Архитектура персонального компьютера

Под архитектурой персонального компьютера понимают совокупность его устройств и связей между ними. Американский математик Джон фон Нейман сформулировал принципы построения, «архитектуры» электронно-вычислительной машины.

1. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются автоматически друг за другом в определенной последовательности. Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд – специального устройства, хранящего номер следующей команды.

2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из дискретных элементов – пронумерованных ячеек, каждая из которых может содержать набор символов, называемых словом. Время доступа (чтения или записи) не зависит от адреса ячейки. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.

В компьютерах реализована двоичная арифметика. В двоичной арифметике, связанной и с единицами измерения информации, единичное состояние обозначают 0 или 1 и называют битом. Каждому символу соответствует набор из 8 нулей и единиц, называемый байтом. Существует 256 (2⁸) вариантов из восьми нулей и единиц, столько символов можно закодировать (цифры, буквы алфавитов, специальные знаки, в фото – цвет точки или ее оттенок).

Любую информацию можно закодировать, а значит, и измерить в битах и байтах. В этих единицах измеряется и объем памяти компьютера:

Фон-неймановская архитектура компьютера выделяет три составные части: процессор, память и устройства ввода-вывода. Внешнюю память и устройства ввода-вывода принято называть периферийными.

Архитектура современных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Это позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости её модернизацию.

Линии связи между различными частями ЭВМ принято называть системной шиной, или магистралью. Взаимодействие микропроцессора с устройствами ввода-вывода идет через шину данных, а использование памяти (адресация памяти) происходит с помощью адресной шины. Шина управления служит для управления со стороны процессора всеми системами, происходящими в компьютере. Каждое внешнее устройство подключается к шине через устройство согласования. В зависимости от сложности выполняемых функций устройство согласования называют адаптером или контроллером.

Основной характеристикой системной шины является ее разрядность, т.е. количество бит одновременно обрабатываемой информации.

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем.

Компьютер - это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.

Компьютер состоит из нескольких основных конструктивных компонент: