Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 0.51 Mb.
|
41. Структурная организация Фон-Неймановской ЭВМ. Назначение и взаимодействие основных блоков ЭВМ. Структурная схема фон-неймановской ЭВМ. Наиболее удобной формой представления модели ЭВМ является ее структурная схема, состоящая из отдельных блоков компьютера и связей между ними. На рис. 4.32 представлена структурная схема ЭВМ Джона фон Неймана.Любая задача на компьютере решается автоматически (принцип программного управления) путем исполнения определенной программы (последовательность машинных команд), хранящейся в памяти компьютера. Основными блоками ЭВМ являются:центральный процессор (ЦП);память (основная - ОП и внешняя - ВЗУ);устройства ввода-вывода (УВВ).Центральный процессор (ЦП) — основной (центральный) блок компьютера. Он осуществляет управление взаимодействием всех основных компонентов ЭВМ и непосредственно осуществляет обработку информации в соответствии с заданным алгоритмом, выполняя следующие операции:организация обращения к ОП: выборка команды, дешифрирование ее и производство вычислений (выполнение команд);инициирование работы внешних устройств;организация системы прерываний (приём и обработка запросов на прерывание).Выбрав команду из памяти, ЦП выполняет указанную в ней операцию, например сложение, вычитание и т.д. Если операнд размещен в памяти, то центральный процессор, а именно ЦУУ, формирует его адрес и осуществляет выборку операнда из ОП. После выборки текущей команды процессор формирует адрес следующей команды. Исполнение текущей программы может быть прервано при поступлении специальных сигналов - запросы на прерывания, которые вырабатываются либо внутри ЭВМ, либо в связанной с ней внешней среде. Функция на запросы прерываний состоит в том, что процессор прекращает выполнение текущей программы и переходит на выполнение другой - программы обработки прерывания (ПОП). Так как прерывание и его обработка могут изменить внутреннее состояние ЦП, то он сохраняет данные в ОП перед началом работы ПОП. Для этого в ОП пересылаются содержимое регистра команд, блока управления регистрами (УР) и управляющая информация. После завершения работы ПОП состояние ЦП восстанавливается, позволяя продолжить выполнение прерванной команды. Память ЭВМ.Под памятью ЭВМ понимают устройства, служащие для запоминания и представления информации, а именно входных и промежуточных значений и окончательных результатов, а также программ.Память разделяют на основную (ОП) и внешнюю (ВЗУ). ОП предназначена для хранения программ и данных, имеет ограниченную емкость и включает в себя ЗУ двух типов: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) или запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).ОЗУ хранят программы и данные, участвующие в вычислительном процессе на текущем этапе функционирования компьютера, которые могут быть изменены в произвольный момент времени. Исполняемый в текущий момент фрагмент программы обязательно находится в ОП. ОЗУ работает в трех режимах: запись, чтение, хранение и является энергозависимым типом памяти, т.е. информация теряется после отключения питания.ПЗУ служит для хранения неизменной информации (загрузочные программы ОС, программы тестирования устройств компьютера, подпрограммы, микропрограммы, константы и т.п.). Изменить содержимое ПЗУ пользователь не может. ПЗУ работает в двух режимах: чтение и хранение и является энергоЖзависимым типом памяти, т.е. хранит информацию после отключения питания.Внешняя память (ВП) или внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) отличается практически неограниченной ёмкостью, т.к. число блоков ВП можно наращивать по мере необходимости, и реализуется на основе устройств с подвижным носителем информации (магнитные и оптические диски, магнитные леиты (МЛ) и др.).Носитель - материальный объект, способный хранить информацию. По типу носителя все ВЗУ можно разделить на накопители на магнитной ленте (МЛ) и дисковые. Все современные компьютеры имеют привод CD-ROM.Накопитель можно рассматривать как совокупность носителя и соответствующего привода, представляющего сочетание механизма чтения-записи с соответствующими электронными схемами управления. Устройства ввода-вывода.Устройства ввода-вывода обеспечивают взаимодействие машины с пользователем, объектами управления и другими компьютерами и включают:1) диалоговое средство пользователя:видеомонитор (дисплей) - устройство для отображения вводимой-выводимой информации;устройство речевого ввода (звуковые мыши со сложным ПО, позволяющие распознавать воспроизводимые человеком буквы и слова);2) устройства ввода:клавиатура - устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации;сканеры - устройства ввода в компьютер информации непосредственно с бумажного носителя (тексты, схемы, рисунки, графики, фото); сканер подобно копировальному аппарату создаёт копию изображения бумажного документа, но не на бумаге, а в электронном виде, т.е. создаётся электронная копия изображения;указатели (графические манипуляторы (мышь, планшет, световое перо и т.п.));3) устройства вывода:дисплеи;принтеры - печатающие устройства для вывода информации из компьютера (матричные, струйные, лазерные);устройства связи и телекоммуникации:адаптеры (контроллеры) - специальные электронные схемы, обеспечивающие подключение периферийных устройств (дисплей, жесткий диск и др.) к системной шине (магистрали) компьютера. Устройство для подключения компьютера к локально-вычислительной сети (ЛВС) называется сетевым адаптером;аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи;сетевые интерфейсные платы и карты;мультиплексоры передачи данных;модемы.Перечисленные устройства используются для подключения компьютера к каналам связи, другим компьютерам и вычислительным системам (ВС), другим средствам автоматизации; 5. Мультимедиа-средства.Мультимедиа - это область компьютерных технологий, связанная с использованием информации, имеющей различные представления (текст графика, звук) и существующая на различных носителях (магнитные и оптические диски, аудио- и видеоленты и т.д.). Иными словами, мультимедиа (многосредовость) - это комплекс аппаратных и программных средств позволяющих пользователю общаться с компьютером, используя различные естественные среды — звук, видео и т.д. |
