Лекция по информатике архитектура компьютера

Архитектура персонального компьютера

Архитектура персонального компьютера (ПК) включает в себя структуру, которая отражает состав ПК, и программное обеспечение.

Структура ПК – это набор его функциональных элементов (от основных логических узлов до простейших схем) и связей между ними.

Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов ПК, к которым относят процессор, оперативное запоминающее устройство, внешние запоминающие устройства и периферийные устройства.

Основным принципом построения всех современных ПК является программное управление.

Для всех групп технического профиля

Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.

Компьютер представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Существует два основных класса компьютеров:

— цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;

— аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.

Аналоговый компьютер — (аналоговая вычислительная машина, АВМ) вычислительная машина, которая представляет числовые данные при помощи аналоговых физических параметров (скорость, длина, напряжение, сила тока, давление), в чём и состоит его главное отличие от цифровой ЭВМ. Другим принципиальным отличием является отсутствие у АВМ хранимой программы, под управлением которой с помощью одной и той же вычислительной машины можно решать разнообразные задачи. Например, в механических аналоговых компьютерах числа представляются количеством поворотов шестеренок механизма. При работе аналоговый компьютер имитирует процесс вычисления, при этом характеристики, представляющие цифровые данные, в ходе времени постоянно меняются. Результатом его работы являются либо графики, изображённые на бумаге или на экране осциллографа, либо электрический сигнал, который используется для контроля процесса или работы механизма. Эти компьютеры идеально приспособлены для осуществления автоматического контроля над производственными процессами, потому что они моментально реагируют на различные изменения во входных данных. Однако общая скорость их работы невысока. Такого рода компьютеры широко использовались в научных исследованиях. Например, в таких экспериментах, в которых недорогие электрические или механические устройства способны имитировать изучаемые ситуации.

Архитектура компьютера — его представление на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т. д.

Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ, ОП), внешних ЗУ и периферийных устройств.

Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил фон Нейман в 1944 году, когда подключился к созданию первого в мире лампового компьютера ЭНИАК. В марте 1945 года принципы логической архитектуры были оформлены в документе, который назывался «Первый проект отчёта о EDVAC». Документ давал достаточно информации для того, чтобы читавшие его могли построить свои компьютеры, подобные EDVACу на тех же принципах и с той же архитектурой, которая в результате стала называться «архитектурой фон Неймана».

В июне 1946 года Фон Нейман, Герман Голдстайн и Артур Бёркс изложили свои принципы построения вычислительных машин в статье «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства». С тех пор прошло более полувека, но выдвинутые в ней положения сохраняют свою актуальность и сегодня. В статье убедительно обосновывается использование двоичной системы для представления чисел, а ведь ранее все вычислительные машины хранили обрабатываемые числа в десятичном виде. Авторы продемонстрировали преимущества двоичной системы для технической реализации, удобство и простоту выполнения в ней арифметических и логических операций. В дальнейшем ЭВМ стали обрабатывать и нечисловые виды информации — текстовую, графическую, звуковую и другие, но двоичное кодирование данных по-прежнему составляет информационную основу любого современного компьютера.

Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера.

Принципы (архитектура) фон Неймана

1. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных. Такой приём носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины.

2. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка.

Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.

3. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.

Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру.

Архитектура компьютера определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение сновных логических узлов компьютера, к которым относятся:

• центральный процессор;
• основная память;
• внешняя память;
• периферийные устройства.

Основные устройства, которые должны быть у персонального компьютера, чтобы он выполнял свои основныефукнции:

• системный блок;
• монитор;
• клавиатура;
• мышь.

В состав системного блока входят все основные узлы компьютера:

• системная плата;
• блок питания;
• накопитель на жестком магнитном диске;
• накопитель на гибком магнитном диске;
• накопитель на оптическом диске;
• разъемы для дополнительных устройств.

На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются:

• микропроцессор;
• математический сопроцессор;
• генератор тактовых импульсов;
• микросхемы памяти;
• контроллеры внешних устройств;
• звуковая и видеокарты;
• таймер.

Для расширения возможностей персонального компьютера, к нему присоединяют дополнительные устройства, которые называются периферийными:

• принтер
• сканер
• джойстик
• гарнитура
• микрофон
• акустические колонки
• веб-камера
• графический планшет
• виртуальный шлем

Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie, которые сохраняются на Вашем компьютере. Нажимая СОГЛАСЕН, Вы подтверждаете то, что Вы проинформированы об использовании cookies на нашем сайте и разрешаете использование cookie-файлов. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера.

Сейчас 101 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

Если Вы являетесь автором материалов или обладателем авторских прав, и Вы возражаете против его использования на моем интернет-ресурсе — пожалуйста, свяжитесь со мной. Информация будет удалена в максимально короткие сроки.

Спасибо тем авторам и правообладателям, которые согласны на размещение своих материалов на моем сайте! Вы вносите неоценимый вклад в обучение, воспитание и развитие подрастающего поколения.

© 2022. Dudko Elena | Infofiz.ru 2011-2021 | All rights reserved | Все права защищены. Дудко Елена | Все материалы взяты из открытых источников и представлены исключительно в ознакомительных целях, только на локальном компьютере. Все права на статьи, книги, видео и аудио материалы принадлежат их авторам и издательствам. Любое распространение и/или коммерческое использование без разрешения законных правообладателей не разрешается. .

Скачать:

Вложение	Размер
arkh_1.doc	107.5 КБ

Дисциплина «Архитектура компьютера» Преподаватель – Терехова У.И.

Тема: «Введение. Понятие об архитектуре компьютера».

1. Понятия: вычислительная техника, вычислительная система, компьютер, архитектура компьютера.
2. Состав вычислительной системы.

1. Понятия: вычислительная техника, вычислительная система, компьютер, архитектура компьютера.

Для автоматизации работы с данными используют особые виды устройств, большинство из которых являются электронными приборами.

Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой .

Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенных для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой .

Центральным устройством большинства вычислительных систем является компьютер.

Компьютер — это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

Архитектура компьютера — это описание его организации и принципов функционирования его структурных элементов. Включает основные устройства ЭВМ и структуру связей между ними.

Обычно, описывая архитектуру ЭВМ, особое внимание уделяют тем принципам ее организации, которые характерны для большинства машин, относящихся к описываемому семейству, а также оказывающие влияние на возможности программирования.

2.Состав вычислительной системы.

Состав вычислительной системы называется конфигурацией . Существуют аппаратная и программная конфигурации, входящие в состав вычислительной системы.

К аппаратному обеспечению вычислительных систем относятся устройства и приборы, образующие аппаратную конфигурацию. Современные компьютеры и вычислительные комплексы имеют блочно-модульную конструкцию — аппаратную конфигурацию , необходимую для исполнения конкретных видов работ, можно собирать из готовых узлов и блоков.

По способу расположения устройств относительно центрального процессорного устройства различают внутренние и внешние устройства. Внешними, как правило, являются большинство устройств ввода-вывода данных (их также называют периферийными устройствами) и некоторые устройства, предназначенные для длительного хранения данных.

Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют с помощью переходных аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами . Стандарты на аппаратные интерфейсы в вычислительной технике называют протоколами . Таким образом, протокол — это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств для успешного согласования их работы с другими устройствами.

Многочисленные интерфейсы, присутствующие в архитектуре любой вычислительной системы, можно условно разделить на две большие группы: последовательные и параллельные. Через последовательный интерфейс данные передаются последовательно, бит за битом, а через параллельный — одновременно группами битов. Количество битов, участвующих в одной посылке, определяется разрядностью интерфейса, например восьмиразрядные параллельные интерфейсы передают один байт (8 бит) за один цикл.

Параллельные интерфейсы обычно имеют более сложное устройство, чем последовательные, но обеспечивают более высокую производительность. Их применяют там, где важна скорость передачи данных: для подключения печатающих устройств, устройств ввода графической информации, устройств записи данных на внешний носитель и т. п. Производительность параллельных интерфейсов измеряют байтами в секунду (байт/с; Кбайт/c; Мбайт/с).

Последовательные интерфейсы применяют для подключения «медленных» устройств (простейших устройств печати низкого качества, устройств ввода и вывода знаковой и сигнальной информации, контрольных датчиков, малопроизводительных устройств связи и т. п.), а также в тех случаях, когда нет существенных ограничений по продолжительности обмена данными (большинство цифровых фотокамер).

Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы — управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройства вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии.

Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией.

Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней.

Базовый уровень. Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ — Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

Системный уровень. Системный уровень — переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы в целом.

При подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они входят в состав программного обеспечения системного уровня.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.

Служебный уровень. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами ) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ.

Понятие «драйвер» и «утилита» — это одно и то же?

Нет, см. пояснение выше.

Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания.

Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности.

Лекция 2. Архитектура компьютера

Архитектура компьютера представляет собой совокупность средств, приемов, правил, абстракций и характеристик, которые порождают конкретную реализацию и которые можно использовать как классификационные признаки отличия вычислительных систем.

К средствам можно отнести систему из центральной части (одного или нескольких процессоров, выполняющих преобразование информации, и оперативной памяти), средств связи (каналов) и периферийных устройств (устройств ввода- вывода, отображения и запоминания информации).

Примером приемов может служить применение специальных таблиц для определения адреса расположения информации в памяти. В простом случае таблицы содержат имена данных и адреса их расположения в памяти. В более сложном случае таблицы содержат служебную информацию (дескрипторы), с помощью которой устанавливаются необходимые адреса памяти.

К правилам относятся алгоритмы взаимодействия процессора с терминальными устройствами, алгоритмы выполнения команд, методы вычисления физических адресов памяти и др.

Под абстракциями понимаются уровни архитектуры, определяющие принципы организации вычислительной системы и функции процессора. В качестве примера можно выделить следующие уровни абстракции архитектуры вычислительной системы:

— архитектура системы — разделяет функции по обработке данных, выполняемые системой и внешней средой (пользователями), при этом связь системы с внешней средой производится через два набора интерфейсов — языки программирования и системные программы;

— архитектура аппаратно-программной границы — устанавливает границу между аппаратным обеспечением (электронными логическими схемами и микропро- граммами) и операционной системой;

— архитектура микропрограммного управления — задает границу выполнения операций с помощью логических электронных схем и с помощью микропрограмм (программ, записанных в постоянной памяти);

— архитектура программного обеспечения — устанавливает уровни разделения используемых языков, модулей и приемы их построения;

— архитектура процессора — устанавливает организацию процессора и интерфейса между процессором и каналами связи;

— архитектура каналов связи — определяет взаимодействие процессоров с периферийными устройствами;

— мультипроцессорная архитектура — устанавливает разделение функций между процессорами и их взаимосвязь.

Аппаратная архитектура может быть разделена на структурную, схемотехническую и конструкторскую архитектуру. Каждое из этих направлений имеет свою отличительную совокупность показателей. Структурные показатели позволяют установить наличие функциональных модулей (блоков) и их взаимосвязь в компьютере. Схемотехнические показатели могут касаться характеристик используемого микропроцессорного комплекса. Конструкторские показатели связаны с вы-

явлением особенностей принятых конструкторских решений. Последние могут оказаться решающими для персональных компьютеров (ПК) при реализации требования расширения их возможностей, т.е. построения ПК с открытой архитектурой.

Программная архитектура рассматривает архитектурные показатели компьютера с точки зрения программиста. При этом рассматриваются структура данных, система сигналов и команд, способы адресации, программно доступные средства, методы управления и основные режимы работы.

Архитектура и характеристики аппаратных средств определяют характеристики всего компьютера как программно-аппаратного комплекса обработки информа- ции. Рассмотрим коротко историю развития архитектуры аппаратных средств и их классификацию.

Наиболее обобщенный способ классификации архитектур аппаратных средств компьютера базируется на понятиях потока команд и потока данных в вычисли- тельной структуре. Соответственно этому подходу можно определить четыре класса структур аппаратных средств компьютеров (рисунок 3).

1. S1SD — архитектура с одинарным потоком команд и одинарным потоком данных. Управления осуществляет одинарная последовательность команд, любая из которых обеспечивает выполнения одной операции со своими данными и дальше передает управления следующей команде. В компьютерах этого типа команды выполняются только последовательно во времени на одном процессорном элементе.

2. MISD — архитектура с множественным потоком команд и одинарным по— током данных, которая получила также название конвейера обработки дан- ных. Она составляет цепочку последовательно соединенных процессоров (микропроцессоров), которые управляются параллельным потоком команд. На вход конвейера из памяти подается одинарный поток данных, которые проходят последовательно через все процессоры, любой из которых делает обработку данных под управлением своего потока команд и передает результаты следующему по цепочке процессору, который использует их как входные данные.

3. SIMD — архитектура с одинарным потоком команд и множественным по— током данных. Процессор таких машин имеет матричную структуру, в узлах которой включенное большое количество сравнительно простых быстродействующих процессорных элементов, которые могут иметь собственную или общую память данных. Одинарный поток команд вырабатывает одно общее устройство управления. При этом все процессорные элементы выполняют одновременно одну и ту же команду, но над разными операндами, которые доставляются из памяти множественным потоком.

4. MIMD — архитектура с множественными потоками команд и данных. К

таким структурам относятся многопроцессорные и многомашинные вычислительные системы. Они могут отличаться принципом управления (централизованное или распределенное), организацией памяти (общей, распределенная или комбинированная) и структурой связей между компьютерами или процессорами. Гибкость MIMD структур разрешает организовать совместную работу компьютеров, которые входят в них, или процессоров за распараллеленной программой при решении одной сложной задачи, или раз- дельную работу всех компьютеров при одновременном решении великого множества задач с помощью независимых программ. Низшее приводится более подробное описание некоторых более всего распространенных структур компьютеров.

Рисунок 3 – а — SISD (однопроцессорная), б — MISD (конвейерная);

в — SIMD (векторная); г — MIMD (матричная)

Основные функции определяют назначение компьютера: обработка и хране- ние информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечива- ют эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции компьютера реализуются с помощью его компонентов: аппаратных и программных средств.

Элементы конструкции ПК. Конструктивно ПК выполнены в виде цен- трального системного блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства: дополнительные устройства памяти, клавиатура, дисплей, принтер, мышь и др.

Системный блок обычно включает в себя системную плату, блок питания, накопители на дисках, разъемы для дополнительных устройств и платы расшире- ния с контроллерами — адаптерами внешних устройств.

Структура компьютера — это некоторая модель, устанавливающая состав,

порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

2. Типовые архитектуры ПК

Исторически неймановская архитектура компьютера является первой класси- ческой вычислительной архитектурой. Основные принципы организации нейма- новских компьютеров:

— использования двоичной системы исчисления для представления ин-

— программы и данные записываются в двоичном коде с использованием фор- матов одинаковой длины, которая разрешает сохранять их в общих запоми- нающих устройствах и над командами программы делать операции как над числа- ми;

— управления вычислительным процессом осуществляется централизованно путем последовательного выполнения команд. Каждая команда руководит выпол- нением одной операции и передает управления следующей команде;

— память компьютера имеет линейную организацию, то есть она состоит из последовательно пронумерованных ячеек;

— для управления используется язык машинных команд, которым отвечают элементарные операции, которые последовательно выполняются над элементар- ными операндами.

Перечисленные принципы обеспечивают построение алгоритмически универ- сальных компьютеров простой архитектуры (рисунок 4) с минимальными аппара- турными затратами. Такую архитектуру имели компьютеры первых генераций.

Рисунок 4 – Архитектура неймановского компьютера

В настоящее время различают архитектуру больших универсальных компьютеров — мейнфреймов (наиболее типичными представителями являются компьютеры серий IBM 360/370 и их «потомков» ES9000) и архитектуру мини-, микро- и персональных компьютеров.

Особенностью универсальных компьютеров является параллельная и асин— хронная работа процессора и специализированных процессоров ввода-вывода — ка- налов ввода-вывода. Каналы ввода-вывода полностью управляют всеми перифе- рийными устройствами. Взаимодействие периферийных устройств с каналами и каналов с процессором обеспечивается системой прерывания. Если при выполне- нии программы возникает необходимость в работе периферийного устройства, то процессор инициализирует канал на выполнение данной операции, после чего продолжает выполнять основную программу. О завершении своей работы канал сообщает процессору прерыванием. Такая архитектура наиболее эффективная в понимании быстродействия, но требует больших аппаратных затрат (каналы вво- да-вывода по своей архитектуре более сложные, чем процессор), сложного управ- ления и имеют более низкую архитектурную надежность.

Универсальные компьютеры типа IBM 360/370 используются в режиме муль- типрограммной обработки информации для многих пользователей и имеют широ- кий набор периферийных устройств. Типовая архитектура изображена на рисунке

Процессор имеет арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство цен- трального управления (ЦУ), устройство управления памятью (УУП) и устройство контроля и диагностики (УКиД). Арифметико—логическое устройство (АЛУ) вы- полняет арифметические и логические операции над двоичными и двоично- десятичными числами. Устройство центрального управления (ЦУ) обеспечивает микропрограммное управление всего процессора, обработку прерываний и отсчет времени. Устройство управления памятью (УУП) обеспечивает связь процессора и каналов ввода-вывода с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), реше- ния конфликтов при обращении к памяти и буферизацию информации, которая передается. Устройство контроля и диагностики (УКиД) обеспечивает текущий контроль функционирования компьютера при инициализации системы.

Мультиплексный канал является специализированным процессором ввода- вывода и обеспечивает ввод/вывод информации из медленно-действующих пери— ферийных устройств (ПУ). Он работает в мультиплексном режиме, то есть после чтения/записи одного байта информации из одного периферийного устройства возможный обмен байтом информации с другим более приоритетным устройством (если канал получи запрос на обмен);

Селекторные каналы также являются специализированными процес- сорами ввода-вывода, но они предназначены для работы с периферийными быст- родействующими устройствами, например, с устройствами внешней памяти, накопителями на дисках. Селекторный канал работает в селекторном режиме, то есть, если начался обмен информацией с одним устройством, то он не может быть прерван другим, даже более приоритетным, устройством.

Все периферийные устройства подключаются к каналу через свои устройст- ва управления (УУ), что обеспечивают стандартное подключение разнотипных устройств к каналам.

Отличительной особенностью мини-, микро— и персональных компьютеров является простота и надежность в управлении. Поэтому все эти компьютеры име- ют магистральную архитектуру, при которой процессор связан со всеми другими блоками компьютера (блоки ОЗУ, ПЗУ, периферийные устройства) путем единого интерфейса типа общей шины (рисунок 6). При такой архитектуре в данный мо- мент времени возможный обмен информацией только между двумя блоками, один из которых является задатчиком (обычно процессор или контроллер прямого дос- тупа к памяти) и управляет процессом передачи информации по обшей шине, ко- торая состоит из трех подшин — шины адреса (А), шины данных (Д) и шины управ- ления (У). Общее управление системным интерфейсом выполняет контроллер ши- ны.

Архитектура персональных компьютеров (ПК) берет начало от магистральной архитектуры, но в процессе своего развития архитектура ПК стала базироваться на системы шин, которая включает: локальную шину процессора (L-local bus), шину оперативной памяти (М — Memory bus), системную шину (S — System bus), которая связывает работу всех модулей компьютера в единое целое, и внешнюю (перифе- рийную) шину (X — external bus), связанную с периферийными модулями.

Из рисунка видно, что взаимодействие шин обеспечивается контроллерами шин (КШ), которые включают шинные формирователи и буферные элементы.

Любая из этих шин является магистральной и состоит из составляющих: адре-

са, данных и управления.

На рисунке 7 приведен типовой набор модулей ПК. Здесь микропроцессорное ядро (МПЯ) включает модули и узлы, которые определяют работу центрального процессора и подключаются параллельно к его шинам. Непосредственно к сис- темной шине S подключается внешняя периферия через слоты расширения и ее номенклатура может меняться. Периферия, которая подключенная к внешней ши- не X, и расположенная на материнской плате, обеспечивает минимально- необходимые условия функционирования ПК.

Лекция 3. Системный интерфейс и архитектура системной платы