Основные принципы строения персонального компьютера.

Компьютер – это электронная машина, которая состоит из согласованно работающих аппаратных и программных средств.

Основные принципы функционирования компьютера были предложены американским ученым Джоном фон Нейманом. К ним относятся:

- возможность ввода программы в память ЭВМ;

- считывание первой команды программы из ячейки памяти и организация ее выполнения;

- организация управления последовательностью выполнения последующих команд в любой очередности, что позволяло многократно использовать одни и те же последовательности команд в программе (организовывать циклы) или выполнять различные последовательности команд в зависимости от выполнения каких-либо условий (разветвление команды).

Для реализации этих принципов компьютер должен быть снабжен:

- внешними устройствами для ввода-вывода информации;

- арифметико-логическим устройством для выполнения арифметических и логических операций;

- устройством управления для организации процесса выполнения программ;

- запоминающим устройством для хранения программ и данных.

В основу устройства персонального компьютера положены магистрально-модульный принцип и принцип открытой архитектуры. Магистрально-модульный принцип строения персонального компьютера состоит в следующем: на системной (материнской) плате размещаются микропроцессор и оперативная память.

Микропроцессор – электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. В состав микропроцессора входят арифметико-логическое устройства (АЛУ), устройство управления (УУ), регистры памяти. Арифметико-логическое устройство отвечает за выполнение базовых арифметических и логических операций. Устройство управления формирует управляющие сигналы и координирует работу всех устройств и выполнение всех процессов в компьютере. К характеристикам микропроцессоров относятся тактовая частота, разрядность, адресное пространство. Такт – это промежуток времени между импульсами, которые периодически вырабатывает генератор тактовой частоты. На выполнение каждой операции отводится определенное количество тактов. Операция разбивается на определенные действия, на выполнение каждого из которых отводится один такт. Тактовая частота – количество элементарных операций, производимых в секунду. Она измеряется в кило-, мега-, гигагерцах. От тактовой частоты зависит быстродействие компьютера. Однако его нельзя свести только к одной характеристике. Разрядность – максимальное количество бит, которые могут обрабатываться одновременно. Разрядность процессора – длина машинного слова – определяется разрядностью регистров процессора и разрядность шины данных. Теоретически эти величины могут не совпадать, однако на практике их делают одинаковыми. Адресное пространство – это диапазон адресов, которыми может оперировать микропроцессор. Его размер определяется разрядностью шины адреса.

Внутренняя память состоит из нескольких частей: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, оперативная память), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, постоянная память), кэш-память. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) предназначено для хранения тестирующих и загрузочных программ, обеспечивающих начало работы ПК после включения его в сеть. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – энергозависимое устройство, предназначенное для чтения и записи, в котором хранятся программы и данные, обрабатываемые в настоящее время. В настоящее время объем ОЗУ измеряется в Мбайтах, Гбайтах, Тбайтах.

Эти основные микросхемы связаны с внешними (периферийными) устройствами магистралями (шинами). Соединение происходит с помощью контроллеров (адаптеров).

Шины бывают трех типов (в зависимости от передаваемых сигналов): шина адреса (адреса устройств и ячеек памяти), шина данных (данные), управляющая шина (управляющие сигналы). Основной характеристикой шин является разрядность. Разрядность – максимальное количество бит, передаваемое по шине одновременно. Бывают 8-, 16-, 32-, 64-разрядные шины. Еще одной характеристикой является быстродействие – количество бит, передаваемых в единицу времени.

Функции платы могут быть расширены дополнительными модулями (дочерними платами), имеющими специальное назначение, например расширение оперативной памяти, управление накопителями на дисках. Эти платы подключаются к системной через разъемы стандартной шины.

Другим принципом является принцип открытой архитектуры, который проявляется в возможности дополнения или замены имеющихся аппаратных средств новыми устройствами. Этот принцип впервые применила фирма IBM, что повлияло на ускорение темпов развития вычислительной техники.

Все внешние устройства можно условно разделить на следующие группы: устройства ввода, устройства вывода, устройства хранения, устройства передачи.

 

Внешние (периферийные) устройства.

Устройства ввода информации:

- клавиатура;

- манипуляторы: мышь, джойстик, трекбол (пластмассовый шар диаметром 15-20 мм, вращающийся в любом направлении), трекпойнт (специальная гибкая клавиша на клавиатуре, прогиб которой в нужном направлении перемещает курсор на экране дисплея);

- сенсорные устройства: сенсорный манипулятор, сенсорный экран, световое перо, дигитайзер или графический планшет;

- сканер – устройство для ввода графической информации (различают ручные, листовые, планшетные, слайд-сканеры, барабанные);

- цифровая видеокамера;

- микрофон.

Устройства вывода информации:

- монитор (различают мониторы с ЭЛТ (электронно-лучевой трубкой), жидкокристаллические, плазменные);

- принтер (различают матричные, струйные, лазерные);

- плоттер – устройство для широкоформатной печати;

- колонки;

- наушники;

- видеопроектор.

Внешние хранители информации (носители и накопители):

- магнитный способ записи: жесткий магнитный диск (винчестер), гибкий магнитный диск (дискета) – дисковод, магнитная лента – стример;

- оптический способ записи: CD, CD-R, CD-RW диски – CD-ROM и CD-RW, DVD, DVD-R, DVD-RW диски – DVD-ROM и DVD-RW;

- полупроводниковая память: флэш-память.

Устройства передачи информации:

- модем – устройство передачи информации между компьютерами посредством телефонных линий;

- факс-модем.

 

Офисная оргтехника.

Офисная оргтехника – это технические средства, применяемые для механизации и автоматизации делопроизводства. К ним относятся:

- носители информации на бумажной основе, термобумага, фотобумага, фотопленка, калька, носители звуковой и визуальной информации, магнитные носители и т.д.;

- средства составления и изготовления документов – ручные пишущие средства, пишущие машины и автоматы, диктофоны и т.п.;

- средства обработки документов – адресовальные машины, маркировальные машины, штемпельные устройства, ламинаторы, брошюровальные машины, машины для уничтожения документов (шредеры) и т.д.;

- средства хранения, поиска и транспортировки документов – папки, картотеки, микрофильмирование документов, транспортеры и т.п.;

- средства для копирования и размножения документов: средства репрографии (совокупность машин, предназначенных для копирования документов) – термографическое (копия на специальной достаточно дорогой термореактивной бумаге), фотографическое, диазографическое (применяется для копирования большеформатной чертежно-технической документации), электрографическое (ксерокопирование), средства оперативной полиграфии – гектографическая, офсетная, трафаретная, электронно-трафаретная печать, ризографы.

 

Компьютерные сети.

Соединение двух компьютеров между собой с помощью кабеля называется прямым соединением.

Компьютерная сеть – это система обмена информацией между различными компьютерами. Их назначение состоит в передаче информации между компьютерами, а также совместном использованим аппаратного, программного и информационного обеспечения. Требования, предъявляемые к сетям: производительность, расширяемость, масштабируемость, надежность, безопасность передачи данных. Различают локальные, региональные, глобальные, корпоративные сети.

Локальная вычислительная сеть – это соединение 3-х и более компьютеров друг с другом на небольшом расстоянии, как правило, с помощью кабеля. Они бывают одноранговыми и с выделенным сервером. Под сервером понимаютцентральный компьютер, на котором установлено сетевое программное обеспечение. Остальные компьютеры называются рабочими станциями, клиентами или абонентами сети. Одноранговая сеть – сеть, в которой нет специально выделенного сервера.

Способ соединения компьютеров в локальной сети называют топологией. Различают полносвязанную (каждый компьютер сети связан со всеми остальными) и неполносвязанную (обмен между двумя компьютерами осуществляется через другие компьютеры сети) топологии. Среди неполносвязанных топологий выделяютшинную (кабель прокладывается от одного компьютера к другому в виде последовательной цепочки), кольцевую (топология аналогичная шинной, только замкнутого типа), топологию звезда (от центрального компьютера ко всем остальным прокладывается отдельный кабель).

Глобальная вычислительная сеть – это объединение двух и более сетей, разделенных относительно большими расстояниями и соединенных в различных точках. Правила передачи информации в сети называются протоколами. Различают базовый протокол TCP/IP и прикладные протоколы (HTTP, FTP, Telnet и др.). В глобальных компьютерных сетях используют IP-адресацию и доменную систему имен.

Региональная (территориальная) вычислительная сеть связывает абонентов в пределах одного региона.

Корпоративная вычислительная сеть связывает локальные сети, относящиеся к одному предприятию, отрасли.

 

Защита информации в ЭИС.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: