера.
Вони включають такі апаратні засоби: центральний мікропроцесор, внутрішню і зовнішню пам'ять, системну шину, пристрої введення-виведення інформації.
Центральний мікропроцесор, внутрішня пам'ять і системна шина конструктивно розташовані в окремому блоці, який називають системним. Пристрої зовнішньої пам'яті звичайно також розміщують у системному блоці, хоч інколи і розміщують в окремих блоках. Усі пристрої введення-виведення, а також пристрої внутрішньої пам'яті підключають до системної шини через відповідні спеціальні плати, які називають адаптерами та контролерами. Центральний мікропроцесор, внутрішню пам'ять, системну шину, адаптери та контролери розміщують на одній платі, яку називають материнською.
Процесор, внутрішня пам’ять та системна шина розміщуються на системній (материнській) платі. Усі пристрої введення-виведення підключають до системної шини через спеціальні пристрої, які називають адаптерами та контролерами. Адаптери і контролери можуть інтегруватися на системній платі або у вигляді окремих плат вставлятися у її розйоми.
Системна плата разом з адаптерами та контролерами розміщається у системному блоці. Крім цього, у системному блоці розміщаються тверді і гнучкі диски, CD-ROM та блок живлення комп’ютера.