_WELCOMETO Radioland

Главная Схемы Документация Студентам Программы Поиск Top50  
Поиск по сайту



Навигация
Главная
Схемы
Автоэлектроника
Акустика
Аудио
Измерения
Компьютеры
Питание
Прог. устройства
Радио
Радиошпионаж
Телевидение
Телефония
Цифр. электроника
Другие
Добавить
Документация
Микросхемы
Транзисторы
Прочее
Файлы
Утилиты
Радиолюб. расчеты
Программирование
Другое
Студентам
Рефераты
Курсовые
Дипломы
Информация
Поиск по сайту
Самое популярное
Карта сайта
Обратная связь

Студентам


Студентам > Рефераты > Архитектура персональных компьютеров IBM PC

Архитектура персональных компьютеров IBM PC

Страница: 1/3

                                                     

    

      ТЕМА: АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ IBM PC

    

                                               

                           П Л А Н

                                          

    

    

                           ВВЕДЕНИЕ

    

                   1. ОСНОВНЫЕ БЛОКИ IBM PC

                 2.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

              3.ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА

     4

    

    

        

    

                           Введение

     Распространение персональных компьютеров к концу 70-х го-

дов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини

ЭВМ.Это стало  предметом  серьезного  беспокойства  фирмы  IBM

(International Bussines Machines Corporation) - ведущей компа-

нии по производству больших ЭВМ,и в 1979 году фирма IBM решила

попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров.

     Однако руководство  фирмы  недооценило  будущую  важность

этого рынка и рассматривало создание компьютера всего лишь как

мелкий эксперимент - что-то вроде одной из десятков  проводив-

шихся в  фирме  работ по созданию нового оборудования.Чтобы не

тратить на этот эксперимент  слишком  много  денег,руководство

фирмы предоставило  подразделению  ,ответственному  за  данный

проект,невиданную в фирме свободу.В частности,ему было  разре-

шено не   конструировать  персональный  компьютер  "с  нуля",а

использовать блоки,изготовленные другими фирмами.И это подраз-

деление сполна использовало предоставленный шанс.

     Прежде всего,в качестве основного микропроцессора  компь-

ютера был  выбран  новейший  тогда 16-разрядный микропроцессор

Intel-8088.Его использование позволило  значительно  увеличить

потенциальные возможности  компьютера,так  как новый микропро-

цессор позволял работать с 1 Мбайтом  памяти,а  все  имевшиеся

тогда компьютеры были ограничены 64 Кбайтами.В компьютере были

использованы и другие комплектующие различных фирм,а его прог-

раммное обеспечение  было поручено разработать небольшой фирме

Microsoft.

     В августе  1981 года новый компьютер под названием IBM PC

был официально представлен публике и  вскоре  после  этого  он

приобрел большую  популярность  у пользователей.Через один-два

года компьютер IBM PC занял ведущее  место  на  рынке,вытеснив

модели 8-битовых компьютеров.Фактически IBM PC стал стандартом

персонального компьютера.Сейчас такие компьютеры ("совместимые

с IBM  PC")  составляют  около  90%  всех  производимых в мире

персональных компьютеров.

 

                    ОСНОВНЫЕ БЛОКИ IBM PC

     Обычно персональные  компьютеры  IBM  PC  состоят из трех

частей (блоков) :

     # системного блока;

     # клавиатуры,позволяющей вводить символы в компьютер;

     # монитора  (или  дисплея)  - для изображения текстовой и

       графической информации.

 

     Компьютеры выпускаются и в портативном варианте - в  "на-

коленном" (лэптор)  или "блокнотом" (ноутбук) исполнении.Здесь

системный блок,монитор и  клавиатура  заключены  в  один  кор-

пус:системный блок  спрятан  под  клавиатурой,а монитор сделан

как крышка к клавиатуре.

     Хотя из  этих  частей  компьютера системный блок выглядит

наименее эффектно,именно он является в компьютере  "главным".В

нем располагаются все основные узлы компьютера:

     # электронные схемы,управляющие работой компьютера  (мик-

       ропроцессор,оперативная память,контроллеры устройства и

       т.д.);

     # блок питания,преобразующий электропитание сети в посто-

       янный ток низкого напряжения,подаваемый на  электронные

       схемы компьютера;

     # накопители  (или  дисководы)   для   гибких   магнитных

       дисков,используемые для чтения и записи на гибкие  маг-

       нитные диски (дискеты);

     # накопитель  на  жестом  магнитном диске,предназначенный

       для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск

       (винчестер).

 

                  ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

 

     К системному  блоку  компьютера  IBM  PC можно подключать

различные устройства ввода-вывода информации,расширяя тем  са-

мым его функциональные возможности.Многие устройства подсоеди-

няются через специальные гнезда  (разъемы),находящиеся  обычно

на задней  стенке системного блока компьютера.Кроме монитора и

клавиатуры,такими устройствами являются:

     # принтер  - для вывода на печать текстовой и графической

                  информации;

     # мышь  - устройство,облегчающее ввод информации в компь-

               ютер;

     # джойстик  -  манипулятор  в виде укрепленной на шарнире

                    ручки с кнопкой,употребляется  в  основном

                    для компьютерных игр;

     # а также другие устройства.

 

     Некоторые устройства могут вставляться внутрь  системного

блока компьютера,например:

     # модем - для обмена информацией с  другими  компьютерами

               через телефонную сеть;

     # факс-модем - сочетает возможность модема и телефакса;

     # стример - для хранения данных на магнитной ленте.

 

     Некоторые устройства,например,многие разновидности скане-

ров (приборов  для  ввода  рисунков   и   текстов   в   компь-

ютер),используют смешанный способ подключения:в системный блок

компьютера вставляется  только  электронная  плата   (контрол-

лер),управляющая работой  устройства,а само устройство подсое-

диняется к этой плате кабелем.

 

 

 

 

 

 

               ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА

 

     МИКРОПРОЦЕССОР.Самым главным  элементом  в компьютере,его

"мозгом",является микропоцессор - небольшая (в несколько  сан-

тиметров) электронная схема,выполняющая все вычисления и обра-

ботку информации.Микропроцессор умеет производить  сотни  раз-

личных операций и делает это со скоростью в несколько десятков

или даже сотен миллионов операций в секунду.В компьютерах типа

IBM PC  используются  микропроцессоры фирмы Intel,а также сов-

местимые с ними микропроцессоры других фирм  (AMD,Cyrix,IBM  и

др.).

     СОПРОЦЕССОР.В тех случаях,когда на компьютере  приходится

выполнять много математических вычислений (например,в инженер-

ных расчетах),к основному микропроцессору добавляют  математи-

ческий сопроцессор.Он  помогает  основному микропроцессору вы-

полнять математические операции над вещественными  числами.Но-

вейшие микропроцессоры фирмы Intel (80486 и Pentium) сами уме-

ют выполнять операции над вещественными  числами,так  что  для

них сопроцессоры не требуются.

     ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ.Следующим   очень   важным   элементом

компьютера является оперативная память.Именно из нее процессор

и сопроцессор берут программы и исходные данные  для  обработ-

ки,в нее они записывают полученные результаты.Название "опера-

тивная" эта память  получила  потому,что  она  работает  очень

быстро,так что  процессору не приходится ждать при чтении дан-

ных из памяти или записи в память.Однако  содержащиеся  в  ней

данные сохраняются  только пока компьютер включен,при выключе-

нии компьютера содержимое  оперативной  памяти  стирается  (за

исключением,о которых говорится ниже).

     КОНТРОЛЛЕРЫ И ШИНА.Чтобы компьютер мог работать,необходи-

мо,чтобы в  его оперативной памяти находились программа и дан-

ные.А попадают они туда из различных  устройств  компьютера  -

клавиатуры,дисководов для  магнитных  дисков  и т.д.Обычно эти

устройства называют внешними,хотя некоторые из них могут нахо-

диться не  снаружи компьютера,а встраиваться внутрь системного

блока,как это описывалось выше.Результаты выполнения  программ

выводятся на внешние устройства - монитор,диски,принтер и т.д.

     Таким образом,для работы компьютера необходим  обмен  ин-

формацией между  оперативной  памятью  и  внешними устройства-

ми.Такой обмен называется вводом-выводом.Но этот обмен не про-

исходит непосредственно:между любым внешним устройством и опе-

ративной памятью в компьютере имеются целых два  промежуточных

звена :

     1.Для каждого внешнего устройства  в  компьютере  имеется

электронная схема,которая им управляет. Эта  схема  называется

контроллером,или адаптером.Некоторые    контроллеры    (напри-

мер,контроллер дисков)  могут управлять сразу несколькими уст-

ройствами.

     2.Все контроллеры  и адаптеры взаимодействуют с микропро-

цессором и оперативной памятью через системную магистраль  пе-

редачи данных,которую в просторечии обычно называют шиной.

     ЭЛЕКТРОННЫЕ ПЛАТЫ.Для  упрощения  подключения   устройств

электронные схемы  IBM  PC  состоят  из  нескольких  модулей -

электронных плат.На основной плате компьютера -  системной,или

материнской,плате -  обычно  располагаются  основной микропро-

цессор,сопроцессор,оперативная память и шина.Схемы,управляющие

внешними устройствами   компьютера  (контроллеры  или  адапте-

ры),находятся на отдельных платах,вставляющихся  в  унифициро-

ванные разъемы  (слоты) на материнской плате.Через эти разъемы

контроллеры устройств подключаются непосредственно к системной

магистрали передачи  данных  в  компьютере  - шине.Таким обра-

зом,наличие свободных разъемов шины  обеспечивает  возможность

добавления к  компьютеру  новых  устройств.Чтобы заменить одно

устройство другим (например,устаревший адаптер монитора на но-

вый),надо просто  вынуть  соответствующую  плату  из разъема и

вставить вместо нее  другую.Несколько  сложнее  осуществляется

замена самой материнской платы.

     БЛОК - СХЕМА. 4На блок-схеме контроллер  клавиатуры  обы 0ч 4но

 4находится на    системной    плате,поскольку    это   упрощает

 4изготовление компьютера.Иногда на системной плате  размещаются

 4и контроллеры других устройств.

      4КОНТРОЛЛЕРЫ ПОРТОВ ВВОДА - ВЫВОДА.Одним из контроллеров ,

 4которые присутствуют   почти   в   каждом  компьютере,является

 4контроллер портов  ввода-вывода.Эти  порты  бывают   следующих

 4типов:

      4# параллельные (обозначаемые LPT1-LPT4),к ним обыкновенно

       подключаются принтеры;

      4# асинхронные последовательные (обозначаемые СОМ1-СОМ3).

       Через них обычно подсоединяются мышь,модем и т.д.

      4# игровой порт - для подключения джойстика.

 

      4Некоторые устройства    могут    подключаться     и     к

 4параллельным,и к  последовательным  портам.Параллельные  порты

 4выполняют ввод    и    вывод    с    большей     скоростью,чем

 4последовательные (за   счет   использования   большего   числа

 4проводов в кабеле).

 

                         4МИКРОПРОЦЕССОР

 

      4Микропроцессор является    "мозгом"    компьютера.     Он

 4осуществляет  выполнение  программ,работающих  на компьютере,и

 4управляет работой остальных устройств компьютера.Скорость  его

 4работы во многом определяет быстродействие компьютера.В IBM PC

 4используются  микропроцессоры,разработанные   фирмой   Intel,а

 4иногда  -  совместимые  с  ними  микропроцессоры других фирм.

      4ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОПРОЦЕССОРОВ.Микропроцессоры  0отлича-

ют 4ся друг  от  друга  двумя характеристиками:типом  0(моделью) и

так 4товой частотой.Наиболее распространены модели  0Intel - 8088,

 480286,80386SX,80386,80486  и Pentium,  они приведены в  0порядке

 4возрастания производительности и цены.Одинаковые   0модели  мик-

ропроцессоров  могут  иметь  разную тактовую частоту- чем выше

тактовая частота,тем выше производительность и цена  микропро-

цессора.

     ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА указывает,сколько элементарных  операций

(тактов)  микропроцессор  выполняет  в  одну  секунду.Тактовая

частота измеряется  в  мегагерцах  (МГц).Следует  заметить,что

разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции

(например,сложение или умножение) за разное  число  тактов.Чем

выше модель микропроцессора,тем,как правило,меньше тактов тре-

буется для выполнения одних и тех  же  операций.Поэтому,напри-

мер,микропроцессор Intel-80386  работает  раза  в  два быстрее

Intel-80286 с такой же тактовой частотой.

     МОДЕЛИ МИКРОПРОЦЕССОРОВ.Исходный  вариант  компьютера IBM

PC и модель IBM PC ХТ использовали микропроцессор Intel-8088.В

начале 80-х  годов  эти микропроцессоры выпускались с тактовой

частотой 4,77 МГц,затем были созданы модели с тактовой  часто-

той 12  МГц  (т.е.  новые модели работают в 1,7-2,1 раза быст-

рее).Модели с увеличенной производительностью (тактовой часто-

той) иногда  называются  Turbo-ХТ.Сейчас  микропроцессоры типа

Intel-8088 производятся в небольших количества,и для использо-

вания не  в  компьютерах,а в различных специализированных уст-

ройствах.

     Модель IBM  PC  АТ использует более мощный микропроцессор

Intel-80286,и ее производительность приблизительно в  4-5  раз

больше,чем у IBM PC ХТ.Исходные варианты IBM PC АТ работали на