Презентация на тему: Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров

Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Компьютер –
Классификация устройств компьютера
Фон-неймановская архитектура
Принципы обработки информации при помощи компьютера
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Смена поколений ЭВМ
Архитектура ЭВМ
Семейство ЭВМ –
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Структура однопроцессорной ЭВМ
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Использование периферийных процессоров
Структура ЭВМ с одним центральным процессором и периферийными процессорами управления внешними устройствами
Архитектура персонального компьютера
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Системная шина (магистраль) –
Открытая архитектура ПК
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Контроллер —
Открытая архитектура персонального компьютера —
Общая схема компьютера
Основные устройства ПК
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Материнская плата
Микропроцессор –
Структура микропроцессора
Процессор
Характеристики процессора:
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Разъемы для установки плат расширения (слоты )
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Постоянная память (ПЗУ или ROM )
Оперативная память ОЗУ или RAM
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Магистрально-модульный принцип
Принцип программного управления компьютером
Классическая архитектура ПК
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров
1/63
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 96)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (9481 Кб)
1

Первый слайд презентации: Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров

Изображение слайда
2

Слайд 2: Компьютер –

автоматическое, программно-управляемое устройство для работы с информацией.

Изображение слайда
3

Слайд 3: Классификация устройств компьютера

Устройства компьютера Устройства обработки Устройства хранения Устройства ввода Устройства вывода Коммуника ционные устройства центральный процессор внутренняя память жесткий диск SSD, HDD клавиатура мышь монитор звуковые колонки Сетевая плата модем веб-камера

Изображение слайда
4

Слайд 4: Фон-неймановская архитектура

В 1946 году Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства ЭВМ, которые называют фон-неймановской архитектурой.

Изображение слайда
5

Слайд 5: Принципы обработки информации при помощи компьютера

Принцип двоичного кодирования Принцип программного управления Принцип адресности Принцип однородности памяти

Изображение слайда
6

Слайд 6

Современный компьютер представляет собой единство аппаратуры ( hardware ) и программного обеспечения ( software ).

Изображение слайда
7

Слайд 7: Смена поколений ЭВМ

I поколение II поколение III поколение IV поколение Годы применения 1946-1960 1960-1964 1964-1970 1970-1980 Основной элемент Эл. Лампа Транзистор ИС БИС Размеры ЭВМ Большие Значительно меньше Мини-ЭВМ микроЭВМ Носитель информации Перфокарта перфолента Магнитная лента Диск Гибкий диск

Изображение слайда
8

Слайд 8: Архитектура ЭВМ

совокупность базовых принципов устройства и функционирования, объединяющих семейство машин.

Изображение слайда
9

Слайд 9: Семейство ЭВМ –

это множество различных моделей программносовместимых машин, т.е. машин, для которых возможна переносимость программ с одной модели на другую. В основе архитектуры ЭВМ разных поколений лежат принципы Джона фон Неймана. Однако в процессе развития происходят некоторые отклонения от фон-неймановской архитектуры.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Устройство компьютера Архитектура персонального компьютера Архитектура фон Неймана Шинная : Устройства взаимодействуют через общую магистраль - шину Открытая : Изменяемый состав устройств Централизо-ванная : Устройства взаимодействуют через центральный процессор Фиксирован-ная : Неизменный набор устройств

Изображение слайда
11

Слайд 11: Структура однопроцессорной ЭВМ

Сплошные стрелки – передача данных, пунктирные стрелки – управляющее воздействие. ПРОЦЕССОР Внутренняя память Устройство ввода Устройство вывода Внешняя память

Изображение слайда
12

Слайд 12

А команды управления внешними устройствами выполняются самими этими устройствами: устройствами ввода/вывода, внешней памятью. Время выполнения этих команд во много раз больше, чем время выполнения команд обработки данных. При однопроцессорной архитектуре ЭВМ, процессор, отдав команду внешнему устройству, ожидает завершения ее выполнения. Команды программы Команды обработки данных Команды обращения к внешним устройствам Команды обработки данных выполняет сам процессор с помощью входящего в него арифметико-логического устройства — АЛУ, и этот процесс происходит сравнительно быстро.

Изображение слайда
13

Слайд 13: Использование периферийных процессоров

Следующим шагом в развитии архитектуры ЭВМ стал отказ от однопроцессорного устройства. Уже на последних моделях машин второго поколения, помимо центрального процессора (ЦП), выполнявшего обработку данных, присутствовали периферийные процессоры, которые назывались каналами ввода/вывода. Их задача состояла в автономном управлении устройствами ввода/вывода и внешней памяти, что освобождало от этой работы центральный процессор.

Изображение слайда
14

Слайд 14: Структура ЭВМ с одним центральным процессором и периферийными процессорами управления внешними устройствами

Центральный ПРОЦЕССОР Внутренняя память Устройство ввода Устройство вывода Внешняя память

Изображение слайда
15

Слайд 15: Архитектура персонального компьютера

Появление ПК связано с созданием микропроцессоров, которое началось в 1970-х годах. До недавнего времени в устройстве ПК существовал один центральный процессор и множество периферийных процессоров, управляющих внешними устройствами, которые называются контроллерами.

Изображение слайда
16

Слайд 16

Архитектура персонального компьютера Центральный процессор Память Шина данных Шина адреса Шина управления Контроллеры Устройство ввода Контроллеры Внешняя память Контроллеры Устройство вывода Видеопамять

Изображение слайда
17

Слайд 17: Системная шина (магистраль) –

это набор электронных линий, связывающих воедино центральный процессор, системную память и периферийные устройства. шина управления ( для передачи управляющих сигналов, синхронизирующих работу разных устройств). Системная шина состоит шина данных ( для передачи данных); шина адреса ( для передачи адресов устройств, которым передаются данные);

Изображение слайда
18

Слайд 18: Открытая архитектура ПК

Важное достоинство такой архитектуры возможность подключения к компьютеру новых устройств или замена старых устройств на более современные. Это называется принципом открытой архитектуры. Для каждого типа и модели устройства используется свой контроллер, а в составе операционной системы имеется управляющая программа, которая называется драйвером устройства.

Изображение слайда
19

Слайд 19

Контроллеры Контроллер – это электронная схема, которая управляет работой внешнего устройства: видеокарта (монитор) сетевая карта (сеть) контроллер дисковода (дисковод)

Изображение слайда
20

Слайд 20: Контроллер —

устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

Изображение слайда
21

Слайд 21: Открытая архитектура персонального компьютера —

это архитектура, предусматривающая модульное построение компьютера с возможностью добавления и замены отдельных устройств благодаря наличию опубликованной документации на эти устройства.

Изображение слайда
22

Слайд 22: Общая схема компьютера

Устройства ввода Внешняя память Центральная часть Процессор УУ АЛУ Внутренняя память ОЗУ ПЗУ Устройства вывода

Изображение слайда
23

Слайд 23: Основные устройства ПК

Изображение слайда
24

Слайд 24

Системный блок блок питания видеокарта порты слоты расширения материнская плата процессор оперативная память винчестер дисковод для дискет дисковод С D (DVD)

Изображение слайда
25

Слайд 25

Структурная схема системного блока Микропроцессор Основная память ПЗУ ОЗУ Модем Видео/аудио Мышь Клавиатура Винчестер Принтер С D Монитор Шина адреса Шина данных Шина управления

Изображение слайда
26

Слайд 26: Материнская плата

Изображение слайда
27

Слайд 27: Микропроцессор –

это центральный узел в системном блоке ПК, предназначенный для управления работой всех блоков компьютера и для выполнения арифметических и логических операций над информацией. кулер процессора

Изображение слайда
28

Слайд 28: Структура микропроцессора

Устройство управления Кэш-память Шинный интерфейс Блок обработки чисел с фиксированной точкой АЛУ Регистровая память Блок обработки чисел с плавающей точкой АЛУ Регистровая память Регистры Внутренняя шина Системная шина

Изображение слайда
29

Слайд 29: Процессор

устройство управления – формирует и подает во все блоки компьютера в нужные моменты времени определенные сигналы управления; формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки; арифметико-логическое устройство ; микропроцессорная (регистровая ) память – память кратковременного характера для записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины. Регистры – быстродействующие ячейки памяти различной длины; интерфейсная система микропроцессора – реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК; порт ввода (вывода) ; генератор тактовых импульсов – генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту компьютера; системная шина – основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Изображение слайда
30

Слайд 30: Характеристики процессора:

Тактовая частота - сколько операций может производить ЦП за одну секунду; Разрядность - сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один такт.

Изображение слайда
31

Слайд 31

Процессоры Pentium, Pentium -II, Pentium -III, Pentium 4 Celeron (для домашнего ПК) Xeon (для серверов) Pentium M (для ноутбуков) Pentium D, Core 2 Duo (2 ядра) Core 2 Quad (4 ядра) Intel Pentium 4 3.0G 800MHz/1M тактовая частота 3 ГГц частота шины 800 МГц кеш -память 1 Мб K7, Athlon XP, Duron Athlon 64 Sempron (для домашних ПК и ноутбуков) Turion (для ноутбуков) Opteron (для серверов) Athlon 64 X2 (2 ядра)

Изображение слайда
32

Слайд 32: Разъемы для установки плат расширения (слоты )

На материнской плате находятся разъемы для плат, управляющих различными устройствами ПК. Все блоки, непосредственно или через контроллеры – адаптеры. Основные виды плат расширения: Видеокарта Звуковая карта Сетевая карта Разъемы для установки плат расширения (слоты )

Изображение слайда
33

Слайд 33

Чипсет Чипсет – это набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами Чипсет состоит из двух микросхем: Северный мост (обеспечивает работу процессора с памятью и видеоподсистемой); Южный мост (обеспечивает работу с внешними устройствами) Важнейшей частью материнской платы является чипсет.

Изображение слайда
34

Слайд 34

Системный блок: порты вкл/выкл блок питания порты PS/2 параллельный порт последовательный порт питание 220 В линейный вход сеть RJ-45 порт VGA порты USB

Изображение слайда
35

Слайд 35

Порты Последовательный порт ( COM1, COM2, …) до 115 Кбит/с низкоскоростное устройство: модем, мышь 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 Параллельный порт ( LPT1, Centronics ) до 2 Мб/с принтер 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 101 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0

Изображение слайда
36

Слайд 36

Внутренние устройства (на материнской плате) Видеокарта Звуковая карта Сетевая карта не надо покупать отдельно достаточное качество для простых заданий качество ниже, чем у отдельного устройства (скорость, цветопередача, четкость)

Изображение слайда
37

Слайд 37

Порты для видеосигналов Порт VGA (аналоговый) Порт DVI (цифровой) Видеокарта Монитор Проектор

Изображение слайда
38

Слайд 38

Порты USB Порт USB ( Universal Serial Bus ) USB 1.1 – до 12 Мбит/c, USB 2.0 – до 480 Мбит/c принтер, сканер, мышь, … высокая скорость подключение «на ходу» можно подключать несколько устройств к одному порту (через хаб )

Изображение слайда
39

Слайд 39

Порты Порт IEEE1394 ( FireWire ) до 1600 Мбит/c Инфракрасный порт IrDA ( Infrared Data Association ) до 4 Мб/с встроенный в ноутбук внешний адаптер (USB)

Изображение слайда
40

Слайд 40

Постоянная память Память Внутренняя память Внешняя память Оперативная память Кеш-память Память на жестких магнитных дисках Память на гибких магнитных дисках Память на оптических дисках Флеш -память Память на магнитных лентах Другие виды памяти

Изображение слайда
41

Слайд 41: Постоянная память (ПЗУ или ROM )

П остоянное З апоминающее У стройство R ead O nly M emory ROM содержит POST + BIOS POWER-ON SELF TEST- самопроверка устройств при включении BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM – базова система ввода-вывода

Изображение слайда
42

Слайд 42: Оперативная память ОЗУ или RAM

О перативное з апоминающее у стройство R ANDOM A CCESS M EMORY ОЗУ - оперативное запоминающее устройство RAM - random access memory (с произвольным доступом) более 512 Мб SIMM, DIMM SDRAM, DDR, DDR2, DDR3 DDR SDRAM (от англ. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) — тип оперативной памяти, используемой в компьютерах. Сейчас модули DDR практически вытеснены модулями типов DDR2 и DDR3, которые в результате некоторых изменений в архитектуре позволяют получить бóльшую пропускную способность подсистемы памяти.

Изображение слайда
43

Слайд 43

Память при отключении энергии информация стирается информация сохраняется Можно ли изменить информацию? Чтение и запись (RAM) только чтение (ROM) Скорость передачи данных высокая низкая Оперативная память Постоянная память

Изображение слайда
44

Слайд 44

Кэш-память Кэш-память ( cache – тайник, запас ) – быстродействующая память, размещена между процессором и ОЗУ. Чтение из ОЗУ – сначала в кэш. Если нужная ячейка уже есть в кэш, она берется из кэш ( быстро ). кэш-память ОЗУ медленно быстро

Изображение слайда
45

Слайд 45

Дисковод ы дисковод для гибких магнитных дисков скорость вращения 300 об/мин скорость передачи данных 63 Кб/с дисковод CD-RW чтение CD-ROM запись CD-RW запись CD-R комбо -привод чтение и запись CD-ROM, CD-R, CD-RW чтение DVD-ROM дисковод DVD-RW чтение и запись CD запись DVD-RW, DVD+RW запись DVD-R, DVD+R

Изображение слайда
46

Слайд 46

Внешняя память

Изображение слайда
47

Слайд 47

Флеш- память Флеш-диски Флеш-карты высокая скорость компактность износ при удалении и записи (100000 циклов )

Изображение слайда
48

Слайд 48

Винчестеры Производители : Seagate, Maxtor, Western Digital, Hitachi, Samsung Обьем : до 1 Тб Частота вращения : 7200 об / мин, 1000 0 об / мин Подключение : IDE, SATA, SCSI Внешний винчестер

Изображение слайда
49

Слайд 49

Звуковые CD ( compact disk ) диаметр 12 см 74- 80 минут звука CD-ROM, CD-R, CD-RW : 650- 700 Мб CD-ROM – только для чтения CD-R (болванка) – одноразовая запись CD-RW – многоразовая запись мини- CD (- R, -RW) диаметр 8 см 24 минут звука 210 Мб Лазерные CD-диски

Изображение слайда
50

Слайд 50

DVD-диски DVD-ROM – только для чтения DVD-R, DVD+R – одноразовая запис ь DVD-RW, DVD+RW – многоразовая запись ( 1000 циклов ) DVD-RAM – многоразовая запись (100000 циклов ) однослойные односторонние 4,7 Гб двусторонние 9,4 Гб двуслойные односторонние 8,5 Гб двусторонние 17,1 Гб DVD - Digital Versatile Disk або Digital Video Disk лазер с меньшей длиной волны

Изображение слайда
51

Слайд 51

HD DVD-диски и Blu-ray Blu-ray Disc, BD (англ.  blue ray  — синий луч и disc  — диск)  — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. HD DVD (DVD высокой ёмкости) — технология записи оптических дисков, разработанная компанией Toshiba, NEC и Sanyo. HD DVD использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и голубой лазер с длиной волны 405 нм.

Изображение слайда
52

Слайд 52: Магистрально-модульный принцип

к имеющимся магистралям (шинам) можно присоединять через соответствующие устройства (адаптеры, контроллеры) самые разнообразные разноскоростные устройства (модули). Открытая архитектура позволяет не только подключать новые устройства, но и модифицировать имеющиеся, наращивать объем оперативной памяти, менять микропроцессор и оперативную память на более производительные и т. д.

Изображение слайда
53

Слайд 53: Принцип программного управления компьютером

Он заключается в том, что компьютер работает под управлением программ, представляющих собой последовательность команд (инструкций, операций), каждая из которых «понятна» компьютеру и трактуется им однозначно. В современных компьютерах и программа, и данные, которые об­рабатываются ею, находятся в одной оперативной памяти. Этот принцип восходит к самым первым ЭВМ и называется неймановским принципом.

Изображение слайда
54

Слайд 54: Классическая архитектура ПК

Арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции; Устройство управления (УУ), организующее процесс выполнения программы; Запоминающее устройство (оперативная память (ОП)) для хранения программ и данных; Внешнее устройство (ВУ) для ввода и вывода информации.

Изображение слайда
55

Слайд 55

Многообразие компьютеров Современный ПК может быть реализован в : настольном ( desktop) варианте, портативном ( notebook) варианте, карманном (handheld) варианте. Настольные компьютеры состоят из системного блока, монитора и клавиатуры. В портативных и карманных компьютерах системный блок находится под клавиатурой, а монитор встроен в крышку клавиатуры.

Изображение слайда
56

Слайд 56

Настольные ПК Достоинства: прост в техобслуживании, элементарная замена комплектующих, оптимален для игр, больше интерфейсов для подключения периферии. Недостатки: габаритный, шумный, требует подключения мыши, монитора, клавиатуры, проводное подключение периферии.

Изображение слайда
57

Слайд 57

Портативные ПК Достоинства: малый вес и габариты, не требует подключения внешних устройств, возможна автономная работа, возможность подключения к беспроводным сетям. Недостатки: низкая максимальная производительность, ограниченность модернизации, качество встроенных компонентов, повышенная вероятность поломки сложность ремонта.

Изображение слайда
58

Слайд 58

Типы портативных ПК: Лэптоп Ноутбук Нетбук Планшет Смартфон

Изображение слайда
59

Слайд 59

Типы портативных ПК: Лэптоп – самый первый портативный компьютер Характеристики: диагональ экрана должна составлять не менее четырнадцати, но и не более семнадцати дюймов; встроенные видеокарты обеспечивают высококачественную графику; большая, удобная и расширенная клавиатура; всегда есть оптический привод (проще говоря - дисковод); емкость аккумулятора позволяет работать от него автономно три и более часов. Все это приводит к тому, что хороший лэптоп становится полноценной заменой настольного ПК.

Изображение слайда
60

Слайд 60

Типы портативных ПК: Ноутбук – портативное устройство с высоким уровнем мобильности Характеристики : длительный срок автономной работы; простая графика; многофункциональность; диагональ экрана в пределах двенадцати-четырнадцати дюймов. Ноутбук тоньше и минималистичнее лэптопа

Изображение слайда
61

Слайд 61

Типы портативных ПК: Нетбук – книга для пользования интернетом Характеристики: диагональ экрана не превышает тринадцати дюймов; производительность меньше, чем у ноутбука; не работают полноценно ресурсоемкие программы; отсутствует привод; память гораздо меньше, чем у ноутбуков.

Изображение слайда
62

Слайд 62

Типы портативных ПК: Планшет – электронное устройство с сенсорным экраном, позволяющим управлять компьютерными программами, через прикосновение пальцами к объектам программы на экране. Характеристики: отсутствует клавиатура; производительность меньше, чем у нетбука; автономное время работы выше, чем у нетбука.

Изображение слайда
63

Последний слайд презентации: Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров

Типы портативных ПК: Смартфон – электронное устройство с сенсорным экраном, позволяющим управлять компьютерными программами, через прикосновение пальцами к объектам программы на экране. Функции: выход в интернет; функции фото/видеосъемки, а также диктофона; аудио/видео проигрывание записей; чтение электронных книг, различных документов; работа с электронной почтой; всевозможные записи: памятки, контактные сведения, списки; набор текста, программирование ; работа с офисными приложениями; GPS навигатор; всевозможные игры; управление электронными устройствами: телевизором, проектором. совершение звонков, СМС; остановка других программ.

Изображение слайда