Архитектура и принцип действия персонального компьютера

Содержание

1. Архитектура и принцип действия персонального компьютера

2. Понятие программного обеспечения ПК и его классификация

3. Понятие алгоритма, блок-схема алгоритма расчета квадратного трехчлена

4. Windows – Проводник. Назначение, возможности, интерфейс и приемы работы

5. Программирование на Visual Basic. Способы создания процедур в VBA

Список использованной литературы

Архитектура и принцип действия персонального компьютера

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – универсальное устройство ввода, вывода, накопления, обработки и передачи информации для решения вычислительных и информационных задач. Термин «компьютер» употребляется в том же смысле, что и термин «ЭВМ».

Компьютер содержит устройства обработки и периферийные устройства, взаимодействие и работа которых происходит под управлением программ.

Компьютер – электронная машина, так как состоит из электронных схем, вычислительная машина - так как обрабатывает информацию в цифровой форме, выполняя вычисления, численные арифметические и логические операции без вмешательства человека. Цифровая форма представления любых данных обеспечивает компьютеру такое свойство, как универсальность, пригодность для решения разнообразных задач.

Компьютер принимает информацию в форме цифровых данных и работает с ней на основе программы, то есть последовательности команд обработки данных. Программа может быть неизменной (встроенной в компьютер с помощью логической схемы) или заменяемой (установленной на компьютере, загружаемой). В современных компьютерах есть оба типа программ. Результат работы компьютера должен быть сохранен или передан устройству вывода информации.

Под архитектурной вычислительной системы подразумевается состав функциональных основных блоков, способ их соединения и принципы обмена информацией. При описании архитектуры часто опускается конкретная элементная база и устройства рассматриваются в общем виде.

Первой официально описанной архитектурой была архитектура фон Неймана, предполагавшая наличие следующих устройств:

Центральное арифметико-логическое устройство (АЛУ);

Центральное устройство управления (УУ);

Запоминающее устройство (ЗУ) или оперативная память;

Устройство ввода-вывода информации (УВВ).

Архитектура современного компьютера на основе элементной базы фирмы Intel предусматривает следующие типы устройства:

Внутренние;

Магистраль;

Контроллеры и порты;

Внешние устройства.

К внутренним устройствам относятся:

Тактовый генератор (ТГ);

Центральный процессор (ЦП);

Сопроцессор (СП);

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

Кэш-память;

CMOS-память.

Внутренние устройства, магистраль и локальные шины образуют системную (материнскую) плату.

Тактовый генератор – устройство, которое непрерывно создает импульсы, согласующие во времени работу различных устройств (импульсы синхронизации).

Процессор – является главным элементом компьютера и обеспечивает обработку информации любого типа, а также управление всеми остальными устройствами.

Сопроцессор или сопроцессор (СП) – вспомогательный процессор, специализирующийся на операциях какого-либо типа, например, на арифметических или графических. Может отсутствовать, тогда он должен быть или встроен в процессор или имитирован программным путем (эмулирован).

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – устройство, хранящее информацию только при наличии питания. При отключении питания информация пропадает и не восстанавливается.

Постоянное запоминающее устройство – устройство, хранящее информацию независимо от наличия питания.

Кэш-память – специальная быстродействующая память, выделенная для работы с медленно работающими устройствами для ускорения процесса передачи информации. Первые Кеши работали с жесткими дисками. Часть данных с дисков, к которым наиболее часто обращается пользователь, помещается в Кэш-память и в дальнейшем работа происходит не с диском, а Кэш-памятью. Только после окончания работы с указанными данными информация из Кеш-памяти записывается на диск. Кэш-память бывает выполнена в виде отдельного устройства или встроена в процессор.

CMOS-память – специальная память с малым потреблением энергии, в которой хранится информация о параметрах всех основных устройств компьютера. Эта память питается от специальной батарейки, размещенной на системной плате. Потеря данных из памяти парализует работу компьютера.

Архитектура – структура компьютерной системы и взаимосвязей компонентов, аппаратных и (или) программных средств, описанная схематически или с подробным указанием параметров.

Термин «архитектура» шире, чем структура, поскольку применяется к системе систем, структура из структур, а также для сети компьютеров. Архитектура может носить характер рекомендации в отношении модели компьютера, отдельного устройства (архитектура процессора) или операционной системы. Каждая подсистема имеет свою архитектуру, так что термин «архитектура» зависит от контекста. Например, процессор сам является сложной системой, обладающей архитектурой.

Устройства в составе компьютерной системы должны быть совместимы.

Совместимость – способность различных объектов к взаимодействию. Источники и получатели информации, комплектующие устройства аппаратуры должны для выполнения операций обладать совместимостью. Совместимостью должны обладать видеомагнитофон и телевизор, элементы телефонной связи и радиосвязи. Качество противоположное совместимости – несовместимость, конфликты при обработке информации.

В компьютерной системе обработка и обмен данными выполняется при условии совместимости устройств и программ разных производителей (передать на монитор, принтер; получить от клавиатуры, мыши, модема; работать с диском).

Интерфейс – в широком смысле определенная стандартами граница между взаимодействующими объектами. Интерфейс задает параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов вычислительной система, выполняющих разные функции. Электрические параметры устройств, команды программ должны быть согласованы, чтобы правильно обмениваться информацией, не конфликтовать, иногда для этого применяется промежуточное устройство или программа интерфейса.

Аппаратный интерфейс – сопряжение, совместимость устройств компьютера с помощью адаптеров. Например, видеоадаптер (устройство управления монитором) преобразует цифровые данные в аналоговые сигналы – меняющееся напряжение, управляющее цветом точек экрана.

Аппаратно-программный интерфейс – совместимость программ с устройствами компьютера с помощью операционной системы. Способствует взаимодействию с пользователем.

Стандарты и параметры спецификации, интерфейса устройств и программного обеспечения стали открыто публиковаться (не технология производства), компьютерная система стала «открытой».

Открытая система – вычислительная среда из аппаратных и программных продуктов и технологий, разработанных в соответствии с общедоступными и общепринятыми (международными) стандартами. Обязательные свойства открытых систем:

1)переносимость – возможность переносить информацию и ПО между различными платформами;

2)совместимость компонентов (устройств) от различных производителей при конструировании, сборке и работе;

3)масштабируемость – сохранение инвестиций в информацию и ПО при переходе на более мощную аппаратуру;

4)доступность программного и аппаратного обеспечения для развития и перестройки структуры.

Персональный компьютер (ПК) –универсальная малогабаритная ЭВМ, предназначенная для индивидуального использования.

Характерные признаки персонального компьютера.

1. Возможность персональной работе с компьютером неспециалиста в вычислительной технике, дружественное взаимодействие компьютера и программ с пользователем.

2.Универсальное, похожее функционирование различных моделей.

3.Прикладное программное обеспечение охватывает широкий круг профессиональных задач и различные программы для отдыха.

4.Телекоммуникационные средства обеспечивают подключение к компьютерным сетям.

5.Применение принципа открытой архитектуры и микропроцессоров.

6.Широкая сеть сбыта и обслуживания.

7.Работу компьютерной системы выполняет аппаратное и программное обеспечение.

Аппаратное обеспечение – электронные, электрические и механические устройства, входящие в состав системы или сети.

Устройство – любое оборудование в корпусе компьютера или подключенное извне, в том числе по сети, которое может выполнять операции ввода и вывода данных, например жесткий диск, клавиатура, мышь, принтер. Устройства одинакового назначения могут иметь разную спецификацию (конструктивное решение, параметры, управление).

Минимальный состав персонального компьютера в настольном варианте: системный блок, монитор, клавиатура и мышь.

Системный блок содержит основные электронные схемы и устройства, которые позволяют компьютеру работать, управляют и вычисляют. В системном блоке находятся: материнская (системная) плата с процессором и оперативной памятью, устройства внешней памяти (накопитель на жестком диске, дисководы дискет и компакт-дисков) Для ввода и долговременного хранения информации (чтения и записи), блок питания.

Такие устройства, как жесткий диск или дисковод CD-ROM, размещены внутри компьютера, но считаются устройствами, поскольку устанавливаются отдельно и заменимы. Для их работы под управлением операционной системы необходима программа для устройства – драйвер.

Клавиатура – стандартное устройство ввода информации, передающее в компьютер символы или команды.

Монитор – стандартное устройство вывода, отображения информации в форме знаков, графического и видеоизображения на электронном экране. Современные программные средства используют монитор как инструмент организации графического взаимодействия с пользователем, в частности для совместного ввода информации с помощью мыши и клавиатуры.

Мышь – устройство позиционирования указателя на экране, позволяющее без использования клавиатуры выделять, перемещать, изменять объекты, отдавать команды.

Периферийное устройство, периферия – часть аппаратного обеспечения, конструктивно отделенная от основного блока вычислительной системы. Периферийные устройства функционируют по командам центрального процессора. Периферийные устройства предназначены для внешней обработки данных, их подготовки, ввода, хранения, управления, защита, вывода и передачи по каналам связи, но не являются существенно необходимыми. Периферийное устройство может быть физически внешним (принтер, сканер, внешний модем), иногда находится в системном блоке (дисковод CD или внутренний модем).