Устройство для взаимодействия одной эвм с другими. "Основные устройства эвм, их функции и взаимосвязь в процессе работы. Магистрально модульный принцип построения пэвм.". Другие элементы материнской платы
Многомашинный вычислительный комплекс (ММВК) – комплекс, включающий в себя две или более ЭВМ (каждая из которых имеет процессор, ОЗУ, набор периферийных устройств и работает под управлением собственной операционной системы), связи между которыми обеспечивают выполнение функций, возложенных на комплекс.
Цели, которые ставятся при объединении ЭВМ в комплекс, могут быть различными, и они определяют характер связей между ЭВМ. Чаще всего основной целью создания ММВК является или увеличение производительности, или повышение надежности, или одновременно и то и другое. Однако при достижении одних и тех же целей связи между ЭВМ могут существенно различаться.
По характеру связей между ЭВМ комплексы можно разделить на три типа: косвенно-, или слабосвязанные; прямосвязанные; сателлитные.
В косвенно-, или слабосвязанных, комплексах ЭВМ связаны друг с другом только через внешние запоминающие устройства (ВЗУ). Для обеспечения таких связей используются устройства управления ВЗУ с двумя и более входами. Структурная схема такого ММВК приведена на рис. 1.5. Заметим, что здесь и далее для простоты приводятся схемы для двухмашинных комплексов. При трех и более ЭВМ комплексы строятся аналогичным образом. В косвенно-связанных комплексах связь между ЭВМ осуществляется только на информационном уровне. Обмен информацией осуществляется в основном по принципу «почтового ящика», т. е. каждая из ЭВМ помещает в общую внешнюю память информацию, руководствуясь собственной программой, и соответственно другая ЭВМ принимает эту информацию, исходя из своих потребностей. Такая организация связей обычно используется в тех случаях, когда ставится задача повысить надежность комплекса путем резервирования ЭВМ. В этом случае ЭВМ, являющаяся основной, решает заданные задачи, выдает результаты и постоянно оставляет в общем ВЗУ всю информацию, необходимую для продолжения решения с любого момента времени. Вторая ЭВМ, являющаяся резервной, может находиться в состоянии ожидания, с тем чтобы в случае выхода из строя основной ЭВМ, по сигналу оператора начать выполнение функций, используя информацию, хранимую в общем ВЗУ основной ЭВМ.
Рис. 2.2. Связи между ЭВМ и ММВК
При такой связи может быть несколько способов организации работы комплекса.
1. Резервная ЭВМ находится в выключенном состоянии (ненагруженный резерв) и включается только при отказе основной ЭВМ. Естественно, для того чтобы резервная ЭВМ начала выдавать результаты вместо основной, потребуется определенное время, которое определяется временем, необходимым для включения ЭВМ, вхождением ее и режим, а также временем, отводимым для проверки ее исправности. Это время может быть достаточно большим. Такая организация возможна, когда система, в которой работает ЭВМ, не критична по отношению к некоторым перерывам или остановкам в процессе решения задач. Это обычно имеет место в случаях, когда ЭВМ не выдает управляющую информацию.
2. Резервная ЭВМ находится в состоянии полной готовности и в любой момент может заменить основную ЭВМ (нагруженный резерв), причем либо не решает никаких задач, либо работает в режиме самоконтроля, решая контрольные задачи. В этом случае переход в работе от основной к резервной ЭВМ может осуществляться достаточно быстро, практически без перерыва в выдаче результатов. Однако следует заметить, что основная ЭВМ обновляет в общем ВЗУ информацию, необходимую для продолжения решения, не непрерывно, а с определенной дискретностью, поэтому резервная ЭВМ начинает решать задачи, возвращаясь на некоторое время назад. Такая организация допустима и в тех случаях, когда ЭВМ работает непосредственно в контуре управления, а управляемым процесс достаточно медленным и возврат во времени не оказывает заметного влияния.
При организации работы по первому и второму вариантам ЭВМ используются нерационально: одна ЭВМ всегда простаивает. Простоев можно избежать, загружая ЭВМ решением каких-то вспомогательных задач, не имеющих отношения к основному процессу. Это повышает эффективность системы – производительность практически удваивается.
3. Для того чтобы полностью исключить перерыв в выдаче результатов, обе ЭВМ, и основная и резервная, решают одновременно одни и те же задачи, но результаты выдаст только основная ЭВМ, а в случае выхода се из строя результаты начинает вы давать резервная ЭВМ. При этом общее ВЗУ используется только для взаимного контроля. Иногда такой комплекс дополняется устройством для сравнения результатов с целью контроля. Если при этом используются три ЭВМ, то возможно применение метода голосования, когда окончательный результат выдается только при совпадении результатов решения задачи не менее чем от двух ЭВМ. Это повышает и надежность комплекса в целом, и достоверность выдаваемых результатов. Разумеется, в этом варианте высокая надежность и оперативность достигается весьма высокой ценой – увеличением стоимости системы.
Следует обратить внимание, что при любой организации работы и слабосвязанном ММВК переключение ЭВМ осуществляется либо по командам оператора, либо с помощью дополнительных средств, осуществляющих контроль исправности ЭВМ и вырабатывающих необходимые сигналы. Кроме того, быстрый переход к работе с основной на резервную ЭВМ возможен лишь при низкой эффективности использования оборудования.
Существенно большой гибкостью обладают прямосвязанные ММВК. В прямосвязанных комплексах существуют три вида связей (рис. 1.5): общее ОЗУ (ООЗУ); прямое управление, иначе связь процессор (П) – процессор; адаптер канал – канал (АКК).
Связь через общее ОЗУ гораздо сильнее связи через ВЗУ. Хотя первая связь также носит характер информационной связи и обмен информацией осуществляется по принципу «почтового ящика», однако, вследствие того, что процессоры имеют прямой доступ к ОЗУ, все процессы в системе могут протекать с существенно большей скоростью, а разрывы в выдаче результатов при переходах с основной ЭВМ на резервную сокращаются до минимума. Недостаток связи через общее ОЗУ заключается в том, что при выходе из строя ОЗУ, которое является сложным электронным устройством, нарушается работа всей системы. Чтобы этого избежать, приходится строить общее ОЗУ из нескольких модулей и резервировать информацию. Это, в свою очередь, приводит к усложнению организации вычислительного процесса в комплексе и в конечном счете к усложнению операционных систем. Следует отметить также и то, что связи через общее ОЗУ существенно дороже, чем через ВЗУ.
Непосредственная связь между процессорами – канал прямого управления – может быть не только информационной, но и командной, т. е. по каналу прямого управления один процессор может непосредственно управлять действиями другого процессора. Это, естественно, улучшает динамику перехода от основной ЭВМ к резервной, позволяет осуществлять более полный взаимный контроль ЭВМ. Вместе с тем передача сколько-нибудь значительных объемов информации по каналу прямого управления нецелесообразна, так как в этом случае решение задач прекращается: процессоры ведут обмен информацией.
Связь через адаптер канал – канал в значительной степени устраняет недостатки связи через общее ОЗУ и вместе с тем почти не уменьшает возможностей по обмену информацией между ЭВМ по сравнению с общим ОЗУ. Сущность этого способа связи заключается в том, что связываются между собой каналы двух ЭВМ с помощью специального устройства – адаптера. Обычно это устройство подключается к селекторным каналам ЭВМ. Такое подключение адаптера обеспечивает достаточно быстрый обмен информацией между ЭВМ, при этом обмен может производиться большими массивами информации. В отношении скорости передачи информации связь через АКК мало уступает связи через общее ОЗУ, а в отношении объема передаваемой информации – связи через общее ВЗУ. Функции АКК достаточно просты: это устройство должно обеспечивать взаимную синхронизацию работы двух ЭВМ и буферизацию информации при ее передаче. Хотя функции АКК и его структура (рис. 1.5) достаточно просты, однако большое разнообразие режимов работы двух ЭВМ и необходимость реализации этих режимов существенно усложняет это устройство.
Прямосвязанные комплексы позволяют осуществлять все способы организации ММВК, характерные для слабосвязанных комплексов. Однако за счет некоторого усложнения связей эффективность комплексов может быть значительно повышена. В частности, в прямосвязанных комплексах возможен быстрый переход от основной ЭВМ к резервной и в тех случаях, когда резервная ЭВМ загружена собственными задачами. Это позволяет обеспечивать высокую надежность при высокой производительности.
В реальных комплексах одновременно используется не один вид связи между ЭВМ, а два или более. В том числе очень часто в прямосвязанных комплексах присутствует и косвенная связь через ВЗУ.
Для комплексов с сателлитными ЭВМ характерным является не способ связи, а принципы взаимодействии ЭВМ. Структура связей в сателлитных комплексах не отличается от связей в обычных ММВК: чаще всего связь между ЭВМ осуществляется через АКК. Особенностью же этих комплексов является то, что в них, во-первых, ЭВМ существенно различаются по своим характеристикам, а во-вторых, имеет место определенная соподчиненность машин и различие функций, выполняемых каждой ЭВМ. Одна из ЭВМ, основная, является, как правило, высокопроизводительной и предназначается для основной обработки информации. Вторая, существенно меньшая по производительности, называется сателлитной или вспомогательной ЭВМ. Ее назначение – организация обмена информацией основной ЭВМ с периферийными устройствами, ВЗУ, удаленными абонентами, подключенными через аппаратуру передачи данных к основной ЭВМ. Кроме того, сателлитная ЭВМ может производить предварительную сортировку информации, преобразование ее вформу, удобную для обработки на основной ЭВМ, приведение выходной информации к виду, удобному для пользователя, и др. Сателлитная ЭВМ, таким образом, избавляет основнуювысокопроизводительную ЭВМ от выполнения многочисленных действий, которые не требуют ни большой разрядности, ни сложных операций, т. е. операций, для которых большая, мощная ЭВМ не нужна. Более того, с учетом характера выполняемых сателлитной машиной операций она может быть ориентирована на выполнение именно такого класса операций и обеспечивать даже большую производительность, чем основная ЭВМ.
Некоторые комплексы включают в себя не одну, а несколько сателлитных ЭВМ, при этом каждая из них ориентируется на выполнение определенных функций: например, одна осуществляет связь основной ЭВМ с устройствами ввода–вывода информации, другая – связь с удаленными абонентами, третья организует файловую систему и т. д.
Появление в последнее время дешевых и простых микро-ЭВМ в немалой степени способствует развитию сателлитных комплексов. Сателлитные комплексы решают только одну задачу: увеличивают производительность комплекса, не оказывая заметного влияния на показатели надежности.
Подключение сателлитных ЭВМ принципиально возможно не только через АКК, но и другими способами, однако связь через АКК наиболее удобна.
2.2. Вычислительные сети
а. Сбора информации
б. Обработки информации
в. Ввода информации
г. Хранения информации
2. Персональный компьютер состоит из блоков:
а. Мышь
б. Клавиатура
в. Аппаратный блок
г. Ксерокс
3. Клавиатура служит для:
а. Набора текста
б. Как подставка под кисти рук
в. Ввода команд
г. Ввода дисков
4. В системном блоке находятся:
а.Жесткий диск
б.Память
в. Клавиатура
г. Процессор
6. Жесткий диск может быть следующих объемов:
а. 1,44 Мб
б. 1 Гб
в. 40 Гб
г. 800 Мб
7. Принтеры бывают:
а. Лазерные
б. Ксеро-копирующие
в. Капельно-струйные
г. копирующие
8. Модем служит для:
а. Выхода в Internet
б. Для передачи информации через телефонную линию
в. для игр через локальную сеть
г. для преобразования звуков
9. Мультимедиа – это объединение:
а. Звука
б. Принтера
в. Видео
г. Колонок
10. Диски бывают:
а) Магнитные
б) твердые
в) мягкие
г) жидкие
11.Компьютер - это...
а. Электронный прибор с клавиатурой и экраном.
б. Устройство для выполнения вычислений.
в. Универсальное устройство для хранения, обработки и передачи информации.
г. Устройство для игр
12. В минимальный базовый набор устройств компьютера входят...
а. Монитор, клавиатура, системный блок.
б. Дисковод, принтер, монитор.
в. Монитор, принтер, клавиатура.
г. монитор, сканер, клавиатура.
13. Укажите, в какой из групп устройств перечислены устройства ввода-вывода информации
а. Стример, винчестер, мышь.
б. Монитор, принтер, клавиатура.
в. Винчестер, лазерный диск, дискета.
г. дискета, мышь, принтер
14. Укажите, в какой из групп устройств перечислены устройства ввода информации
а. Принтер, винчестер, мышь.
б. Мышь, клавиатура, джойстик, световое перо, сканер.
в. Монитор, принтер, плоттер, звуковые колонки.
г. сканер, монитор, плоттер.
15. Укажите, какая из перечисленных групп устройств относится к внешней памяти компьютера?
а. Монитор, дискета, мышь.
б. Дисковод, дискета, оперативная память.
в.Магнитная лента, лазерный диск, дискета.
г. диск, монитор, жесткий диск.
16. Какое устройство вывода можно использовать для получения бумажной копии документа?
а. Монитор.
б. Принтер.
в. Сканер.
г. клавиатура.
17. Где сохраняется информация (не исчезает) после отключения питания компьютера?
а. В оперативной памяти.
б. В постоянной памяти.
в. В процессоре.
г. В мониторе.
18. Где обычно размещается винчестер?
а. В мониторе.
б. В системном блоке.
в. В дисководе.
г. В принтере.
19. Какое устройство предназначено для преобразования и передачи информации между удаленными компьютерами?
а. Процессор.
б. Дисковод.
в. Модем.
г. монитор
20. Видеопамять - это часть оперативной памяти, которая предназначена для...
а. Хранения текстовой информации.
б. Хранения информации о графическом изображении на экране.
в. Постоянного хранения графической информации.
г.Хранения звука.
с которого загружается операц.система?
а boot drive
b boot diskette
c boot partition
2 название формата графич. изображ., используемого в ос windows
a pdf
b xml
c bmp
3 название начальной записи на диске, где записана информация необходимая ос для работы с диском
a bootstrap
b boot partition
c boot-sector
4программа wine предназначена для выполнения функции:
а для настройки и запуска ssh-сервера
b для запуска windows-программ в ос Linux
c для запуска эмулятора virtual box
d для запуска VMware
e для запуска граф. интерфейса gnome os Linux
5 порция информации, оставляемая на компьютере веб-клиента программой, запущенной на стороне веб-сервера. применяется для сохранения данных, специфичных для данного клиента.
a вирус-шпион trojan-spy.win32
b cookie
c вирус блокиратор программ-браузеров
d вирус баннер
6 как называется стандарт памяти и технология,приводящие к удвоению скорости передачи данных между памятью и процессором?
а dds
b dec
c ddr
d dsl
7как называется программный компонент, который позволяет взаимодействовать с устройствами компьютера
а dsl
b dream weaver
c deriver
d dynamic languages
8как называется информационный барьер, запрещающий доступ к защищаемой сети всех протоколов кроме разрешеных
a flash
b firewall
c file fragmentation
d fire wire
9 протокол передачи данных между компьютерами. в качестве транспортного механизма для передачи используется протокол tct
a Bluetooth
b wifi
c ftp
d irDA
12. как называется стандарт интерфейса в беспроводной связи?
а ieee
b ieee 802.11
c igmp
d ieee 802.11 b/g/n
14 назовите программу для создания презентации, аналог powerpoint mo
a draw
b impress
c math
d base
17 технология преобразования множества внутренних ip адресов сети в внешние адреса, используемые для связи с Интернет?
a dns
b http
c nat
d ip v4
18. в этих аккумуляторах вместо ядовитого кадмия применяются соединения металлов с водородом
а li-ion soni Ericsson
b li-полимерные Nokia
c никель-металлогидридные gp
20 какая программа, расширяет возможности какого-нибудь программного пакета
a playlist
b plug-in
c portable soft
d pe - file
21 специальный формат файлов, разработанный корпорацией Microsoft для обмена форматированными текст.документами
a txt
b djvu
c rtf
d pdf
e fb2
22 как называются разъемы для установки на системную плату различных типов процессоров семейств 486, pentium и pentium pro
a sosket 7
b sosket 478
c sosket 1-8
d sosket 486
23 какая программа не является эмулятором ос
а qemu
b virtual box
c moba liveCD
d VMware player
g wine
24 какую функцию осуществляет файл с расширением vmdk
a описание параметров виртуального жесткого диска
b главный конфигурац. файл виртуальной ос
c постоянная память ram
d файл подкачки виртуальной машины
25 какой оценочный период установлен, для пользователя, в компьютерной программе Microsoft virtual pc 2007
a бесплатное пользование 30 дней
b бп 60 дней
c бп 10 дней
d период пользования не установлен
е требуется оплата при установки
для обработки структурированных в виде таблицы данных
2)Прикладная программа для обработки кодовых таблиц
3)Устройство ПК, управляющее его ресурсами в процессе обработки табличных данных
4)Системная программа, управляющая обработкой табличных данных
Вопрос 2. ЭТ предназначена для
1)обработки числовых данных, представленных в виде таблиц
2)упорядоченного хранения и обработки значительных массивов данных
3)визуализации структурных связей между данными, представленными в виде таблиц
4)редактирования больших объемов информации
Вопрос 3. ЭТ представляет собой
1)совокупность пронумерованных столбцов и поименованных буквами латинского языка строк
2)совокупность пронумерованных строк и поименованных буквами латинского языка столбцов
3)совокупность пронумерованных строк и столбцов
4)совокупность строк и столбцов
Вопрос 4. Строки ЭТ
1)именуются пользователем произвольным образом
2)обозначаются буквами латинского языка
3)обозначаются буквами русского языка
4)нумеруются
Вопрос 5. Столбцы ЭТ
1)обозначаются буквами русского языка
2)нумеруются
3)обозначаются буквами латинского языка
4)именуются пользователем произвольным образом
Вопрос 6. Для пользователя ячейка ЭТ идентифицируется
1)адресом машинного слова ОП, отведенного под ячейку
2)специальным кодовым словом
3)путем последовательного указания имени столбца и номера строки, на пересечении которых располагается ячейка
4)именем, задаваемым пользователем
Вопрос 7. Вычислительные формулы в ячейках ЭТ записываются
1)в обычной математической записи
2)специальным образом с использованием встроенных функций и по правилам, принятым для записи выражений в языках программирования
3)по правилам, принятым исключительно для электронных таблиц
4)по правилам математики
Вопрос 8. Выражение 3 (А1+В1) : 5 (2В1-3А2), записанное в соответствии с правилами,
принятыми в математике, в ЭТ, имеет вид
1)3* (А1+В1)/(5*(2*В1-3*А2))
2)3(А1+В1)/5*(2В1-3А2)
3)3(А1+В1)/(5*(2В1-3А2))
4)3*(А1+В1)/5*(2*В1-3*А2)
Вопрос 9. Среди приведенных отыщите формулу для ЭТ
2)А1=А3*В8+12
Вопрос 10. Запись формулы в ЭТ не может включать в себя
1)знаки арифметических опраций
2)числовые выражения
3)имена ячеек
Вопрос 11. При перемещении или копировании в ЭТ абсолютные ссылки
1)не изменяются
2)преобразуются вне зависимости от нового положения формулы
3)преобразуются в зависимости от нового положения формулы
Вопрос 12. При перемещении или копировании в ЭТ относительные ссылки
1)преобразуются в зависимости от нового положения формулы
2)не изменяются
3)преобразуются вне зависимости от нового положения формулы
4)преобразуются в зависимости от длины формулы
Вопрос 13. Диапазон - это
1)совокупность клеток, образующих в таблице область прямоугольной формы
2)все ячейки одной строки
3)все ячейки одного столбца
4)множество допустимых значений
Вопрос 14. Активная ячейка - это ячейка
1)для записи формул
2)для записи чисел
3)для записи чисел, формул, текста
4)в которой выполяется ввод данных
Вопрос 15. Какая Формула будет получена при копировании в E4 формулы из Е2?
Вопрос 16. Какая Формула будет получена при копировании в E4 формулы из Е2?
Вопрос 17. Какая Формула будет получена при копировании в E4 формулы из Е2?
Вопрос 18. Чему будет равно значение в ячейке С1, если в нее ввести формулу =А1+В1?
Вопрос 19. Чему будет равно значение в ячейке С1, если в нее ввести формулу
СУММ(А1:В1)*2?
Вопрос 20. Сортировкой называют
1)процесс поиска наибольшего и наименьшего элементов массива
2)процесс частичного упорядочения некоторого множества
3)любой процесс перестановки
4)процесс линейного упорядочения некоторого множества
тест 7 леких вопросов с выбором ответа13. Тактовая частота процессора – это:
A. число двоичных операций, совершаемых процессором в единицу времени
B. число вырабатываемых за одну секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера
C. число возможных обращений процессора к оперативной памяти в единицу времени
D. скорость обмена информацией между процессором и устройствами ввода/вывода
14.Укажите минимально необходимый набор устройств, предназначенных для работы компьютера:
A. принтер, системный блок, клавиатура
B. процессор, ОЗУ, монитор, клавиатура
C. процессор, стриммер, винчестер
D. монитор, системный блок, клавиатура
15. Что такое микропроцессор?
A. интегральная микросхема, которая выполняет поступающие на ее вход команды и управляет
Работой компьютера
B. устройство для хранения тех данных, которые часто используются в работе
C. устройство для вывода текстовой или графической информации
D. устройство для вывода алфавитно-цифровых данных
16.Взаимодействие пользователя с программной средой осуществляется с помощью:
A. операционной системы
B. файловой системы
C. приложения
D. файлового менеджера
17.Непосредственное управление программными средствами пользователь может осуществлять с
Помощью:
A. операционной системы
B. графического интерфейса
C. пользовательского интерфейса
D. файлового менеджера
18. Способы хранения данных на физическом носителе определяет:
A. операционная система
B. прикладное программное обеспечение
C. файловая система
D. файловый менеджер
19. Графическая среда, на которой отображаются объекты и элементы управления системы Windows,
Созданная для удобства пользователя:
A. аппаратный интерфейс
B. пользовательский интерфейс
C. рабочий стол
D. программный интерфейс
20. Скорость работы компьютера зависит от:
A. тактовой частоты процессора
B. наличия или отсутствия подключенного принтера
C. организации интерфейса операционной системы
D. объема внешнего запоминающего устройства
Изучив эту тему, вы узнаете:
Какова структурная схема компьютера;
- что такое принцип программного управления;
- в чем состоит назначение системной шины;
- что означает принцип открытой архитектуры, используемый при построении компьютера.
Структурная схема компьютера
В предыдущих темах вы познакомились с назначением и характеристиками основных устройств компьютера. Очевидно, что все эти устройства не могут работать по отдельности, а только в составе всего компьютера. Поэтому для понимания того, как компьютер обрабатывает информацию, нёобходимо рассмотреть структуру компьютера и основные принципы взаимодействия его устройств.
В соответствии с назначением компьютера как инструмента обработки информации взаимодействие входящих в него устройств должно быть организовано таким образом, чтобы обеспечить основные этапы обработки данных.
Для пояснения сказанного рассмотрим приведенную на рисунке 21.1 структурную схему обработки информации компьютером, на которой в верхнем ряду указаны уже знакомые вам по разделу 1 основные этапы этого процесса. Выполнение каждого из этих этапов определяется наличием в структуре компьютера соответствующих устройств. Очевидно, что ввод и вывод информации осуществляется с помощью устройств ввода (клавиатура, мышь и др.) и вывода (монитор, принтер и др.). Для хранения информации используются внутренняя и внешняя память на различных носителях (магнитные или оптические диски, магнитные ленты и пр.).
Рис. 21.1. Структурная схема компьютера
Темные стрелки обозначают обмен информацией между различными устройствами компьютера. Пунктирные линии со стрелками символизцруют управляющие сигналы, которые поступают от процессора. Светлые пустые стрелки отображают потоки входной и выходной информации соответственно.
Компьютер представляет собой систему взаимосвязанных компонентов. Конструктивно все основные компоненты компьютера объединены в системном блоке, который является важнейшей частью персонального компьютера.
Системный блок и системная плата
Внутри системного блока располагаются следующие устройства:
♦ микропроцессор;
♦ внутренняя память компьютера;
♦ дисководы - устройства внешней памяти;
♦ системная шина;
♦ электронные схемы, обеспечивающие связь различных компонентов компьютера;
♦ электромеханическая часть компьютера, включающая блок питания, системы вентиляции, индикации и защиты.
Компоновка компьютера IBM 286
Компоновка современного ПК
Все перечисленные устройства, входящие в состав системного блока, помещены в корпус, причем существуют различные типы корпусов. Тип корпуса системного блока зависит от вида персонального компьютера и определяет размер, размещение и количество устанавливаемых компонентов системного блока. Для стационарных персональных компьютеров наиболее распространенными корпусами являются горизонтальные или настольные (desktop) либо в виде башни (tower). В портативных компьютерах системный блок объединен с монитором и выполнен в стандарте booksize, то есть размером с книгу.
Технической (аппаратной) основой персонального компьютера является системная, или материнская, плата.
Системная плата является главной платой в системном блоке компьютера. На ней расположены важнейшие микросхемы - процессор и память. Системная плата связывает в единое целое различные устройства, обеспечивает условия работы и связь основных компонентов персонального компьютера. Процессор обеспечивает не только преобразование информации, но и управление работой всех остальных устройств компьютера.
В основе работы компьютера лежит так называемый принцип программного управления. В соответствии с ним команды программы и данные хранятся в закодированном виде в оперативной памяти. При работе компьютера команды, которые необходимо выполнить, и данные, которые им требуются, вчитываются по очереди из памяти и поступают в процессор, где они расшифровываются, а затем выполняются. Результаты выполнения различных команд, в свою очередь, могут быть записаны в память или переданы на различные устройства вывода. Скорость выполнения процессором операций по обработке информации является решающим фактором, определяющим его производительность. Дело в том, что любая информация (числа, текст, рисунки, музыка и т. д.) хранится и обрабатывается на компьютере только в цифровой форме. Поэтому ее обработка сводится к выполнению процессором различных арифметических и логических операций, предусмотренных его системой команд.
Системная шина
Для обеспечения информационного обмена между различными устройствами компьютера в нем должна быть предусмотрена ка- кая-то магистраль для перемещения потоков информации. Поясним эту мысль небольшим примером.
Вы знаете, что жизнь большого города - это постоянные потоки людей и транспортных средств, двигающихся в различных направлениях. Часто скорость транспортного или людского потока зависит не от скорости машины, велосипеда или пешехода, а от пропускной способности транспортной сети города, от его подземных и наземных магистралей.
В компьютере происходит движение не транспортных, а информационных потоков по соответствующей информационной магистрали. Роль такой информационной магистрали, связывающей друг с другом все устройства компьютера, выполняет системная шина, расположенная внутри системного блока. Упрощенно системную шину можно представить как группу кабелей и электрических (токопроводящих) линий на системной плате.
Все основные блоки персонального компьютера подсоединены к системной шине (рисунок 21.2). Основной ее функцией является обеспечение взаимодействия между процессором и остальными электронными компонентами компьютера. По этой шине осуществляется передача данных, адресов памяти и управляющей информации.
Рис. 21.2. Назначение системной шины
От типа системной шины, так же как и от типа процессора, зависит скорость обработки информации персональным компьютером. К основным характеристикам системной шины относятся разрядность и производительность канала связи.
Разрядность шины определяет количество бит информации, передаваемых одновременно от одного устройства к другому.
Системные шины первых персональных компьютеров могли передавать только 8 бит информации, используя для этого 8 линий данных в виде 8 параллельных проводников. Дальнейшее развитие компьютеров привело к созданию 16-битной системной шины, а затем ее разрядность увеличилась до 32 и далее до 64 бит. Увеличение разрядности шины данных привело к повышению скорости обмена информацией, а увеличение разрядности адресной шины обеспечило больший объем оперативной памяти.
Производительность шины определяется объемом информации, который можно передать по ней за одну секунду.
Подобно транспортным магистралям, пропускная способность которых зависит от количества полос движения на дороге, производительность системной шины во многом определяется ее разрядностью. Чем выше разрядность шины, тем больше бит информации одновременно может передаваться по ней, например из процессора в память. Это приводит к более быстрому обмену данными и освобождению процессора для решения других задач.
Однако системная шина как основная информационная магистраль не может обеспечить достаточную производительность для внешних устройств. Для решения этой проблемы в компьютере стали использовать локальные шины, которые связывают микропроцессор с различными устройствами памяти, ввода и вывода. Назначение локальных шин сходно с назначением окружных или кольцевых дорог вокруг большого города, которые разгружают основные магистрали.
Порты
Связь компьютера с различными устройствами ввода и вывода осуществляется через порты. Для некоторых устройств предусмотрено внешнее подключение к портам через разъемы, которые обычно тоже называют портами. Эти разъемы расположены на тыльной стороне системного блока. Дисководы гибких, жестких и лазерных дисков устанавливаются и подключаются внутри системного блока. Различают проводные (последовательные и параллельные, USB, Fire Wire
) и беспроводные (инфракрасные, Bluetooth
) порты.
Параллельные порты
Этот тип портов используется для подсоединения внешних устройств, которым необходимо передавать большой объем информации на близкое расстояние. Через параллельный порт обычно передается одновременно 8 бит данных по 8 параллельным проводникам. К параллельному порту подключаются принтер, сканер. Число параллельных портов у компьютера не превышает трех, и они имеют соответственно логические имена LPT1, LPT2, LPT3 (от англ. Line PrinTer - линия принтера).
Последовательные порты
Данный тип портов используется для подключения к системному блоку мыши, модемов и многих других устройств. Через такой порт идет последовательный поток данных по 1 биту. Это можно сопоставить с тем, как происходит движение транспорта по дороге с одной полосой. Последовательная передача данных используется на больших расстояниях. Поэтому последовательные порты часто называют коммуникационными. Количество коммуникационных портов не превышает четырех, и им присвоены имена от СОМ1 до COM4 (англ. COMmunication port - коммуникационный порт).
USB-порт
USB-порт (англ. Universal Serial Bus) в настоящее время является наиболее распространенным средством подключения к компьютеру среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств. USB-порт использует последовательный способ обмена данными. Наибольшее распространение получил высокоскоростной порт типа USB 2.0. Если в компьютере не хватает USB-портов, то этот недостаток можно устранить приобретением USB-концентратора, имеющего несколько таких портов.
Благодаря встроенным линиям питания USB часто позволяет применять устройства без собственного блока питания.
FireWire-порт
FireWire (IEEE 1394) - долсловно - огненный провод (произносится "файр вайр") - это последовательный порт, поддерживающий скорость передачи данных в 400 Мбит/сек. Этот порт служит для подключения к компьютеру видео устройств, таких как, например, видеомагнитофон, а также других устройств, требующих быстрой передачи большого объема информации, например, внешних жестких дисков.
Порты FireWire поддерживают технологию Plug and Play и "горячего подключения".
Порты FireWire бывают двух типов. В большинстве настольных компьютерах используются 6-контактные порты, а в ноутбуках - 4-контактные.
Инфракрасный порт беспроводного подключения
Передача данных осуществляется по оптическому каналу в инфракрасном диапазоне. Аналогично работают пульты дистанционного управления бытовой техникой - телевизорами, видеомагнитофонами и пр. Радиус действия инфракрасного порта составляет несколько метров, при этом необходимо обеспечить прямую видимость между приемником и передатчиком.
Инфракрасный порт обычно используется для соединения с мобильным телефоном, обладающим таким же портом. Это позволяет реализовать доступ в Интернет с использованием мобильного телефона, что наиболее важно для портативных ноутбуков в нестационарных условиях.
Модуль Bluetooth беспроводного подключения
Один адаптер Bluetooth позволяет осуществить беспроводное подключение порядка 100 устройств, находящихся на расстоянии до 10 м. При этом к компьютеру, оснащенному таким адаптером, можно подключать разнотипные беспроводные устройства: мобильные телефоны, принтеры, мыши, клавиатуры и пр. Передача данных осуществляется по радиоканалу в частотном диапазоне 2,2-2,4 ГГц. Главное достоинство - устойчивая связь независимо от взаиморасположения приемника и передатчика. Если в компьютере нет встроенного модуля Bluetooth, то его можно приобрести отдельно и подключить по USB-порту.
Прочие компоненты системной платы
Системная плата, кроме перечисленных выше важнейших компонентов компьютера, содержит дополнительные микросхемы, переключатели и перемычки. Все эти устройства необходимы для обеспечения взаимодействия различных устройств компьютера, установки режимов их работы. Например, на системной плате могут быть установлены микросхемы, которые требуют различного напряжения питания. Параметры работы устройств задаются переключателями на системной плате.
В любом системном блоке находятся обязательные узлы, обеспечивающие работу компьютера, - блок питания, системные часы, аккумулятор, сигнальные индикаторы передней стороны системного блока.
Системные часы определяют скорость выполнения компьютером операций, которая связана с тактовой частотой, измеряемой в мегагерцах (1 МГц равен 1 млн тактов в секунду).
Системные часы определяют ритм работы всего компьютера, синхронизируют работу большинства компонентов его системной платы.
Платы и слоты расширения обеспечивают реализацию так называемого принципа открытой архитектуры построения современного персонального компьютера. Слотом называется разъем, куда вставляется плата. Наличие слотов расширения на системной плате позволяет рассматривать персональный компьютер как устройство, которое можно модифицировать. Расширение возможностей компьютера осуществляется путем установки в слоте платы расширения. К разъему этой платы с помощью кабеля присоединяется некоторое устройство, расположенное вне системного блока.
Вместо термина «плата расширения» часто используют названия «карта», «адаптер». К наиболее распространенным платам расширения относятся видеокарты, звуковые карты и внутренние модемы.
Представление об открытой архитектуре компьютера
Технология производства компьютеров быстро развивается, что обеспечивает непрерывный рост их производительности, объема памяти и как результат - возможностей решать все более сложные задачи. Стремительно совершенствуются одни устройства, создаются другие, принципиально новые. При столь бурном развитии технологии необходимо предусмотреть такой принцип построения компьютера, который позволял бы использовать уже имеющиеся в нем устройства (блоки), а также без изменения конструкции заменять их на новые, более совершенные. Как города строятся по законам архитектуры, так и устройство компьютера должно развиваться по определенным законам. Главный принцип построения современного персонального компьютера - это принцип открытой архитектуры: каждый новый блок должен быть программно и аппаратно совместим с ранее созданными. Это означает, что современный персональный компьютер упрощенно можно представить как знакомый всем детский конструктор из кубиков. В компьютере столь же легко можно заменять старые кубики (блоки) на новые, где бы они ни располагались, в результате чего работа компьютера не только не нарушается, но становится более производительной. Именно принцип открытой архитектуры позволяет не выбрасывать, а модернизировать ранее купленный компьютер, легко заменяя в нем устаревшие блоки на более совершенные и удобные, а также приобретать и устанавливать новые блоки и узлы. При этом места для их установки (разъемы) во всех компьютерах являются стандартными и не требуют никаких изменений в самой конструкции компьютера.
Принцип открытой архитектуры - правила построения компьютера, в соответствии с которыми каждый новый узел (блок) должен быть совместим со старым и легко устанавливаться в том же месте в компьютере.
Контрольные вопросы
1. Какие основные блоки образуют структуру компьютера и как они связаны с этапами обработки информации?
2. Какова роль процессора персонального компьютера в обработке информации?
3. Что такое принцип программного управления?
4. Каковы назначение и основные компоненты системного блока?
5. Какие виды корпусов системного блока вам известны?
6. Для чего нужна системная плата?
7. Каково назначение системной шины в персональном компьютере?
8. В чем состоит аналогия между системной шиной и транспортными магистралями?
9. Какие вы знаете характеристики системной шины?
10. Что такое порт компьютера? Какие виды портов бывают и в чем их различие?
11. Зачем нужны платы расширения?
12. Для чего необходимо иметь слоты расширения?
13. В чем состоит принцип открытой архитектуры?
14. Что вам известно из художественной литературы, научно-популярных изданий, из телевизионных передач и кинофильмов о возможностях и использовании компьютеров будущего?
Цель урока: Объяснить учащимся общий принцип организации хранения информации в памяти ЭВМ и обмена информацией между устройствами компьютера, а также программный принцип работы ЭВМ.
1. Внутренняя архитектура компьютера.
Персональные компьютеры - это универсальные устройства для хранения, обработки и передачи информации.
Архитектура ЭВМ - это общее описание структуры и функций ЭВМ. Архитектура не несет в себя описание деталей технического и физического устройств а компьютера.
Основные компоненты архитектуры ЭВМ:
- процессор,
- внутренняя (основная) память,
- внешняя память,
- устройства ввода, устройства вывода.
Практически все модели современных ПК имеют магистральный тип архитектуры (в том числе самые распространенные в мире IBM PC и Apple Macintosh).
Схема устройства компьютеров, построенных по магистральному принципу.
Процессор Внутренняя память
Периферийные устройства
Память компьютера
Память ПК делится на внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя память ПК включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
ОЗУ -быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. Это значит, что когда вы запускаете какую-либо компьютерную программу, находящуюся на диске, она копируется в оперативную память, после чего процессор начинает выполнять команды, изложенные в этой программе. Часть ОЗУ, называемая “видеопамять”, содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране. При отключении питания содержимое ОЗУ стирается. Быстродействие (скорость работы) компьютера напрямую зависит от величины его ОЗУ, которое в современных
компьютерах может доходить до 4 Гбайт. В первых моделях компьютеров оперативная память составляла не более 1 Мбайт. Современные прикладные программы часто требуют для своего выполнения не менее 4 Мбайт ОЗУ; в противном случае они просто не запускаются.
ОЗУ - это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ исчезает (энергозависимость).
ПЗУ - быстрая, энергонезависимая память. ПЗУ - это память, предназначенная только для чтения. Информация заносится в нее один раз (обычно в заводских условиях) и сохраняется постоянно (при включенном и выключенном компьютере). В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере.
В ПЗУ находятся:
- тестовые программы, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;
- программы для управления основными периферийными устройствами -дисководом, монитором, клавиатурой;
- информация о том, где на диске расположена операционная система.
Процессор
Процессор - центральное устройство компьютера.
Назначение процессора:
- управлять работой ЭВМ по заданной программе;
- выполнять операции обработки информации.
Микропроцессор выполнен в виде сверхбольшой интегральной схемы. Термин “большая” относится не к размерам, а к количеству электронных компонентов, размещенных на маленькой кремниевой пластинке. Их число достигает нескольких миллионов. Чем больше компонентов содержит микропроцессор, тем выше производительность компьютера. Размер минимального элемента микропроцессора в 100 раз меньше диаметра человеческого волоса. Микропроцессор штырьками вставляется в специальное гнездо на системной плате, которое имеет форму квадрата с несколькими рядами отверстий по периметру.
Возможности компьютера как универсального исполнителя по работе с информацией определяются системой команд процессора. Эта система команд представляет собой язык машинных команд (ЯМК). Из команд ЯМК составляются программы управления работой компьютера. Отдельная команда определяет отдельную операцию (действие) компьютера. В ЯМК существуют команды, по которым выполняются арифметические и логические операции, операции управления последовательностью выполнения команд, операции передачи данных из одних устройств памяти в другие и пр.
Состав процессора:
- устройство управления (УУ),
- арифметико-логическое устройство (АЛУ),
- регистры процессорной памяти.
АЛУ - вычислительный инструмент процессора; это устройство выполняет арифметические и логические операции по командам программы.
Регистры - это внутренняя память процессора. Каждый из регистров служит своего рода черновиком, используя который процессор выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты, программы.
Важнейшей характеристикой процессора является тактовая частота - количество операций, выполняемых им за 1 секунду (Гц). Процессор 8086, произведенный фирмой Intel для персональных компьютеров IBM, мог выполнять не более 10 млн. операций в секунду, т. е. его частота была равна 10 МГц. Тактовая частота процессора 80386 составляла уже 33 МГц, а современный процессор Pentium совершает в среднем 100 млн. операций в секунду.
Кроме того, каждый конкретный процессор может работать не болев чем с определенным количеством оперативной памяти. Для процессора 8086 это количество составляло всего лишь 1 Мбайт, для процессора 80286 оно увеличилось до 16 Мбайт, а для Pentium составляет 1 Гбайт. Кстати, в компьютере, как правило, имеется гораздо меньший объем оперативной памяти, чем максимально возможный для его процессора.
Процессор и основная память находятся на большой плате, которая называется материнской. Для подключения к ней различных дополнительных устройств (дисководов, манипуляторов типа мыши, принтеров и т. д.) служат специальные платы - контроллеры. Они вставляются в разъемы (слоты) на материнской плате, а к их концу (порту), выходящему наружу компьютера, подключается дополнительное устройство.
Примеры характеристик микропроцессоров:
- МП Intel-80386: адресное пространство -232 байта = 4 Гб, разрядность 32, тактовая частота - от 25 до 40 МГц
- МП Pentium: адресное пространство - 232 байта = 4 Гб, разрядность - 64Тб, тактовая частота - от 60 до 100 МГц.
Магистраль - это кабель, состоящий из множества проводов.
По одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали - шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).
Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины . Всякая информация, передаваемая от процессора к другим устройствам по шине данных, сопровождается адресом, передаваемым по адресной шине (как письмо сопровождается адресом на конверте). Это может быть адрес ячейки в оперативной памяти или адрес (номер) периферийного устройства.
В современном ПК реализован принцип открытой архитектуры . Этот принцип позволяет менять состав устройств (модулей) ПК. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие. Возможно увеличение внутренней памяти, замена микропроцессора на более совершенный. Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали осуществляется через специальный блок - контроллер (другое название - адаптер). Программное управление работой устройства производится через программу - драйвер. которая является компонентой операционной системы. Следовательно, для подключения нового периферийного устройствах компьютеру необходимо использовать соответствующий контроллер и установить в ОС подходящий драйвер.
Основные периферийные устройства
Периферийные устройства - это устройства, с помощью которых информация или вводится в компьютер, или выводится из него. Они также называют внешними или устройствами ввода-вывода данных. Условно их можно разделить на основные, без которых работа компьютера практически невозможна, и прочие, которые подключаются при необходимости. К основным устройствам относятся клавиатура, монитор и дисковод.
Клавиатура служит для ввода текстовой информации. Внутри нее имеется микросхема - шифратор, - которая преобразует сигнал от конкретной клавиши в соответствующий данному знаку двоичный код.
Монитор (дисплей)
в зависимости от конкретной программы работает в одном из двух режимов - текстовом
или графическом.
В текстовом режиме экран состоит из отдельных участков - знакомест.
В каждое знакоместо может быть выведен один символ. В области видеопамяти в этот момент находятся данные, характеризующие каждое знакоместо, - цвет символа, цвет фона, яркость и т. д. В графическом режиме экран состоит из отдельных точек - пикселей.
Данные в видео памяти характеризуют цвет конкретного пикселя - так создается изображение. Количество пикселей, из которых состоит экран монитора, называется разрешающей способностью монитора.
Характеристики распространенных в настоящее время мониторов приведены в таблице:
| Монитор | Текстовый режим | Графический режим |
| CGA | 80х25, 16 цветов | 640х200, 2 цвета; 20х200, 4 цвета |
| EGA | 80х25 16 цветов; 80х43, 16 цветов | 640х350, 16 цветов |
| VGA | 80х25, 16 цветов; 80х50, 16 цветов | 640х480, 16 цветов |
| SVGA | 80х50, 16 цветов | 640х480, 256 цветов; 800х600, 16 цветов |
Дисковод. Диски
Для сохранения информации ее записывают на специальные жесткие и гибкие магнитные диски. Запись основана на способности некоторых материалов, содержащих в своей основе железо, сохранять на кольцеобразные дорожки диска в виде двух по-разному намагниченных участков. Дорожки состоят из отдельных частей - секторов по 512 байт. Дорожки и сектора нумеруются.
Накопитель на магнитных дисках (дисковод) состоит из мотора, служащего для вращения диска и специальной читающей и записывающей магнитной головки.
Жесткий магнитный диск (винчестер) размещается внутри компьютера. Объем жесткого диска может составлять от 10 Мбайт до 1 Гбайта (и это не предел). Компьютер может иметь пакет (несколько) винчестеров.
Гибкие магнитные диски (дискеты)
бывают двух типов: 3-дюймовые (3,5" - 8 мм) и 5-дюймовые (5,25" - 133 мм). Тип определяется диаметром диска, находящегося внутри пластиковой коробки. Сама пластиковая коробка выполняет функцию защиты от внешних воздействий. Объем дискеты зависит от плотности записи на дорожке, которая бывает одинарной (SD - Single Density), двойной (DD - Double Density), четырехкратной (QD - Quadrupty Density) и высокой (HD - High Density), а также от количества рабочих сторон на дискете (односторонняя (Single Sided - SS и двухсторонняя (Double Sided - DS)). Максимальный объем дискеты обычно обозначен в ее маркировке. В следующей таблице приведены наиболее употребляемые в настоящее время типы дискет:
| 3-дюймовые | 5-дюймовые |
|||
| Дискеты | DS/DD | DS/HD | DS/DD | DS/HD |
| Объем | 720 Кбайт | 1,44Мбайт | 360 Кбайт | 1,2Мбайт |
Сразу после покупки дискету нельзя использовать. Сначала ее нужно отформатировать с помощью соответствующей компьютерной программы.
Форматирование (инициализация) - процесс нарезки дорожек на дискете, разбиение дорожек на сектора, проставление на них специальных меток. Любую дискету можно отформатировать на максимально возможный для нее объем или на любой меньший объем, предназначенный для данного типа дискет. Современные программы форматирования (например, FFOR-МАТ) позволяют разметить дискету на нестандартный объем (747 Кбайт, 1,49 Мбайт и т. п.). Для того чтобы компьютер затем мог работать с таким типом дискет, следует загрузить специальную программу поддержки (например, PU_1700). Форматировать можно и бывшую в работе дискету, при этом все данные на ней уничтожаются.
В процессе эксплуатации на поверхности дисков могут появиться испорченные, так называемые сбойные участки. Информация, записанная на сбойный участок, не читается. Поэтому следует периодически проверять диски специальной программой типа NDD. Программа выявляет дефектные участки и помечает их таким образом, что при записи на диск эти участки автоматически пропускаются. Кроме того, программа может восстановить данные, попавшие на сбойный участок.
Прочие периферийные устройства
- Принтер
В отличие от основных периферийных устройств те устройства, которые мы назвали прочими, подключаются к компьютеру в зависимости от конкретных нужд пользователя.
Принтер - устройство для вывода на бумагу текстов и графических изображений. В настоящее время используется несколько типов принтеров.- Матричный принтер. Принцип действия такого принтера основан на том, что печатающая головка, содержащая металлические иголки, движется вдоль печатаемой строки. Иголки в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту - изображение формируется из отдельных точек. Красящая лента может быть намотанной на катушки (как в пишущей машинке) или уложенной в специальную коробку (картридж). Матричные принтеры - наиболее дешевые. Качество печати у них, как правило, невысокое. Скорость печати в среднем - 1 минута на страницу. Матричные принтеры - не цветные.
- Струйный принтер. В принтерах этого типа мельчайшие капли краски выдуваются на бумагу через крошечные сопла. Эти принтеры обеспечивают достаточно высокое качество печати. Скорость печати в среднем - 1 минута на страницу. Существуют цветные и не цветные струйные принтеры.
- Лазерный принтер. В таких принтерах частицы краски переносятся со специального красящего барабана на бумагу посредством электрического поля. Качество печати - высокое. Скорость печати в среднем - от 4 до 15 страниц за 1 минуту. Существуют цветные и не цветные лазерные принтеры.
- Плоттер (графопостроитель) служит для печати на бумагу чертежей. Изображение создается двигающимся по листу пером с цветной тушью. Обычный плоттер может выводить чертеж на лист размером до А1 (841х594 мм). Но существуют большие плоттеры, выводящие изображение на лист с размерами до 3х3 м. Скорость печати для листа А1 средней наполненности - 1 час.
- Сканер предназначен для ввода в компьютер представленных в печатном виде текстовых и графических данных. Имея сканер, можно не утруждать себя, создавая рисунок с помощью графического редактора, а быстро набросать изображение от руки на листе бумаги и ввести в компьютер с помощью этого устройства. Аналогично можно ввести и рукописный текст, который при наличии программы распознавания будет автоматически преобразован в напечатанный вид. Сканеры бывают ручными (которыми проводят сверху по листу) и планшетными (лист кладется внутрь сканера).
- Стример - это устройство для резервного копирования данных винчестера на случай их возможной потери (вирус, поломка). Если использовать для этой цели дискеты, потребуется не только много дискет, но и много времени. Стример быстро записывает данные на магнитную ленту в специальной кассете. Новейшие разработки позволяют использовать для этой цели обычные видеокассеты.
- Устройства управления курсором
служат для быстрого перемещения курсора по экрану.
- Наиболее распространенным среди них является манипулятор типа “мышь” (или просто “мышь”). Внутри него имеется шар, который при движении мыши катится по поверхности и передает свое движение специальным роликам. Сигналы от роликов поступают в компьютер.
- Трекбол напоминает мышь, перевернутую вверх ногами. В движение приводят шар, закрепленный на роликах. Трекбол обычно используется в переносных компьютерах типа notebook.
- Джойстик представляет собой рукоятку с кнопками и применяется, как правило, для игр и тренажеров.
- Отдельные компьютеры могут связываться друг с другом посредством телефонной сети. Пользователь, подключивший свой компьютер в такую сеть, получает доступ практически к неограниченному объему информации. Компьютерные сигналы - это сигналы постоянного тока. Телефонная сеть их передавать не может. Для преобразования компьютерных сигналов в сигналы, способные передаваться по телефонной сети (иными словами, для их модуляции - преобразования в комбинацию звуковых сигналов различной частоты), применяется специальное устройство, называемое модем (сокращение слов модулятор-демодулятор).
Привод CD-ROM функционально аналогичен дисководу, но предназначен для чтения компакт-дисков. Компакт-диск (CD-ROM - Compact-Disk-Read-Only Memory), подобно дискете, служит для хранения различных данных и аудио видеоинформации, представленной в двоичном виде. Однако если на магнитных дисках двоичные числа представлены в виде двух по-разному намагниченных участков, то здесь использован другой принцип. Спиральная дорожка состоит из одинаковых по протяженности, но разных по высоте участков. Для создания такой формы (“вспучивания”) нужные участки дорожки “нагревают” лучом лазера. При чтении данных используется луч лазера меньшей мощности. Когда такой луч падает на “вспученный” участок, он отражается от его поверхности и попадает в светоприемник. На низкий участок луч не попадает, а следовательно, не отражается. Таким образом, сигналы в светоприемнике представлены как “ 1 ” - наличие сигнала и “О” - его отсутствие. Компакт-диски выполнены из алюминия или золота и залиты в пластик. На одном компакт-диске может быть записано до 640 Мбайт информации.
Домашнее задание.
- Найти и выписать следующие термины:
- интерфейс
- программа
- микропроцессор
- контроллер (адаптер)
- электронная плата.
- системная магистраль (шина)
Проверочная работа
Выберите правильный ответ из предложенных .
- Информация о том, в каком месте на диске находится операционная система, расположена в
- регистрах ОЗУ;
- регистрах процессора.
- Разрядность компьютера - это
- число регистров в компьютере;
- число регистров в триггере;
- число триггеров в компьютере;
- число триггеров в регистре.
- УУ является частью
- процессора;
- оперативной памяти.
- Логические операции над данными производит
- оперативная память;
- Периферийные устройства подключаются к материнской плате через
- регистры;
- слоты;
- контроллеры;
- внешние устройства.
- С 4 Мбайтами памяти может работать процессор
- 8086;
- 80286;
- 80386.
- Тактовую частоту 100 МГц имеет процессор
- 80386SX;
- 80386DX;
- 486SX;
- 486DX;
- Pentium.
- К основным периферийным устройствам относятся:
- устройства управления курсором, клавиатура, монитор, дисковод;
- монитор, клавиатура, дисковод;
- дисковод, принтер, монитор;
- монитор, дисковод, принтер, клавиатура.
- 256 цветов в графическом режиме имеет монитор
- SVGA.
- Размер сектора диска составляет
- 128 байт;
- 256 байт;
- 512 байт;
- 1024 байт.
- 3-дюймовую дискету марки DS/DD можно отформатировать максимум на
- 360 Кбайт;
- 720 Кбайт;
- 1,2 Мбайт;
- 1,44 Мбайт.
- 3-дюймовую дискету марки DS/HD можно отформатировать максимум на
- 360 Кбайт;
- 720 Кбайт;
- 1,2 Мбайт;
- 1,44 Мбайт.
- Картридж с красящей лентой используется в
- струйном принтере;
- стримере;
- сканере;
- матричном принтере;
- графопостроителе.
- Наихудшее качество печати у
- струйного принтера;
- матричного принтера;
- лазерного принтера;
- графопостроителя.
- Для резервного копирования данных на винчестере предназначен
- сканер;
- модем;
- трекбол;
- плоттер;
- стример.
- На обычном компакт-диске можно записать данных максимум
- 460 Мбайт;
- 620 Мбайт;
- 640 Мбайт;
- 1064 Мбайт;
- 1024Мбайт.
Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике и предназначено для организации сопряжения между персональными ЭВМ в локальной сети связи при значительном удалении ЭВМ друг от друга. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство содержит группу канальных блоков 2, группу элементов ИЛИ 8, генератор 24 тактовых импульсов, распределитель 25 сигналов управления, дешифратор 26 управления. 5 ил.
Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике и предназначено для организации сопряжения между персональными ЭВМ в локальной сети связи при значительном удалении ЭВМ друг от друга. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия. На фиг. 1 изображена схема устройства для сопряжения ЭВМ с абонентами; на фиг. 2 - коммутационного блока; на фиг. 3 - распределителя сигналов управления; на фиг. 4 - дешифратора управления; на фиг. 5 - представлены диаграммы работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит информационный вход 1, канальные блоки 2.1. . . 2.n, управляющие входы 3-5, тактовый вход 6, информационные выходы 71. -7.n, группу элементов ИЛИ 8.1-8.n (n = 4), управляющие выходы 9.1...9. n, 10.1. ..10.n, выходы 11.1...11.n, выход 12 устройства для подключения к разряду шины данных ЭВМ, выход 13 устройства для подключения к разряду шины управления ЭВМ, выход 14 устройства для подключения к разряду ЭВМ, выход 15 устройства для подключения к разряду шины данных ЭВМ, информационные выходы 15.1...15.n и входы 16.1...16.n коммутационных блоков со стороны абонентов, выходы 17.1. . . 17.n, входы 18.1...18.n, 19.1...19.n, выходы 20.1...20.n, 21.1. . .21.n, выходы 22.1...22.n для подключения к тактовым входам абонентов, вход 23.1...23.n для подключения к тактовому выходу абонентов, генератор 24 тактовых импульсов, распределитель 25 сигналов управления, дешифратор 26 управления. Коммутационный блок (фиг. 2) содержит элементы И группы 27.m (m - число выводов абонента, (m = 9), элемент ИЛИ 28, вход 29.i разрешения, формирователь 30 импульса, выход 31.i. Распределитель сигналов управления (фиг. 3) содержит синхровход 32, элемент И 33, вход 34 разрешения, регистр 35 сдвига, вход 36 пуска, формирователь 37 импульса, элемент 38 задержки, элемент ИЛИ 39, формирователь 40. Дешифратор управления (фиг. 4) содержит элементы И 41.1-41.n и элемент ИЛИ 42. Работает устройство сопряжения следующим образом. К входам-выходам группы связи с ЭВМ подключаются цепи разъема интерфейса ЭВМ для работы с удаленными станциями в последовательном режиме передачи данных. К входам-выходам канальных групп подсоединяются разъемы аппаратуры передачи данных (АПД), посредством которой реализуется обмен данными между ЭВМ и удаленными объектами (другими ЭВМ или оконечным оборудованием данных). Устройство содержит входы-выходы общего назначения, отвечающие ГОСТ 18145-81, которые по функциям можно резделить на шины данных, шины управления и шины синхронизации. При совместной работе ЭВМ и АПД должны выполняться следующие условия: если на выходе 14 нет потенциала, то ЭВМ не должна считаться с состоянием остальных выходов группы связи с ЭВМ, если на входе 20 нет потенциала, то АПД не должна считаться с состоянием остальных входов канальной группы. Потенциалы на выходе 14 и входе 4 указывают на достоверность исходящих от ЭВМ и АПД сигналов на остальных входах-выходах. При возникновении потенциала на входе 3 АПД, имеющая запрос на связь, переходит в режим передачи, информирует об этой ситуации удаленную АПД и переводит ее в состояние приема данных. При возникновении потенциала на выходе 13 ЭВМ может посылать данные на информационный вход 1 через устройство на соответствующий выход 15. При этом АПД гарантирует, что все данные, посланные до того, как на одном из входов-выходов 3, 13, 14, 4 группы связи с ЭВМ снова появится потенциал, действительно переданы в канал связи. Данные передаются от ЭВМ по информационному входу 1 в устройство передачи в АПД и канал связи в течение времени, когда на входах-выходах 3, 13, 14, 4 имеется потенциал (фиг. 5). Потенциал на выходе 14 должен быть ответом на потенциал с входа 20.i. При этом настройка канала данных не имеет место, пока на выходе 14 не появится потенциал. На информационном входе 3 должен присутствовать потенциал до конца последнего элемента данных (или элемента остановки), передаваемого через информационный вход 1.i. Потенциал на выходе 13 является ответным потенциалу на управляющем входе 3, причем задержку ответа на управляющем входе 13 определяют типом используемых АПД. Управляющий вход 5 (сигнал с которого затем коммутируется на выход 21) представляет собой детектор принимаемого линейного канала данных и указывает на нахождение уровня сигнала в установленных для АПД пределах. Запрос передачи от ЭВМ по управляющему входу 3 вызывает ответ о готовности АПД к передаче с выхода 18.i канальной группы. Аналогично запрос передачи от АПД по входу 17.i получает ответ о готовности ЭВМ передавать данные с выхода 13 группы входов-выходов группы связи с ЭВМ. Когда на управляющих входах 3 и 4, на выходах 13 и 14 присутствует потенциал, данные передаются от ЭВМ по входу 1 через коммутатор на вход 15.i в АПД и аналогично от АПД в ЭВМ с выхода 16.i канальной группы на информационный выход 12 группы входов-выходов связи с ЭВМ. Управляющие сигналы с распределителя 25 сигналов управления подаются в коммутационные блоки 2.i (i = 1,
). Если на входе коммутационного блока 2. i (i = 1,
) присутствует потенциал, то разрешается обмен с i-м АПД. При отсутствии потенциала обмен не разрешается. В блоке 2.i (i = 1,
) управляющий потенциал с входа 29.i поступает на входы элементов И 27.1-27.9. На входы этих элементов поступают сигналы с ЭВМ и i-й АПД. Если на обоих входах присутствует потенциал, то этот элемент И открыт и на его выходе имеется потенциал. Потенциалы с выходов элементов И 27.1, 27.6, 27.2, 27.7, 27.8, 27.3, 27.4 поступают на входы элемента ИЛИ 28 соответственно. Если на выходе элемента ИЛИ 28 присутствует потенциал, то в формирователе 30 сигнала на выходе нет сигнала, что говорит о том, что идет обмен с i-м АПД. Если на выходе элемента ИЛИ 28 нет потенциала, т.е. все элементы И заперты, то в формирователе сигнала формируется информационный сигнал об окончании работы с i-й АПД.
Импульсы с выхода генератора 24 тактовых импульсов поступают на вход элемента И 33, на второй вход которого поступает управляющий потенциал с дешифратора 26 управления. Выходной потенциал с элемента И 33 поступает на тактовый вход регистра 35 сдвига. Перед началом работы при включении питания импульс с шины 36 подачи питания через формирователь 37 сигнала переднего фронта подается на вход сброса в ноль регистра 35 сдвига, а также через элемент 38 задержки поступает на вход элемента ИЛИ 39. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 39 записывает единицу в первый разряд регистра 35. При получении с дешифратора 26 сигнала об окончании обмена с i-м АПД по входу 34 открывается элемент И 33 в регистре 35 сдвига происходит сдвиг, в результате которого сигнал, разрешающий обмен, появляется на выходе 29.i. В итоге разрешается обмен с i-м АПД блок 2.i коммутаций. Рассмотрим работу устройства на конкретном примере. Временные диаграммы для данного примера приведены на фиг. 5. Пусть в момент времени t закончился обмен данными с (i-1)-м абонентом, т. е. на всех информационных, управляющих входах группы связи с ЭВМ и канальных групп отсутствует потенциал. Поэтому в (i-1)-м канальном блоке элемента И 27 группы закрыты и на выходе элемента ИЛИ 28 имеется нулевой потенциал. При отсутствии потенциала на входе формирователь сигнала формирует информационный сигнал 31. i-1 об окончании передачи данных через коммутационный блок 2.i об окончании обмена ЭВМ с (i-1)-й АПД. Сформированный сигнал об окончании обмена с (i-1)-й АПД подается через информационный вход 31. i-1 дешифратора 26 на инверсный вход элемента И 41.i-1, на прямой вход которого поступает управляющий сигнал 29.i-1 с распределителя сигналов управления. На инверсном входе нет потенциала, на прямом входе есть потенциал, элемент И 41.i-1 открывается и имеется потенциал на выходе элемента ИЛИ 42, потенциал с выхода которого подается на тактовый вход распределителя сигналов управления. Элемент И 33 открыт, тактовый импульс с генератора 24 тактовых импульсов поступает на тактовый вход регистра 35 сдвига, который переключается, и потенциал присутствует на выходе 29, тем самым разрешен обмен по i-й коммутационной группе.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С АБОНЕНТАМИ, содержащее дешифратор управления, четыре элемента ИЛИ и генератор тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит распределитель сигналов управления и группу коммутационных блоков, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с синхровходом распределителя сигналов управления, вход пуска которого соединен с входом пуска устройства, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора управления и входами синхронизации соответствующих коммутационных блоков группы, группа выходов дешифратора управления соединена с входами разрешения соответствующих коммутационных блоков группы, первые управляющие входы которых являются входами устройства для подключения к выходу самосинхронизации соответствующих абонентов, выход дешифратора управления соединен с входом разрешения распределителя сигналов управления, первые, вторые, третьи и четвертые выходы коммутационных блоков группы соединены с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, выход первого элемента ИЛИ соединен с выходом устройства для подключения к разряду шины данных ЭВМ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены с выходами устройства для подключения к соответствующим разрядам шины управления ЭВМ, группа управляющих входов устройства для подключения к группе разрядных выводов шины управления ЭВМ соединена с первыми группами управляющих входов коммутационных блоков группы, первые информационные входы которых образуют вход устройства для подключения к шине данных ЭВМ, пятые выходы коммутационных блоков группы соединены с выходами устройства для подключения к информационным входам соответствующих абонентов группы, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы коммутационных блоков группы являются выходами устройства для подключения к соответствующим разрядам входа управления соответствующих абонентов, вторые информационные входы коммутационных блоков группы являются входами устройства для подключения к выходу данных соответствующих абонентов.
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
