Рефераты. Информатика и компьютерная техника

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) обеспечивает только чтение данных, которые однажды были записаны в ПЗУ. Таким образом, содержимое ПЗУ не может быть изменено компьютером, оно постоянно (отсюда и название вида памяти). Это устройство создается как энергозависимая память: ее содержимое не «стирается» при выключении питания компьютера. Запись нужных данных в ПЗУ осуществляется на специальных устройствах, вне компьютера. В ПЗУ обычно помещаются некоторые особо важные или не подлежащие изменению программы и разнообразные константы. Такой вид памяти часто называют ROM (read only memory), или память только для чтения. Поскольку большая часть этих данных, программ связана с обслуживанием ввода-вывода, то часто содержимое ПЗУ называют BIOS (Basic Input-Output System), базовая система ввода-вывода. В компьютере имеется также небольшой участок полупостоянной памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Ее называют CMOS-памятью. Содержимое этой памяти не изменяется при выключении компьютера, так как ее питание осуществляется от небольшого специального аккумулятора. Для изменения значения параметров конфигурации компьютера в BIOS имеется специальная программа SETUP.

Интерфейсы для устройств ввода и вывода. Они представляют собой блоки сопряжения с устройствами соответственно ввода и вывода. Не останавливаясь пока на описании устройств ввода и вывода, отметим лишь, что термин «интерфейс» означает приблизительно «сопряжение двух устройств друг с другом с помощью аппаратных и программных средств». Необходимость интерфейсов, или, как их еще называют, интерфейсных блоков (контроллеров), вызывается тем, что устройства ввода и вывода (например, дисплей, печатающее устройство, НГМД и т.д.) нельзя непосредственно подключать к компьютеру. Одной из причин этого является то, что количество и характер сигналов, передаваемых и принимаемых по системной магистрали, с которой связаны все компоненты компьютера, как правило, отличаются от количества и типа сигналов, формируемых или воспринимаемых устройством ввода-вывода. Соответствующий интерфейсный блок обеспечивает должное согласование сигналов системной магистрали и устройства ввода-вывода.

На любом персональном компьютере имеются контроллеры для управления клавиатурой, монитором, дисководами для дискет, жестким диском и т.д. Некоторые из контроллеров размещаются на основной системной или материнской плате компьютера, тогда они называются встроенными или интегрированными; а другие на отдельных электронных платах - платах контроллеров. Эти платы соединяются (вставляются) с материнской с помощью специальных разъемов - слотов.

Внешние устройства. Они предназначены для ввода обрабатываемых данных, вывода результатов обработки или вычислений и долговременного запоминания программ и данных.

Основным средством ввода данных на персональном компьютере всегда служит клавиатура. Из других средств ввода-вывода отметим следующие:

Накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные дискеты. В настоящее время используются дискеты емкостью 1,4 Mb и 2 Mb.

Накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для записи и чтения на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер). Сейчас применяются в основном винчестеры емкостью в 5-10 GB.

Устройства для чтения с компакт дисков, так называемые CD ROMы. Емкость таких дисков обычно составляет 640 Mb. Различаются они скоростью считывания информации, которая может быть сравнена со скоростью работы винчестеров. Они позволяют также проигрывать музыкальные компакт диски.

К другим внешним устройствам можно отнести модемы и факс-модемы - для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть; стримеры - для хранения данных на магнитной ленте; звуковая карта - для воспроизведения и записи звуков (музыки, голоса и т.д.).

Перечисленные устройства чаще всего размещаются в едином корпусе. Туда же вставляется материнская плата, контроллеры, блок питания . Корпус этот - системный блок по существу и есть компьютер. Из других внешних устройств следует отметить монитор - для вывода информации в графическом и текстовом виде и принтер - для распечатывания документов, манипулятор мышь - для работы в графическом режиме практически незаменима.

Системная магистраль. Обычно она содержит магистрали адресов, данных и управления. Каждый из них состоит из набора проводников, по которым микропроцессор передает или принимает определенные электрические сигналы. Магистраль адреса предназначена для передачи цифрового адреса ячейки памяти или внешнего устройства, магистраль данных - для передачи и приема данных (например, передача информации из микропроцессора в ОЗУ происходит по магистрали данных). Магистраль управления используется для передачи сигналов управления, которые сопровождают любую передачу адреса или данных.

В современных компьютерах чаще всего используются две магистрали (шины) передачи данных между оперативной памятью и контроллерами:

Шина ISA для контроллеров с низкой скоростью обмена данными - клавиатура, мышь, дисководы для дискет и т.д.

Шина PCI для контроллеров быстрых устройств - жесткие диски, видеоконтроллеры, устройства чтения с компакт дисков и т.д.

Некоторые устройства используют другие шины, например сканер может использовать шину типа SCSI.

Источник питания. Обычно источник питания формирует выпрямленные стабилизированные напряжения +12, -5 и +15 в. Этот набор напряжений может изменяться для различных классов микропроцессоров.

Контрольные вопросы

Изобразите структурную схему персонального компьютера.

Каким является типовое устройство микропроцессора (модель)?

Какие типы микропроцессоров применяются на персональном компьютере?

Что такое регистр? Приведите примеры регистров микропроцессора.

Устройство управления микропроцессора, что это такое?

Какие типы памяти Вы знаете?

Что представляет собой кэш-память?

Что представляет собой CMOS память?

Что такое контроллер, какие типы контроллеров бывают?

Какие внешние устройства компьютера Вы знаете?

Что такое системная магистраль и какие основные магистрали данных используются в персональном компьютере?

Системный блок компьютера, что он включает?

Дайте сравнительную характеристику внешних устройств персонального компьютера.

Программное обеспечение ЭВМ

Современные информационно-вычислительные системы, применяемые для решения научно-технических, учетно-плановых и управленческих задач включают две взаимосвязанные, но качественно различные компоненты: комплекс средств вычислительной техники и программное (математическое) обеспечение.

Программное обеспечение (ПО) можно разделить на две части: системное программное обеспечение (СПО) и прикладное программное обеспечение (ППО).

Системное программное обеспечение (СПО) - это комплекс управляющих и обрабатывающих программ, описаний и инструкций, которые обеспечивают техническое функционирование вычислительной системы, а также разработку, отладку и выполнение программ пользователей. Набор программ системного программного обеспечения мало зависит от характера решаемых задач пользователей.

Прикладное программное обеспечение (ППО) представляет собой совокупность программ решения конкретных задач, которые систематически используются в интересах данного предприятия, учреждения или органа управления для обеспечения его производственной, научной или административной деятельности.

Специализированные комплексы программ решения конкретных задач называют пакетами прикладных программ. При создании прикладных программ применяют методы специальных научных, инженерных и экономических дисциплин, а также общие методы вычислительной математики, теории оптимизации, теории информационного поиска и программирования для вычислительных машин.

Разработкой системного программного обеспечения занимается особая дисциплина - системное программирование. Предмет системного программирования - теория и методы разработки и эксплуатации программ системного ПО.

По функциональному назначению и применяемым методам внутри системного программного обеспечения можно выделить две системы программ: операционную систему и систему программирования.

Операционная система есть комплекс управляющих программ, которые обеспечивают техническое функционирование вычислительной системы, включая диагностику неисправностей, планирование использования ресурсов системы и решение задач по управлению заданиями пользователя. Кроме того, на операционную систему часто возлагают управление вводом-выводом и обменом данными между различными компонентами системы (например, между оперативной и внешней памятью), а также ведение архива, т.е. размещение данных во внешней памяти и обеспечение доступа к ним.

Операционную систему можно рассматривать как программное продолжение и расширение аппаратурной части вычислительной системы.

Основной задачей операционной системы является управление выполнением программ пользователей с целью максимального повышения производительности машины.

От выбора операционной системы зависит производительность работы пользователя, степень защиты его данных, необходимое аппаратное и программное обеспечение.

На персональных компьютерах типа IBM PC чаще всего применяются следующие операционные системы:

Операционная система MS DOS фирмы Microsoft или совместимые с ней операционные системы - PC DOS фирмы IBM или Novell DOS фирмы Novell;

Операционная система Windows 98, Windows NT Workstations или самая новая операционная система Windows 2000 фирмы Microsoft;

Операционная система OS/2 Warp одной из версий фирмы IBM;

Операционная система Unix или одна из ее модификаций Linux, FreeBSD и т.д.

Помимо операционной системы к системному программному обеспечению относят также драйверы, программы-оболочки, вспомогательные программы или утилиты.

Драйверы являются важнейшим классом системных программ, поскольку они расширяют возможности операционной системы, позволяя ей работать с новыми внешними устройствами. Обычно операционная система содержит некоторый набор драйверов, но чаще всего драйверы поставляются разработчиками новых устройств и контроллеров.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.