ARHITEKTURA RAČUNALA

Računalna klasifikacija

Osnovni PC blokovi i njihova namjena

Sučelje sustava unutar stroja

Funkcionalne specifikacije računala

EVM (računalo) – skup tehničkih sredstava dizajniranih za automatsku obradu informacija u procesu rješavanja računalnih i informacijskih problema.

Klasifikacijski znakovi:

prema principu rada (ali se međusobno razlikuju po vrsti prezentacije informacija);

po fazama stvaranja;

po dogovoru;

u veličini i funkcionalnosti.

Arhitektura računala – skup njegovih svojstava koja su bitna za korisnika.

Struktura i funkcionalnost računala:

osnovni (osigurati obradu i pohranu informacija, razmjenu informacija s vanjskim objektima);

dodatni (omogućuju učinkovite načine rada, dijalog s korisnikom, visoku pouzdanost).

Navedene funkcije računala ostvaruju se pomoću njegovih komponenti: hardvera i softvera.

Osobno računalo – stolno ili prijenosno računalo koje zadovoljava uvjete opće dostupnosti i univerzalnosti uporabe.

PC prednosti:

niske cijene (unutar dostupnosti za pojedinog korisnika);

autonomija rada;

fleksibilnost arhitekture (prilagodljivost različitim primjenama u upravljanju, znanosti, obrazovanju, svakodnevnom životu);

"prijateljstvo" OS-a i softvera (sposobnost rada bez posebne obuke);

visoka operativna pouzdanost.

Vrste računala:

verzija za radnu površinu (stolno računalo);

verzija koljena (laptop).

verzija za prijenosno računalo.

džep (Palm Top - ručni);

elektroničke tajnice (PDA - Personal Digital Assistant), imaju širu funkcionalnost poput običnog osobnog računala i ugrađeni softver za upravljanje osobnim podacima (adrese, telefonski brojevi, rasporedi sastanaka itd.);

elektroničke bilježnice (organizator).

Osnovna (tipična) konfiguracija računala:

jedinica sustava (ovo je središnja veza računalnog sustava);

monitor (dizajniran za prikaz tekstualnih i grafičkih informacija);

tipkovnica (koristi se za unos teksta, brojeva i naredbi u računalo);

Klasifikacija jedinica sustava:

vodoravna (stolna, ravna i ekstra ravna (tanka));

okomiti (toranj, pune veličine, srednje veličine, male veličine).

Jedinica sustava sadrži najvažnije komponente:

matična (sustavna) ploča (sadrži središnji procesor, mikroprocesorski čipset, matematički koprocesor, generator takta, RAM i ROM jedinice, sabirnice, adaptere tipkovnice, HDD, HDD, kontroler prekida, mjerač vremena itd.)

jedinica za napajanje;

diskovni pogoni;

diskovni pogoni;

konektori za dodatne uređaje;

ploče za proširenje s kontrolerima (adapterima) za razne uređaje.

Vanjski dodatni uređaji namijenjeni za unos, izlaz i dugotrajnu pohranu podataka nazivaju se perifernim uređajima.

PC struktura:

mikroprocesor (središnja jedinica namijenjena za upravljanje radom svih blokova stroja i za izvođenje aritmetičkih i logičkih operacija nad informacijama);

generator taktnog impulsa (generira niz električnih impulsa, čija frekvencija određuje taktnu frekvenciju stroja);

sistemska sabirnica (glavni sustav sučelja osobnog računala, koji osigurava međusobno povezivanje i komunikaciju svih njegovih uređaja; u tehničkom smislu, sabirnica se sastoji od snopa žica kroz koje se prenose signali. Sučelje sabirnice s uređaj se naziva port, kojemu je, radi jasnoće, dodijeljen broj koji se naziva adresa);

glavna memorija (dizajnirana za pohranu i brzu razmjenu informacija s drugim jedinicama stroja);

vanjska memorija (koristi se za dugotrajnu pohranu informacija; u njoj je pohranjen sav računalni softver);

izvor napajanja (jedinica koja sadrži sustav autonomnog i mrežnog napajanja);

mjerač vremena (elektronički sat u stroju, spojen na autonomni izvor napajanja, radi kada je isključen iz mreže);

vanjski uređaji.

Koordinacija između pojedinih čvorova i blokova provodi se pomoću prijelaznih hardversko-logičkih uređaja – hardverskih sučelja.

Standardi za hardverska sučelja nazivaju se protokoli.

Protokol je skup tehničkih uvjeta koje moraju osigurati programeri uređaja kako bi uspješno uskladili svoj rad s drugim uređajima.

Sastav mikroprocesora:

upravljački uređaj (generira i isporučuje određene upravljačke signale, generira adrese memorijskih ćelija i prenosi te adrese odgovarajućim blokovima, prima niz impulsa od generatora taktnih impulsa);

aritmetičko-logička jedinica (izvodi aritmetičke i logičke operacije nad numeričkim i simboličkim informacijama);

memorija mikroprocesora (koristi se za kratkotrajnu pohranu, snimanje i izlaz informacija, izgrađena na registrima i služi za osiguranje velike brzine stroja; registri su memorijske ćelije velike brzine različitih duljina);

sustav sučelja mikroprocesora (implementira uparivanje i komunikaciju s drugim PC uređajima, uključuje interno sučelje, registre međuspremnika za pohranu, upravljačke krugove za ulazno-izlazne portove (omogućuje vam povezivanje drugog PC uređaja) i sistemsku sabirnicu.

Frekvencija generatora takta jedna je od glavnih karakteristika osobnog računala i uvelike određuje njegovu brzinu rada, jer svaka se operacija izvodi u određenom broju ciklusa.

Ciklus rada stroja – vremenski razmak između susjednih impulsa.

Sučelje unutarstrojnog sustava (sustav komunikacije i međusobnog sučelja računalnih čvorova i blokova) je skup električnih komunikacijskih linija (žica), sklopova sučelja s komponentama računala, protokola (algoritama) za prijenos i pretvorbu signala.

Opcije za organiziranje intrastrojnog sučelja:

sučelje s višestrukim povezivanjem (svaki PC blok povezan je s drugim blokovima svojim lokalnim žicama, koje se koriste u najjednostavnijim kućanskim računalima);

sučelje s jednom vezom (svi PC blokovi su međusobno povezani preko zajedničke ili sistemske sabirnice).

Koristi se kao sučelje sustava sistemska sabirnica .

Sljedeće se može koristiti kao sistemska sabirnica:

sabirnice za proširenje (sabirnice opće namjene koje vam omogućuju povezivanje velikog broja različitih uređaja);

lokalni autobusi (specijalizirani za servis manjeg broja uređaja određene klase).

Sustavna sabirnica uključuje:

kodna podatkovna sabirnica (sadrži žice i međusklopove za paralelni prijenos svih bitova numeričkog koda; kopira podatke iz RAM-a u registre procesora i natrag);

sabirnica adresnog koda (uključuje žice i sklopove sučelja za paralelni prijenos svih bitova koda ćelije glavne memorije ili I/O porta vanjskog uređaja);

kodna instrukcijska sabirnica (sadrži žice i sklopove sučelja za prijenos instrukcija svim blokovima stroja);

sabirnica za napajanje (ima žice i sklopove sučelja za spajanje PC jedinica na sustav napajanja).

Sustavna sabirnica osigurava prijenos informacija:

Ulazno/izlazni priključci svih blokova stroja povezani su preko odgovarajućih unificiranih konektora izravno ili preko kontrolera (adaptera).

Razmjena informacija između vanjskih uređaja i sistemske sabirnice provodi se pomoću ASCII kodova.

Ekspanzijske sabirnice:

guma RS/XT autobus – 8-bitna podatkovna sabirnica i 20-bitna adresna sabirnica, frekvencija takta 4,77 MHz, ima 4 linije za hardverske prekide i 4 kanala za izravan pristup memoriji;

guma PC/AT sabirnica – 16-bitna podatkovna sabirnica i 24-bitna adresna sabirnica, frekvencija takta do 8 MHz, može se koristiti i MP s frekvencijom takta do 16 MHz, ima 7 linija za hardverske prekide i 4 kanala za izravan pristup memoriji;

guma JE (Industry Standard Architecture) – 16-bitna podatkovna sabirnica i 24-bitna adresna sabirnica, taktna frekvencija 8 MHz, također se može koristiti s MP s taktnom frekvencijom do 50 MHz, ima do 15 linija za hardverske prekide i do 11 kanala za izravan pristup memoriji, adresni prostor povećan na 16 MB, propusnost teoretski 16 MB/s, praktično - 4-5 MB/s;

guma EISA (Proširena ISA) – 32-bitna podatkovna sabirnica i 32-bitna adresna sabirnica, taktna frekvencija 8-33 MHz, adresni prostor 4 GB, propusnost do 33 MB/s, poboljšani sustav prekida i automatska konfiguracija sustava i upravljanje kanalima za izravnu memoriju pristup, povećan broj konektora za proširenje (teoretski može spojiti do 15 uređaja, praktično do 10), kompatibilan s ISA sabirnicom, koristi se u brzim računalima, mrežnim poslužiteljima i radnim stanicama;

guma MSA – 32-bitna podatkovna sabirnica i 32,64-bitna adresna sabirnica, taktna frekvencija 10-20 MHz, propusnost do 76 MB/s, može spojiti do 15 uređaja, blizu EISA sabirnice, ali nije kompatibilan ni s ISA ni s EISA nije u širokoj upotrebi.

Lokalni autobusi:

guma VLB (VESA lokalna sabirnica) – 32,64-bitna podatkovna sabirnica i 32-bitna adresna sabirnica, taktna frekvencija do 33 MHz, teoretska propusnost 132 MB/s, praktično 80 MB/s, mali broj povezanih uređaja – 4, mogući sukobi između povezani uređaji, strogo ovisni o taktnoj frekvenciji MP-a;

guma PCI (Peripheral Component Interconnect) – 32,64-bitna podatkovna sabirnica i 32-bitna adresna sabirnica, taktna frekvencija do 33 MHz, teoretska propusnost 132,264 MB/s, praktički 50,100 MB/s, broj povezanih uređaja – 10, može izvršiti mnoga proširenja sabirnice funkcije, trenutno se koriste kao sabirnica za povezivanje vanjskih uređaja;

guma FSB (Front Side Bus) – 32,64-bitna podatkovna sabirnica i 32-bitna adresna sabirnica, frekvencija takta do 133 MHz, propusnost do 800 MB/s, koristi se za povezivanje procesora i memorije, frekvencija ove sabirnice je jedna od parametri potrošača;

guma AGP (Advanced Graphic Port) – 32,64-bitna podatkovna sabirnica i 32-bitna adresna sabirnica, taktna frekvencija 33 ili 66 MHz, propusnost do 1066 MB/s, koristi se za komunikaciju s video adapterom;

guma USB (Univerzalna serijska sabirnica) – propusnost do 1,5 Mbit/s, omogućuje vam povezivanje do 256 uređaja sa serijskim sučeljem, praktički eliminira sukobe između različite opreme, omogućuje spajanje i odspajanje uređaja u "hot modu" i omogućuje vam kombinirati nekoliko računala i najjednostavniju lokalnu mrežu bez upotrebe posebne opreme i softvera.

Korištenje VLB i PCI sabirnica u osobnom računalu moguće je ako imate odgovarajuću matičnu ploču.

Matične ploče se proizvode sa multibus VIP strukturom (početnim slovima VLB, ISA, PCI).

radna memorija (RAM - Random Access Memory) je niz kristalnih ćelija sposobnih za pohranu podataka.

S gledišta fizičkog principa rada postoje:

dinamička memorija (DRAM) - ćelije se mogu smatrati mikrokondenzatorima koji mogu pohraniti naboj na svoje ploče. Mikrosklopovi se koriste kao glavni operativni sustav računala. Ovo je najčešća i ekonomski pristupačna vrsta memorije. Nedostatak: stalno je potrebna regeneracija (punjenje) RAM ćelija, što uzrokuje gubitak računalnog sustava.

statistička memorija (SRAM) – ćelije se mogu prikazati u obliku mikroelemenata (okidača) koji se sastoje od nekoliko tranzistora. Okidač ne pohranjuje punjenje, već stanje (uključeno/isključeno), tako da ova vrsta memorije pruža visoke performanse. Čipovi u ovoj memoriji koriste se kao pomoćna memorija (cache memorija) namijenjena optimizaciji rada računala.

Glavna memorija sadrži:

memorija samo za čitanje (ROM se koristi za pohranjivanje nepromjenjivih programskih i referentnih informacija i omogućuje brzo samo čitanje informacija pohranjenih u njemu);

memorija s izravnim pristupom (RAM je dizajniran za online snimanje, pohranu i čitanje informacija uključenih u proces u trenutnom trenutku vremena, prednost je brzina i mogućnost pristupa svakoj memorijskoj ćeliji zasebno, nedostatak je volatilnost).

Kada je računalo uključeno, u njegovom RAM-u nema ničega (programa, naredbi). Stoga se odmah nakon uključivanja početna adresa postavlja na adresnu sabirnicu procesora. To se događa u hardveru, bez sudjelovanja programa. Procesor odlazi na navedenu adresu za svoju prvu naredbu i počinje raditi prema programima.

Ova izvorna adresa ne može upućivati ​​na OP jer u njoj još nema ničega. Pokazuje na ROM. ROM čip može dugo pohranjivati ​​informacije čak i kada je računalo isključeno.

Programi koji se nalaze u ROM-u nazivaju se "žičani" - tamo su napisani u fazi proizvodnje mikro kruga.

Skup programa u ROM-u čini osnovni ulazno-izlazni sustav ( BIOS – Osnovni ulazno-izlazni sustav).

Glavna svrha programa u ovom paketu:

provjeriti sastav i performanse računalnog sustava;

omogućiti interakciju s tipkovnicom, monitorom, tvrdim diskom i disketnom jedinicom;

omogućiti pregled dijagnostičkih poruka na ekranu koje prate pokretanje računala,

pružiti, ako je potrebno, mogućnost intervencije u procesu pokretanja pomoću tipkovnice.

Vanjska memorija sadrži razne vrste uređaja za pohranu, posebice pogone tvrdog diska (HDD) i pogone disketa (FLMD).

Njihova je svrha pohranjivanje velikih količina informacija, snimanje i izdavanje pohranjenih informacija na zahtjev u RAM-u.

Razlikuju se po dizajnu, količini pohranjenih informacija i vremenu traženja, snimanja i čitanja informacija.

Magnetski diskovi – računalni mediji za pohranu podataka.

Informacija na MD se ispisuje i čita magnetskim glavama po koncentričnim krugovima – stazama (trakama).

Broj staza na MD-u i njihov informacijski kapacitet ovise o vrsti MD-a, izvedbi MD pogona, kvaliteti magnetskih glava i magnetske prevlake.

Svaka MD staza podijeljena je u sektore od 128, 256, 512 ili 1024 bajta.

Razmjena podataka između NMD-a i OP-a odvija se sekvencijalno kroz cijeli broj sektora.

Klastera – minimalna jedinica smještaja informacija na disku, koja se sastoji od jednog ili više susjednih sektora zapisa.

Prilikom pisanja i čitanja informacija, MD se okreće oko svoje osi, a upravljački mehanizam magnetske glave dovodi ga na stazu odabranu za pisanje ili čitanje informacija.

Datoteka – imenovano područje vanjske memorije dodijeljeno za pohranjivanje niza podataka.

Datoteka – niz proizvoljnog broja bajtova s ​​jedinstvenim imenom.

Naziv datoteke može sadržavati podatke o adresi, podatke o vrsti podataka koji se u njoj nalaze. Pohrana datoteka organizirana je u hijerarhijsku strukturu koja se naziva struktura datoteka.

Puni naziv datoteke je pravi naziv datoteke zajedno sa stazom za pristup.

<имя носителя \ <имя каталога-1 \...\ <имя каталога-N \ <собственное имя файла

Podaci na diskovima pohranjuju se u datoteke. Datoteci se dodjeljuje memorijsko polje koje je višekratnik određenog broja klastera. Klasteri iste datoteke mogu se nalaziti u bilo kojem slobodnom prostoru i nisu nužno susjedni.

Datoteke koje se nalaze u datotekama razasutim po disku nazivaju se fragmentirano .

Formatiranje diskete – stvaranje strukture za bilježenje informacija na njegovoj površini: označavanje staza, sektora, bilježenje markera i drugih servisnih informacija.

Monitor – uređaj dizajniran za prikaz informacija koje računalo šalje korisniku.

Veličina zaslona monitora mjeri se dijagonalno u inčima.

Mogu se grubo razlikovati sljedeće skupine:

monitori s katodnom cijevi (sliku formira snop elektrona, koji “zapaljuju” točkice obojenog fosfora kojim je površina ekrana prekrivena iznutra. Svaki piksel slike sastoji se od tri obojene točke fosfora: crvene, zeleni i plavi protok elektrona koji se koristi za formiranje slike na ekranu katodnog monitora je prilično jak, a osim toga, jaka magnetska polja su ugašena sve to dovodi do činjenice da su monitori elektronskog snopa, iako u maloj mjeri, izvori štetnog zračenja).

LCD monitori (radni sloj monitora s tekućim kristalima sastoji se od mnogo malih tekućih kristala, koji mogu promijeniti svoju boju i prozirnost pod utjecajem malih napona koji se na njih primjenjuju. Takvi monitori ne emitiraju);

multimedijski monitori (elektronički monitori i monitori s tekućim kristalima koji mogu obavljati dodatne funkcije: reproducirati i percipirati zvuk pomoću ugrađenih zvučnika i mikrofona, pa čak i percipirati slike pomoću ugrađene video kamere).

Zaslon može raditi:

u tekstualnom načinu rada (zaslon je podijeljen u 25 redaka po 80 znakova u svakom retku. Ovaj način se koristi za prikaz unaprijed definiranih znakova: velikih i malih latiničnih slova, slova ruske abecede, brojeva i drugih raznih simbola);

u grafičkom načinu rada (slika se na zaslonu prikazuje točkama (pikselima). U ovom načinu rada se u pravilu stvaraju slike i crtaju grafikoni; pri prikazu tekstualnih informacija u ovom načinu rada performanse će biti niže, jer svaki znak mora biti iscrtano točkicama).

Rezolucija – glavni parametar koji karakterizira kvalitetu grafičke slike na zaslonu je određen brojem okomitih i vodoravnih točaka.

Točka (piksel) – određena minimalna površina ekrana u kojoj se miješaju crvene, plave i zelene zrake, čiji intenzitet određuje boju u određenoj točki.

VGA zaslon 640x480 znači da je zaslon VGA tipa s brojem piksela vodoravno 640 i okomito 480. Razlučivost dobrih monitora doseže 1280x1024 i više.

Osim toga, svaki zaslon karakterizira broj reproduciranih boja, koji može biti u rasponu od 2 (crno-bijela slika) do 256 i više (16 milijuna boja - Super VGA zasloni). Što je zaslon bolji, to više boja može reproducirati.

Računalna tipkovnica – uređaj za unos naredbi i teksta.

Grupe ključeva prema namjeni:

abecedni blok (sadrže tipke za unos tekstualnih znakova. Prvi red od vrha sastoji se od tipki s brojevima, iznad kojih su prikazani posebni znakovi. Ovisno o posebnim tipkama koje pritisnete, možete upisivati ​​brojeve ili simbole. Za unos velikih slova i drugih znakova koji se nalaze u gornjem dijelu tipkovnice koristite tipku "Shift");

funkcijske tipke F1, …, F12 (nalaze se na vrhu tipkovnice i namijenjene su brzom unosu ponovljenih naredbi jednom tipkom u različitim programima. Na primjer, tipka F10 često se koristi za izlaz iz programa, a tipka F1 je za pozivanje pomoći ili savjeta);

kursorske tipke (namijenjen za kretanje kroz tekst ili naredbe izbornika, nalazi se na dnu tipkovnice, desno od abecednog bloka. Tekstualni kursor je poseban znak koji označava mjesto u retku gdje će se unijeti sljedeći znak);

digitalni blok (kada se pritisne tipka “NumLock”, uključuje se odgovarajuća lampica, a pomoću ovog bloka možete unositi brojeve. Ako lampica ne svijetli, pomoću tipki s numeričkim blokom možete kontrolirati kretanje kursora teksta);

servisni ključevi

Ctrl" i "Alt" Obično učinkovite samo kada se pritisnu zajedno s drugim tipkama, povećavaju broj naredbi koje funkcijske tipke mogu izvesti.

"Esc" pomaže poništiti bilo koju naredbu.

"Caps Lock" služi za popravljanje načina rada velikih slova. Kada ga pritisnete, indikator u gornjem desnom dijelu tipkovnice svijetli. Prebacivanje tipkovnice iz načina unosa ruskog slova u način unosa latiničnog slova vrši se pomoću posebno dodijeljenih tipki.

"Unesi" (unos) (namijenjen za pomicanje kursora na početak sljedećeg retka, također se koristi za unos naredbi u operacijskom sustavu).

"Back Space" (prikazano lijevom strelicom) omogućuje pomicanje kursora jedno mjesto ulijevo i briše znak koji se nalazi na tom mjestu.

"Izbrisati" (brisanje) koristi se za brisanje znaka na kojem je kursor. U tom slučaju sam kursor ostaje na istom mjestu, a svi znakovi desno od kursora pomaknuti su za jedno mjesto ulijevo.

"Umetnuti" (umetnuti) namijenjen je za prijelaz iz načina umetanja u način zamjene i natrag. U načinu umetanja, znakovi koje upisujete pojavljuju se na mjestu gdje se nalazi kursor, a dio retka koji se nalazi desno od kursora pomiče se za jednu poziciju udesno sa svakim pritiskom tipke. U načinu zamjene, tekst koji se nalazi desno od pokazivača se ne pomiče, a uneseni znakovi pojavljuju se na mjestu starih, prepisujući ih.

"PgUp", "PgDown" » koriste se za pomicanje gore i dolje na zaslonu stranicu po stranicu.

"Početna" i "Kraj" namijenjeni su za pomicanje kursora na početak i kraj redaka.

"Kartica" služi za pomicanje kursora nekoliko () pozicija udesno, obično 4 ili 8.

"Ispiši ekran" služi za spremanje trenutnog stanja zaslona u posebno područje OP-a, koje se naziva međuspremnik.

"Scroll Lock" mijenja način rada u nekim programima (obično zastarjelim).

"Pauza/Pauza" pauzira/prekida proces.

Miš – upravljački uređaj tipa manipulatora namijenjen upravljanju računalnim programima.

Pomicanje miša po ravnoj površini sinkronizirano je s pomicanjem grafičkog objekta (pokazivača miša) po zaslonu monitora.

Na tijelu miša nalaze se dvije ili tri kontrolne tipke. Lopatice s tri tipke obično koriste samo vanjske tipke, a srednja tipka služi samo za rad s određenim vrstama programa. Ponekad je srednji gumb napravljen u obliku kotača.

Funkcionalne karakteristike računala:

brzina, performanse, frekvencija takta;

bitni kapacitet kodnih sabirnica stroja i sučelja;

vrste sustava i lokalnih sučelja;

kapacitet RAM-a;

kapacitet tvrdog diska (tvrdi disk);

vrsta i kapacitet disketnih jedinica;

vrste i kapacitet cache memorije;

vrsta video monitora i video adaptera;

prisutnost matematičkog koprocesora;

dostupni softver i vrsta operativnog sustava;

hardverska i softverska kompatibilnost s drugim vrstama računala;

sposobnost rada u računalnoj mreži;

sposobnost rada u multitasking modu;

pouzdanost;

cijena;

dimenzija i težine.

Elektronička računala (kompjuteri), ili, kako ih danas češće zovu, računala, jedno su od najčudesnijih stvorenja čovjeka. U užem smislu, računala su uređaji koji izvode različite vrste izračuna ili olakšavaju taj proces. Najjednostavniji uređaji slične namjene pojavili su se u davna vremena, prije nekoliko tisuća godina. Kako se ljudska civilizacija razvijala, polako su evoluirali, neprestano se poboljšavajući. Međutim, tek 40-ih godina našeg stoljeća počinje stvaranje računala moderne arhitekture i moderne logike. Ove se godine s pravom mogu smatrati vremenom rođenja modernih (naravno, elektroničkih) računala.

Da bi računalo bilo učinkovit i svestran alat, ono mora sadržavati sljedeće strukture: središnju aritmetičko-logičku jedinicu (ALU), središnju upravljačku jedinicu (CU) koja "vodi" operacije, uređaj za pohranu ili memoriju, i ulazno/izlazni uređaji.

Von Neumann je primijetio da ovaj sustav mora raditi s binarnim brojevima, biti elektronički, a ne mehanički uređaj, i izvoditi operacije sekvencijalno, jednu za drugom.

Principi koje je formirao von Neumann postali su općeprihvaćeni i činili su osnovu i prve generacije mainframe računala i kasnijih mini- i mikro-računala. I premda je nedavno došlo do aktivne potrage za računalima izgrađenim na principima drugačijim od klasičnih, većina računala izgrađena je prema principima koje je definirao Neumann.

Arhitektura i struktura računala

Kada se razmatraju računalni uređaji, uobičajeno je razlikovati njihovu arhitekturu i strukturu. Arhitektura računala naziva se njegov opis na nekoj općoj razini, uključujući opis mogućnosti korisničkog programiranja, sustava naredbi, sustava adresiranja, organizacije memorije itd. Arhitektura određuje principe rada, informacijske veze i međusobno povezivanje glavnih logičkih čvorova računala: procesora, RAM-a, vanjske memorije i perifernih uređaja. Zajednička arhitektura različitih računala osigurava njihovu kompatibilnost sa stajališta korisnika. Struktura računala je skup njegovih funkcionalnih elemenata i veza među njima. Elementi mogu biti najrazličitiji uređaji - od glavnih logičkih čvorova računala do najjednostavnijih sklopova. Struktura računala je grafički prikazana u obliku blok dijagrama, uz pomoć kojih možete opisati računalo na bilo kojoj razini detalja. Najčešća arhitektonska rješenja su: Klasična arhitektura(von Neumann architecture) - jedna aritmetičko-logička jedinica (ALU), kroz koju prolazi tok podataka, i jedan upravljački uređaj (CU), kroz koji prolazi tok naredbi - program. Ovo je jednoprocesorsko računalo. U ovu vrstu arhitekture spada i arhitektura osobnog računala sa zajedničkom sabirnicom. Svi funkcionalni blokovi ovdje su međusobno povezani zajedničkom sabirnicom, koja se naziva i sistemska sabirnica. Fizički autocesta je višežilni vod s utičnicama za spajanje elektroničkih sklopova. Skup magistralnih žica podijeljen je u zasebne skupine: adresna sabirnica, podatkovna sabirnica i kontrolna sabirnica. periferije ( pisač i sl.) povezani su s hardverom računala preko posebnih kontrolera – uređaja za upravljanje perifernim uređajima. Kontrolor- uređaj koji povezuje perifernu opremu ili komunikacijske kanale sa središnjim procesorom, oslobađajući procesor od izravne kontrole rada te opreme. Višeprocesorska arhitektura. Prisutnost nekoliko procesora u računalu znači da se mnogi tokovi podataka i mnogi tokovi naredbi mogu organizirati paralelno. Tako se nekoliko fragmenata jednog zadatka može izvršavati paralelno. Struktura takvog stroja, koji ima zajednički RAM i nekoliko procesora, prikazana je na slici. Višeprocesorska arhitektura računala Višestrojni računalni sustav. Ovdje nekoliko procesora uključenih u računalni sustav nemaju zajednički RAM, već svaki ima svoj vlastiti (lokalni). Svako računalo u sustavu s više strojeva ima klasičnu arhitekturu i takav se sustav prilično široko koristi. Međutim, učinak korištenja takvog računalnog sustava može se postići samo rješavanjem problema koji imaju vrlo posebnu strukturu: mora se podijeliti na onoliko labavo povezanih podzadataka koliko ima računala u sustavu. Brzinska prednost višeprocesorskih i višestrojnih računalnih sustava u odnosu na jednoprocesorske je očita. Arhitektura paralelnog procesora. Ovdje nekoliko ALU-a radi pod kontrolom jedne upravljačke jedinice. To znači da se mnogo podataka može obraditi jednim programom – odnosno jednim tokom naredbi. Visoke performanse takve arhitekture mogu se postići samo na zadacima u kojima se iste računalne operacije izvode istovremeno na različitim skupovima podataka iste vrste. Struktura takvih računala prikazana je na slici. Arhitektura paralelnog procesora Moderni automobili često sadrže elemente raznih vrsta arhitektonskih rješenja. Postoje i arhitektonska rješenja koja se radikalno razlikuju od gore navedenih. Moderno osobno računalo sastoji se od nekoliko glavnih strukturnih komponenti: jedinica sustava; monitor; tipkovnice; manipulatori. Jedinica sustava Sistemska jedinica najvažnija je jedinica računala. Na njega su spojene sve ostale jedinice koje se nazivaju vanjski ili periferni uređaji. Sistemska jedinica sadrži glavne elektroničke komponente računala. Računalo je izgrađeno na bazi VLSI (ultra-large-scale integriranih krugova), a gotovo svi su smješteni unutar sistemske jedinice, na posebnim pločama (pločica je plastična ploča na koju su fiksirane i međusobno povezane elektroničke komponente - VLSI, mikro krugovi, itd.). Najvažnija ploča u računalu je matična ploča. Sadrži središnji procesor, koprocesor, memoriju s izravnim pristupom (RAM) i konektore za spajanje upravljačkih ploča na vanjske uređaje. Sistemska jedinica sadrži: napajanje - uređaj koji pretvara izmjenični mrežni napon u istosmjerni napon različitog polariteta i veličine, neophodan za napajanje matične ploče i unutarnjih uređaja. Napajanje sadrži ventilator koji stvara strujanje zraka za hlađenje jedinice sustava. matična ploča (matična ploča); prtljažnik (sabirnica sustava); CPU; zvučna kartica; video kartica (grafička kartica); tvrdi diskovi; pogoni za diskete; optički, magneto-optički i drugi uređaji za pohranu podataka; CD-ROM, DVD-ROM pogon; Matična ploča Glavni dio svakog računalnog sustava je matična ploča s glavnim procesorom i njegovim pratećim čipovima. Funkcionalno, matična ploča se može opisati na različite načine. Ponekad takva ploča sadrži cijeli strujni krug računala (jedna ploča). Za razliku od računala s jednom pločom, u računalima orijentiranim na sabirnicu matična ploča implementira minimalni konfiguracijski sklop; preostale funkcije se implementiraju pomoću brojnih dodatnih kartica. Sve komponente su povezane sabirnicom. Matična ploča nema video adapter, neke vrste memorije ili sredstva komunikacije s dodatnim uređajima. Ovi uređaji (kartice za proširenje) dodaju se na matičnu ploču spajanjem na sabirnicu za proširenje, koja je dio matične ploče. Prvu matičnu ploču razvio je IBM, a prikazana je u kolovozu 1981. (PC-1). Godine 1983. pojavilo se računalo s povećanom matičnom pločom (PC-2). Maksimalno što je PC-1 mogao podržati bez korištenja kartica za proširenje bilo je 64K memorije. PC-2 je već imao 256K, ali je najvažnija razlika bila u programiranju dviju ploča. Matična ploča PC-1 nije mogla bez podešavanja podržavati najjače uređaje za proširenje, kao što su tvrdi disk i poboljšani video adapteri. Matična ploča je kompleks različitih uređaja koji podržavaju rad sustava u cjelini. Obavezni atributi matične ploče su osnovni procesor, RAM, sistemski BIOS, kontroler tipkovnice, priključci za proširenje. Matična ploča unutar računala je glavni dio za montažu na koji su pričvršćene ostale komponente. Tijekom normalnog rada matične ploče ne razmišljaju o tome sve dok računalo ne treba poboljšati. Obično žele instalirati brži procesor, što dovodi do zamjene matične ploče. Na primjer, ne možete zamijeniti stari Pentium MMX s Pentiumom III bez nove matične ploče. Po izgledu matične ploče možete odrediti kakav je procesor, memorija i dodatni uređaji potrebni koji se umeću u vanjske priključke i utičnice računala. S obzirom na veličinu, matične ploče općenito možemo podijeliti u tri skupine. Prije su sve matične ploče bile 8,5/11 inča. U XT-u su se dimenzije povećale za 1 inč; u AT-u su se dimenzije povećale još više. Često možemo govoriti o “zelenim” pločama (green motherboard). Sada se proizvode samo takve ploče. Ove matične ploče omogućuju implementaciju nekoliko ekonomičnih načina potrošnje energije (uključujući tzv. "mirovanje", u kojem se isključuje napajanje komponenata računala koje trenutno ne rade). Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA) usredotočila se na smanjenje potrošnje energije računalnih sustava. Oprema koja zadovoljava zahtjeve (EPA) ne smije trošiti više od 30 W u prosjeku (u stanju mirovanja), ne smije koristiti otrovne materijale i dopustiti 100% recikliranje. Budući da moderni mikroprocesori koriste napon napajanja od 3,3-4V, a 5V se dovodi na ploču, na sustavu Na pločama su ugrađeni pretvarači napona. Frekvencija procesora, sistemske sabirnice i perifernih sabirnica Performanse različitih komponenata računala (procesora, RAM-a i perifernih kontrolera) mogu značajno varirati. Za koordinaciju performansi, na matičnoj ploči instalirani su posebni mikro krugovi (čipseti), uključujući kontroler RAM-a (tzv. sjeverni most) i kontroler perifernih uređaja (južni most). Sl. 1. Logički dijagram matične ploče PCI sabirnica (Peripheral Component Interconnect bus) spojena je na sjeverni most koji osigurava razmjenu informacija s kontrolerima perifernih uređaja. Frekvencija regulatora manja je od frekvencije sistemske sabirnice, na primjer, ako je frekvencija sistemske sabirnice 100 MHz, tada je frekvencija PCI sabirnice obično tri puta manja - 33 MHz. Upravljači perifernih uređaja (zvučna kartica, mrežna kartica, SCSI kontroler, interni modem) ugrađuju se u utore za proširenje matične ploče. Kako se razlučivost monitora i dubina boje povećavaju, zahtjevi za brzinom sabirnice koja povezuje video karticu s procesorom i RAM-om rastu. Trenutno se za povezivanje video kartice obično koristi posebna sabirnica AGP (Accelerated Graphic Port), spojena na sjeverni most i ima frekvenciju nekoliko puta veću od PCI sabirnice. Južni most osigurava razmjenu informacija između sjevernog mosta i priključaka za povezivanje periferne opreme. Uređaji za pohranu (tvrdi diskovi, CD-ROM, DVD-ROM) povezani su na južni most preko UDMA (Ultra Direct Memory Access) sabirnice. Miš i vanjski modem spojeni su na južni most pomoću serijskih priključaka, koji prenose električne impulse koji nose informacije u strojnom kodu, jedan za drugim. Serijski priključci označeni su kao COM1 i COM2, i ugrađeni su u hardver pomoću 25-pinskih i 9-pinskih konektora koji se nalaze na stražnjoj ploči sistemske jedinice. Pisač je spojen na paralelni priključak, koji omogućuje veću brzinu prijenosa informacija od serijskih priključaka, budući da istovremeno odašilje 8 električnih impulsa koji nose informacije u strojnom kodu. Paralelni priključak je označen kao LTP, a hardverski je implementiran kao 25-pinski konektor na stražnjoj ploči sistemske jedinice. Za spajanje skenera i digitalnih kamera obično se koristi USB priključak (Universal Serial Bus) koji omogućuje brzo povezivanje nekoliko perifernih uređaja s računalom odjednom. Tipkovnica se obično spaja pomoću PS/2 priključka.

NAČELA GRAĐENJA I ARHITEKTURA RAČUNALA.

1.1 Princip rada računala.

Računalo – skup tehničkih uređaja namijenjenih automatiziranoj obradi diskretnih poruka prema traženom algoritmu.

Ideja automatizacije procesa obrade podataka ugrađena je u princip rada računala. Na sl. 1.1 prikazuje blok dijagram apstraktnog računala. Prikazat će sastav, redoslijed i principe interakcije glavnih funkcionalnih dijelova računala.

Slika 1.1 Blok dijagram računala.

Svako računalo sadrži sljedeće glavne uređaje:

Aritmetička logika (ALU);

Glavne komponente softvera detaljno se raspravljaju u drugim tečajevima i ovdje se ne raspravljaju. Nekoliko napomena o OS-u.

Operacijski sustav nazvat ćemo kompleks softvera i hardvera te potrebnih informacijskih nizova koji organiziraju računalni proces za provedbu korisničkih zadataka kroz optimalno planiranje korištenja i upravljanja svim računalnim resursima.

Ovo je najopćenitija i najpotpunija definicija OS-a. Omogućuje vam da predstavite računalo sa stajališta korisnika kao virtualni višerazinski sustav (Slika 1.6).

1 – korisnički virtualni sustav;

2 – vanjski produženi stroj;

3 – unutarnji prošireni stroj.

a – oprema;

b – osnovne funkcije OS-a;

c – glavne funkcije OS-a;

d – procesni sloj;

e – jezik upravljanja zadacima i algoritamski jezici.

Dextra ga je prvi put predložila 1968. u radu “Struktura multiprogramskih sustava”. Na temelju prikaza računalnog sustava u u obliku ugniježđenih virtualnih strojeva s hijerarhijskom kompatibilnošću.

Najniža razina je fizički stroj i implementiran je u hardver korištenjem mikroprogramskih ili načela upravljanja krugovima. Svaka sljedeća razina pruža nove značajke kroz OS i opći softver. Na najnižoj razini nalaze se sredstva za provedbu mikrooperacija. Sredstva i funkcije upravljanja na svakoj sljedećoj razini formiraju se iz sredstava i funkcija razina nižih u odnosu na razinu koja se razmatra. Svaku razinu karakterizira trajanje kontrole koja se provodi i određena širina obuhvata sredstava kojima se upravlja. Više razine kontrole implementiraju komponente OS-a, koji je softversko proširenje upravljačkog uređaja i čini sučelje između korisnika i računala.

Neki moderni operacijski sustavi su po stupnju razvijenosti toliko sposobni automatizirati rad operatora da se s pravom mogu svrstati u umjetnu inteligenciju.

Praktična primjena koncepta višerazinskog virtualnog sustava: pojednostavljenje i formalizacija opisa procesa funkcioniranja zrakoplova i njegovih glavnih komponenti.

S razvojem računalne tehnologije i softvera, svako računalo počelo se promatrati kao računalni sustav, koji je spoj dva konceptualno spojena dijela: hardvera i softvera. Pojavio se pojam “arhitekture računala” povezan s funkcionalnošću računalnog sustava koju korisnik mora poznavati kako bi učinkovito koristio sustav u rješavanju svojih problema.

Arhitektura računala je model koji utvrđuje principe organizacije računalnog sustava, sastav, poredak i interakciju glavnih dijelova računala, funkcionalnost, jednostavnost korištenja, cijenu i pouzdanost.

Svako računalo, uključujući računalo, mora imati minimalni skup funkcionalnih blokova za obavljanje svojih funkcija. Ovo je blok za izvođenje aritmetičkih i logičkih operacija; blok za pohranu informacija (memorija) ili uređaj za pohranu; uređaji za unos početnih podataka i ispis rezultata. Budući da svi ovi uređaji moraju sinkrono obavljati potrebne radnje, moraju biti kontrolirani. Stoga je u strukturi svakog računala također potrebno imati upravljački uređaj.

Svi navedeni blokovi, s obzirom na to da u memorijskom uređaju postoje dvije razine (unutarnja i vanjska), u potpunosti odgovaraju sastavu klasične von Neumannove strukture računala, koja je osnova računala već duže vrijeme. više od pola stoljeća (sl. 4.1).

Riža. 4.1.

podebljane strelice – prijenos informacija; tanke strelice – prijenos upravljačkih signala; ALU – blok za izvođenje aritmetičkih i logičkih operacija; Memorija – uređaj za pohranu; UU – upravljački uređaj; UVV – uređaj za unos informacija; Jao – uređaj za izlaz informacija

Struktura računala određuje skup funkcionalnih elemenata računala i način uspostavljanja veza među njima. U suvremenim računalima uređaj za izvođenje aritmetičkih i logičkih operacija i upravljački uređaj spojeni su u središnji procesor. Umjesto ograničenog skupa ulazno-izlaznih uređaja dostupnih u računalima prvih generacija, moderni strojevi imaju veliki arsenal uređaja (razni pogoni na magnetskim, optičkim i magnetno-optičkim diskovima, skeneri, tipkovnica, miš, joystick, pisači, crtači. , crtači). Hijerarhija uređaja za pohranu predstavljena je s još više razina.

Hardver (hardver ) – skup tehničkih sredstava koja se koriste u procesu rada računala i međusobno djeluju.

Strukturno, hardver modernog računala, uključujući osobno računalo, sastoji se od dva glavna dijela: središnjeg i perifernog. Središnji dio obično uključuje središnji procesor i glavnu memoriju, budući da se na njihovoj osnovi provodi princip programskog upravljanja.

CPU osigurava provedbu postupaka obrade podataka i programsku kontrolu tog procesa. Sadrži aritmetičko-logičku jedinicu, upravljački uređaj i vlastite uređaje za pohranu (registri, cache memorija).

Aritmetičko logička jedinica (ALU) – dio procesora koji osigurava izvođenje postupaka konverzije podataka.

Kontrolni uređaj (CU) – dio procesora koji omogućuje kontrolu procesa obrade podataka.

Kontroler odabire instrukcije iz glavne memorije, interpretira tip instrukcije i pokreće željeni ALU krug.

Uređaji za pohranu procesora – uređaji koji omogućuju pohranu podataka.

Glavna memorija Računalo uključuje RAM i trajnu memoriju.

RADNA MEMORIJA - uređaj koji omogućuje privremenu pohranu naredbi i podataka tijekom izvođenja programa.

Trajno pamćenje – uređaj koji omogućuje trajnu pohranu i mogućnost čitanja informacija ključnih za rad računala.

Glavna memorija i uređaji za pohranu procesora odnose se na unutarnje uređaji za pohranu. Oni izravno komuniciraju s procesorom, imaju visoke performanse i relativno mali kapacitet.

Svi ostali računalni uređaji pripadaju perifernom dijelu i nazivaju se vanjski ili periferni. Vanjski uređaji dijele se na ulazno/izlazne uređaje i vanjske uređaje za pohranu.

I/O uređaji osigurati unos početnih podataka i izlaz rezultata sa središnjih računalnih uređaja.

Vanjski uređaji za pohranu (VZU) imaju veliki kapacitet i relativno malu brzinu. To uključuje pogone magnetskog diska (MDD), pogone magnetske trake (MTD), optičke diskove (ODD) i flash memorijske pogone.

Jedno računalo može koristiti od jednog do nekoliko stotina vanjskih uređaja. Sastav ovih uređaja, u pravilu, je promjenjiv i određen je sastavom zadataka koji se rješavaju na određenom računalu. Stoga je uobičajeno reći o konfiguraciji računala , razumijevajući pod ovim pojmom specifičan sastav svojih uređaja, uzimajući u obzir njihove karakteristike.

Prihvaćeno je da se prijenos informacija od perifernih uređaja do PC jezgre zove operacija unosa. Prijenos informacija od jezgre osobnog računala do perifernih uređaja naziva se operacija povlačenja.

Ponekad se periferni uređaji dijele na periferne uređaje sustava, bez kojih računalo ne može u potpunosti funkcionirati, i dodatne. Periferni uređaji sustava uključuju tipkovnicu, monitor, tvrdi disk i pisač. Dodatni uređaji uključuju razne uređaje za unos i izlaz informacija, uređaje za komunikaciju s vanjskom okolinom te za obradu multimedijskih informacija.

Struktura računala visokih performansi uključuje I/O kanali – skup uređaja koji omogućuju razmjenu podataka između središnjeg procesora, RAM-a i ulazno/izlaznih uređaja.

Kanali mogu raditi paralelno sa središnjim procesorom. Njihova glavna svrha je ukloniti iz središnjeg procesora neke od funkcija upravljanja razmjenom podataka s vanjskim uređajima.

Učinkovitost korištenja računala određena je ne samo sastavom i karakteristikama njegovih uređaja, već i načinom na koji organiziraju zajednički rad. Spajanje računalnih komponenti provodi se pomoću sučelja – skup standardiziranog hardvera i softvera koji osigurava razmjenu informacija između uređaja. Konstrukcija sučelja temelji se na korištenju jedinstvenih metoda kodiranja podataka i standardizaciji spojnih elemenata. Prisutnost standardnih sučelja omogućuje vam objedinjavanje prijenosa informacija između uređaja, bez obzira na njihove značajke.

Za različite klase računala koriste se različite strukture. Računala visokih performansi obično koriste hijerarhijsku strukturu s nekoliko razina sučelja i ulazno-izlaznih kanala. Najčešće korištena struktura u osobnom računalu je okosnica sustava tzv sistemska sabirnica, koji je sustav funkcionalno kombiniranih žica koje osiguravaju prijenos podataka, adrese podataka i upravljačke signale (slika 4.2).

Poziva se broj žica u sistemskoj sabirnici namijenjenih prijenosu podataka širina sabirnice. Širina sabirnice određuje broj binarnih bitova koji se prenose sabirnicom u isto vrijeme. Broj adresnih žica određuje koliko se RAM-a može adresirati.

Hardverska platforma – skup tehničkih sredstava koja određuju radnu okolinu određenih programa. Osnova hardverske platforme je kombinacija sistemske (matične) ploče i tipa korištenog procesora.

Riža. 4.2.

CPU – središnja procesorska jedinica; RAM – memorija s izravnim pristupom; ROM – memorija samo za čitanje; Kontroler – uređaj za upravljanje perifernim uređajem

• Nazvan po američkom znanstveniku J. von Neumannu (1903–1957), koji je 1946. obrazložio sastav osnovnih uređaja i principe rada računala.

Tema 1.1: Teorijske osnove ekonomske informatike

Tema 1.2: Tehnička sredstva obrade informacija

Tema 1.3: Softver sustava

Tema 1.4: Servisni softver i osnove algoritma

Uvod u ekonomsku informatiku

1.2. Tehnička sredstva obrade informacija

1.2.2. Arhitektura računala

Računalna arhitektura uključuje i strukturu koja odražava sastav osobnog računala i softversku i matematičku podršku. Struktura računala je skup elemenata i veza između njih. Osnovni princip izgradnje svih modernih računala je programsko upravljanje.

Temelje doktrine arhitekture računala postavio je John von Neumann. Kombinacijom ovih principa nastala je klasična (von Neumannova) arhitektura računala.

Von Neumann nije samo iznio temeljne principe logičke strukture računala, već je također predložio njegovu strukturu, prikazanu na slici 1.

Riža. 1.

Von Neumannove odredbe:

1. Računalo se sastoji od nekoliko glavnih uređaja (aritmetičko-logička jedinica, upravljačka jedinica, memorija, vanjska memorija, ulazni i izlazni uređaji).
2. Aritmetičko-logička jedinica - izvodi logičke i aritmetičke operacije potrebne za obradu informacija pohranjenih u memoriji.
3. Upravljački uređaj – omogućuje kontrolu i nadzor svih računalnih uređaja (upravljački signali označeni su točkastim strelicama).
4. Podaci pohranjeni u uređaju za pohranu su u binarnom obliku.
5. Program koji pokreće računalo i podaci pohranjeni su na istom uređaju za pohranu.
6. Ulazni i izlazni uređaji služe za unos i izlaz informacija.

Jedno od najvažnijih načela, načelo pohranjenog programa, zahtijeva da program bude pohranjen u memoriji stroja na isti način na koji su u njemu pohranjene izvorne informacije.

Aritmetičko-logička jedinica i upravljačka jedinica u suvremenim računalima čine računalni procesor. Procesor koji se sastoji od jednog ili više velikih integriranih krugova naziva se mikroprocesor ili mikroprocesorski skup.

Procesor je funkcionalni dio računala koji obavlja osnovne operacije obrade podataka i upravljanja radom drugih jedinica. Procesor je pretvarač informacija koje dolaze iz memorije i vanjskih uređaja.

Uređaji za pohranu omogućuju pohranu početnih i međupodataka, rezultata izračuna i programa. One uključuju: memoriju s izravnim pristupom (RAM), dodatnu memoriju s izravnim pristupom (SRAM), memoriju samo za čitanje (ROM) i vanjsku memoriju (VRAM).

Operativne memorije pohranjuju informacije s kojima računalo izravno radi u određenom trenutku (rezidentni dio operacijskog sustava, aplikacijski program, obrađeni podaci). RAM pohranjuje podatke koje procesor najčešće koristi. Procesoru su izravno dostupne samo informacije pohranjene u SRAM-u i RAM-u.

Za dugotrajnu pohranu velikih količina informacija koriste se vanjski uređaji za pohranu podataka (pogoni magnetskih diskova, poput tvrdog diska ili tvrdog diska) kapaciteta puno većeg od RAM-a, ali sa znatno sporijim pristupom. Na primjer, operativni sustav (OS) pohranjen je na tvrdom disku, ali kada se računalo pokrene, rezidentni dio OS-a učitava se u RAM i ostaje tamo dok sesija računala ne završi.

ROM (memorija samo za čitanje) i EPROM (memorija samo za čitanje koja se može reprogramirati) dizajnirani su za trajno pohranjivanje informacija koje su tamo zapisane kada su proizvedene, na primjer, EPROM za BIOS.

Na primjer, tipkovnica služi kao uređaj za unos informacija. Kao izlazni uređaj - zaslon, pisač itd.

U računalu izgrađenom prema von Neumannovoj shemi, instrukcije se sekvencijalno čitaju iz memorije i izvršavaju. Broj (adresa) sljedeće memorijske ćelije iz koje će se izdvojiti sljedeća programska naredba pokazuje poseban uređaj - brojač naredbi u upravljačkom uređaju.