Реферат на тему:
Системний блок
Як ми вже казали ранiше, системний блок мiстить всi основнi компоненти електронiки ПК. Розглянемо їх бiльш докладно.
Блок живлення. Вiн перетворює змiнний електричний струм у постiйний, забезпечуючи чотири стабiлiзованих напруги: + 1 2 В, 1 2 В, + 5 В та 5 В. Потужнiсть блока живлення у IBM PC становила 6 5 Вт, у IBM PC XT13 0 Вт, у IBM PC AT20 0 Вт.
Системна (материнська) плата. На нiй розташована бiльшiсть основних елементiв, мiкросхем, що забезпечують роботу ПК. До них входять:
блок центрального процесора (процесор, сопроцесор);
постiйний запам'ятовуючий пристрiй (ПЗП) Read Only Memory ( ROM пам'ять тiльки для читання);
оперативний запам'ятовуючий пристрiй (ОЗП) Random Access Memory ( RAM пам'ять довiльного доступу);
генератор тактової частоти;
програмуємий внутрiшнiй таймер (Programmable Internal Timer);
шинний контролер (Bus Controller);
контролер переривань (Interrupt Controller);
контролер прямого доступу до пам'ятi (Direct Access Memory Controller);
роз'єми розширення системи та iншi.
Всi компоненти, про якi йшла мова, з'єднуються один з одним за допомогою системи провiдникiв, що зветься шиною (Bus).
Дисководи (Drive) гнучких (Floppy) та жорстких або фiксованих (Hard, Fixed) дискiв.
Печатнi плати контролерiв (адаптерiв) пристроїв: вiдеоконтролер, контролер дисководiв, порти введення/виведення.
Розглянемо характеристики та функцiї, якi виконують вказанi вище компоненти бiльш докладно.
Процесори (сопроцесори)
Як ми вже казали, в IBM-сумiсних ПК використовуються (мiкро)процесори фiрми Inteli86( 88), i286, i386, i486 та Pentium. Найважливiшi характеристики цих процесорiв наводяться у таблицi.
| Тип | Рік | Кількістьтранзисторів | Розрядність шини | Адресуємапам'ять | MIPS | |
| даних | адресів | |||||
| 8086 | 1978 | 29 000 | 16 | 20 | 1 М | 0.33 |
| 8088 | 1979 | 29 000 | 8 | 20 | 1 М | 0.33 |
| 80286 | 1982 | 134 000 | 16 | 24 | 16 М | 1.2 |
| 80386 | 1985 | 275 000 | 32 | 32 | 4 Г | 6 |
| 80486 | 1989 | 1 200 000 | 32 | 32 | 4 Г | 20 |
| Pentium | 1993 | 3 100 000 | 64 | 32 | 4 Г | 112 |
| Pentium Pro | 1995 | 10 000 000 | 64 | 32 | 4 Г | 200 |
Зауважимо, що процесор i88 вiдрiзняється вiд процесора i86 тим, що по шинi даних i88 передається за один такт роботи комп'ютера лише один байт ( 8 бiт), в той час як по шинi даних i86двабайти ( 1 6 бiт). Звичайно, процесор i88 у цьому розумiннi працює повiльнiше, але на той час, коли сторювався IBM PC, дешевше було використання саме процесора i88, оскiльки тодi були вже добре розробленi схеми, якi забезпечували передачу за 1 такт саме одного байта.
Відмітимо також, що розряднiсть адресної шини повнiстю визначає об'єм пам'ятi ПК, до якої можна адресуватися (див. таблицю iз степенями двiйки).
Вiдзначимо нарештi, що продуктивнiсть роботи процесора вимiрюється в деяких умовних одиницях MIPS (Million of Instructions Per Second мiльйон iнструкцiй за секунду). Тут пiд iнструкцiєю розумiється деяка елементарна дiя процесора, а такi операцiї як множення, дiлення чисел тощо можуть включати навiть десятки таких iнструкцiй. В одній з останніх моделей Pentium, що працює на частоті 15 0 МГц, зафіксована продуктивність у 25 0 MIPS.
Фірма Intel планує випуск наступного покоління свого процесора під назвою P7 з 2 5 млн транзисторів у своєму складі.
За прогнозом президента компанії Intel Енді Гроува на 2011 рік (40 років з моменту випуску фірмою першого мікропроцесора) процесор буде містити у своєму складі близько 1 млрд транзисторів і працюватиме на частоті 1 0 ГГ ц!
Як уже відзначалось, в IBM-подібних ПК використовуються процесори фірми Intel. Інші фірми випускають не менш відомі процесори Motorola, PowerPC, Alpha та інші.
Якщо на ПК виконується багато арифметичних (математичних) розрахункiв, то вельми бажано, щоб такий комп'ютер мав так званий арифметичний ( математичний) сопроцесор. Таким сопроцесором обладнуються не всi ПК, але мiсце для його розташування на системнiй платi завжди є, i ви можете встановити його у будь-який час. Сопроцесор дозволяє з високою щвидкістю та точнiстю виконувати математичнi розрахунки (десь у 10 раз швидше). Для процесорiв i86, i286, i386 сопроцесорами є вiдповiдно i87, i287, i387. Процесори i486 та Pentium мають вбудованi сопроцесори, щоправда, деякi варiанти i486 (а саме i486SX) не мають такої властивостi. До речі процесор i386SX відрізняється від процесора i386 тим, що шина даних i386SX має тільки 16 розрядів.
Вiдмiтимо нарештi, що процесор це, як кажуть американцi, "дуже поважна персона" (VIP Very Important Person), а це означає, що вiн виконує тiльки найголовнiшi дiї, а решту по можливості вiддає для виконання iншим пристроям, зокрема, контролерам.
Синхронiзацiя роботи ПК
За синхронiзацiю роботи всiх компонент комп'ютера вiдповiдають двi мiкросхеми: генератор тактової частоти та програмуємий внутрiшний таймер. Перша з них використовує кварцевий кристал для точного фiксованого вiдлiку часу. Друга може змiнювати темп сигналiв синхронiзацiї у великих межах. Зауважимо, що перша модель процесора фiрми Inteli86( 88) працювала на частотi 4.7 7 МГц, одна з останніх моделей Pentium на частотi 15 0 МГц ( 1 Гц один такт за секунду, 1 МГц один мiльйон тактiв за секунду).
Контролер шини
Як ми казали, iнформацiя мiж окремими компонентами ПК передається по шинi. Задача контролера шини полягає в тому, щоб забезпечити при цьому надiйну передачу сигналiв.
Контролер прямого доступу до пам'ятi
Цей контролер призначений для обмiну iнфомацiєю мiж окремими пристроями (зокрема, дисководами та пам'яттю), минуючі процесор. Це значно прискорює роботу ПК.
Контролер переривань
Пiд час роботи ПК багато пристроїв потребують уваги з боку процесора у той час, коли вiн зайнятий iншою роботою. Контролер переривань виконує функцiю "секретарки", яка стежить за цим процесом, встановлює вiдповiдну чергу i "допускає вiдвiдувачiв", коли це буде можливо.
Відеоконтролер, контролери дисководів
Ці контролери забезпечують необхідний зв'язок між процесором та відповідним пристроєм. Існує багато типів моніторів та дисководів (на деяких з них ми зупинимось пізніше) і їх контролери повинні узгоджуватися з тими типами, що встановлені у вашому ПК.
Пам'ять ПК
Як вже вказувалось, однією із заслуг фірми IBM було те, що об'єм адресуємої пам'яті в її ПК становив 1 М. Це означає, що в комп'ютері була закладена можливість звернутися до кожної з мільйона (точніше, 1048576) комірок пам'яті з тим, щоб прочитати звідси, або записати туди 1 байт інформації. На той час це був величезний об'єм пам'яті для ПК і забезпечувався він насамперед тим, що адресна шина мала 20 розрядів ( 2 2 0= 104857 6= 1 М).
Розглянемо більш докладно організацію адресуємої пам'яті у перших ПК фірми IBM. Ця пам'ять поділяється на 16 блоків по 6 4 К кожний. Блоки нумеруються цифрами шістнадцятеричної системи числення, а саме: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Перші десять з них це ОЗП (оперативний запам'ятовуючий пристрій) або RAM ( Random Access Memory пам'ять довільного доступу). За термінологією фірми IBM вона звалась: base ( conventional) memory. Зрозуміло, що в такому об'ємі ( 6 4 К1 0= 64 0 К) ця пам'ять може бути доступною, якщо на системній платі повністю встановлено відповідну кількість мікросхем пам'яті, що зараз і робиться, коли ці мікросхеми значно подешевшали.
В ОЗП завантажується насамперед дискова операцiйна система ( ДОС) та програми користувача (текстовий редактор, система управлiння базою даних, комп'ютерна гра i т.д. i т.п.). Важливо запам'ятати, що в разi відключення ПК від електромережi всi данi, що знаходяться в ОЗП, втрачаються! В разi потреби всi данi необхідно зберiгати на дисках.
Блоки пiд номерами A, B, C, D, E, F носять назву блокiв верхньої пам'ятi ( UMB Upper Memory Blocks) i були зарезервованi фiрмою IBM пiд технiчнi потреби. У блоцi F знаходиться так званий ROM-BIOS ( Read Only Memory Basic Input-Output System) ПЗП-БСВВ ( Постiйний запам'ятовуючий пристрiй Базова система введення-виведення). ПЗПБСВВ є невiд'ємною складовою частиною ДОС, в якому по сутi на апаратному рiвнi записанi основнi програми роботи окремих пристроїв ПК по обмiну iнформацiєю.
Блоки E та D були вiльними. В блоцi C з появою комп'ютера IBM PC XT розташували розширення БСВВ, в якому мiстилися програми роботи з жорстким диском. В блоцi B була розташована вiдеопам'ять (пам'ять дисплея монiтора), яка спочатку займала всього 4 К. В подальшому на цi потреби не вистачило всього блока i тому в блок A було помiщено розширення вiдеопам'ятi.
Хоча спочатку об'єм пам'ятi в 1 М здавався дуже значним, швидко прийшли до висновку, що для багатьох реальних задач це далеко не так. Тому фiрми Lotus, Intel, Microsoft розробили стандарт ( LIM), за яким була створена так звана Expanded Memory (мабуть, найкращий переклад цього термiну, який вiдповiдає сутi справи, є сторiнкова пам'ять). Цю пам'ять дозволяється встановлювати навiть у ПК, що обладнанi процесором i86( 88), вона може мати об'єм у декiлька мегабайт, але до неї неможливо адресуватися безпосередньо. Крiм того, тiльки невелика кiлькiсть програм може користуватися нею. Зокрема одна з так званих електронних таблиць Lotus 1-2-3 фiрми Lotus може використовувати сторiнкову пам'ять для збереження даних.