สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์

การจำแนกประเภทคอมพิวเตอร์

บล็อกพีซีพื้นฐานและวัตถุประสงค์

อินเทอร์เฟซระบบในเครื่อง

ข้อมูลจำเพาะด้านการทำงานของพีซี

อีวีเอ็ม (คอมพิวเตอร์) – ชุดวิธีการทางเทคนิคที่ออกแบบมาสำหรับการประมวลผลข้อมูลอัตโนมัติในกระบวนการแก้ไขปัญหาการคำนวณและข้อมูล

สัญญาณการจำแนกประเภท:

ตามหลักการทำงาน (แต่แตกต่างกันในเรื่องประเภทของการนำเสนอข้อมูล)

ตามขั้นตอนของการสร้าง

โดยได้รับการแต่งตั้ง;

ทั้งในด้านขนาดและฟังก์ชันการใช้งาน

สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ – ชุดคุณสมบัติที่มีความสำคัญต่อผู้ใช้

โครงสร้างและการทำงานของคอมพิวเตอร์:

พื้นฐาน (จัดให้มีการประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับวัตถุภายนอก)

เพิ่มเติม (ให้โหมดการทำงานที่มีประสิทธิภาพ, การสนทนากับผู้ใช้, ความน่าเชื่อถือสูง)

ฟังก์ชันที่กำหนดชื่อของคอมพิวเตอร์ถูกนำไปใช้โดยใช้ส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล – คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปหรือแบบพกพาที่ตรงตามข้อกำหนดของการเข้าถึงทั่วไปและการใช้งานที่เป็นสากล

ข้อดีของพีซี:

ต้นทุนต่ำ (ภายในการเข้าถึงสำหรับผู้ใช้แต่ละราย)

ความเป็นอิสระในการดำเนินงาน

ความยืดหยุ่นของสถาปัตยกรรม (การปรับตัวให้เข้ากับการใช้งานต่างๆ ในด้านการจัดการ วิทยาศาสตร์ การศึกษา ชีวิตประจำวัน)

“ความเป็นมิตร” ของระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์ (ความสามารถในการทำงานโดยไม่ต้องมีการฝึกอบรมพิเศษ)

ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานสูง

ประเภทพีซี:

เวอร์ชันเดสก์ท็อป (เดสก์ท็อป);

รุ่นหัวเข่า (แล็ปท็อป)

รุ่นโน้ตบุ๊ก

กระเป๋า (ฝ่ามือ - มือถือ);

เลขานุการอิเล็กทรอนิกส์ (PDA - Personal Digital Assistant) มีฟังก์ชันการทำงานที่กว้างขึ้น เช่น พีซีทั่วไปและซอฟต์แวร์ในตัวสำหรับจัดการข้อมูลส่วนบุคคล (ที่อยู่ หมายเลขโทรศัพท์ ตารางการประชุม ฯลฯ)

สมุดบันทึกอิเล็กทรอนิกส์ (ออแกไนเซอร์)

การกำหนดค่าพีซีพื้นฐาน (ทั่วไป):

หน่วยระบบ (นี่คือลิงค์กลางของระบบคอมพิวเตอร์)

จอภาพ (ออกแบบมาเพื่อแสดงข้อความและข้อมูลกราฟิก);

แป้นพิมพ์ (ใช้เพื่อป้อนข้อความ ตัวเลข และคำสั่งลงในคอมพิวเตอร์)

การจำแนกประเภทของหน่วยระบบ:

แนวนอน (เดสก์ท็อป แบน และแบนพิเศษ (บาง));

แนวตั้ง (ทาวเวอร์, ขนาดเต็ม, ขนาดกลาง, ขนาดเล็ก)

หน่วยระบบประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญที่สุด:

บอร์ดมาเธอร์บอร์ด (ระบบ) (ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์กลาง, ชิปเซ็ตไมโครโปรเซสเซอร์, โปรเซสเซอร์ร่วมทางคณิตศาสตร์, เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา, หน่วย RAM และ ROM, บัส, อะแดปเตอร์แป้นพิมพ์, HDD, HDD, ตัวควบคุมการขัดจังหวะ, ตัวจับเวลา ฯลฯ )

หน่วยพลังงาน;

ดิสก์ไดรฟ์

ดิสก์ไดรฟ์

ขั้วต่อสำหรับอุปกรณ์เพิ่มเติม

บอร์ดขยายพร้อมตัวควบคุม (อะแดปเตอร์) สำหรับอุปกรณ์ต่างๆ

อุปกรณ์เพิ่มเติมภายนอกที่ออกแบบมาสำหรับอินพุต เอาท์พุต และการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวเรียกว่าอุปกรณ์ต่อพ่วง

โครงสร้างพีซี:

ไมโครโปรเซสเซอร์ (หน่วยกลางที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมการทำงานของบล็อคเครื่องจักรทั้งหมดและดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะกับข้อมูล)

เครื่องกำเนิดพัลส์นาฬิกา (สร้างลำดับของพัลส์ไฟฟ้าความถี่ที่กำหนดความถี่สัญญาณนาฬิกาของเครื่อง)

บัสระบบ (ระบบอินเทอร์เฟซหลักของพีซีซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงการเชื่อมต่อและการสื่อสารของอุปกรณ์ทั้งหมดระหว่างกันในแง่เทคนิคบัสประกอบด้วยมัดสายไฟที่ส่งสัญญาณ อินเทอร์เฟซของบัสกับ อุปกรณ์เรียกว่าพอร์ตซึ่งกำหนดหมายเลขที่เรียกว่าที่อยู่เพื่อความชัดเจน)

หน่วยความจำหลัก (ออกแบบมาเพื่อจัดเก็บและแลกเปลี่ยนข้อมูลกับหน่วยอื่น ๆ ของเครื่องอย่างรวดเร็ว)

หน่วยความจำภายนอก (ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลระยะยาว ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดถูกเก็บไว้ในนั้น)

แหล่งพลังงาน (หน่วยที่มีระบบจ่ายไฟอัตโนมัติและเครือข่าย)

ตัวจับเวลา (นาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ในเครื่องเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานอัตโนมัติทำงานเมื่อตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย)

อุปกรณ์ภายนอก

การประสานงานระหว่างแต่ละโหนดและบล็อกจะดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์โลจิคัลแบบเปลี่ยนผ่าน - อินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์

มาตรฐานสำหรับอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์เรียกว่าโปรโตคอล

มาตรการ เป็นชุดเงื่อนไขทางเทคนิคที่นักพัฒนาอุปกรณ์ต้องจัดเตรียมเพื่อให้สามารถประสานงานการทำงานกับอุปกรณ์อื่นได้สำเร็จ

องค์ประกอบของไมโครโปรเซสเซอร์:

อุปกรณ์ควบคุม (สร้างและจ่ายสัญญาณควบคุมบางอย่าง, สร้างที่อยู่ของเซลล์หน่วยความจำและส่งที่อยู่เหล่านี้ไปยังบล็อกที่เกี่ยวข้อง, รับลำดับของพัลส์จากเครื่องกำเนิดพัลส์นาฬิกา)

หน่วยเลขคณิต - ลอจิคัล (ดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะกับข้อมูลตัวเลขและสัญลักษณ์)

หน่วยความจำไมโครโปรเซสเซอร์ (ใช้สำหรับการจัดเก็บระยะสั้น การบันทึกและการส่งออกข้อมูล สร้างขึ้นบนรีจิสเตอร์และใช้เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมีความเร็วสูง รีจิสเตอร์เป็นเซลล์หน่วยความจำความเร็วสูงที่มีความยาวต่างกัน)

ระบบอินเทอร์เฟซของไมโครโปรเซสเซอร์ (ใช้การจับคู่และการสื่อสารกับอุปกรณ์พีซีอื่น ๆ รวมถึงอินเทอร์เฟซภายใน รีจิสเตอร์ที่เก็บข้อมูลบัฟเฟอร์ วงจรควบคุมสำหรับพอร์ตอินพุต-เอาท์พุต (ช่วยให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์พีซีอื่น) และบัสระบบ

ความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของพีซีและเป็นตัวกำหนดความเร็วในการทำงานเป็นส่วนใหญ่เพราะว่า การดำเนินการแต่ละครั้งจะดำเนินการตามจำนวนรอบที่กำหนด

วงจรการทำงานของเครื่องจักร – ช่วงเวลาระหว่างพัลส์ที่อยู่ติดกัน

อินเทอร์เฟซระบบภายในเครื่อง (ระบบการสื่อสารและการเชื่อมต่อโหนดคอมพิวเตอร์และบล็อกซึ่งกันและกัน) เป็นชุดของสายสื่อสารไฟฟ้า (สาย) วงจรเชื่อมต่อกับส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ โปรโตคอล (อัลกอริทึม) สำหรับการส่งและแปลงสัญญาณ

ตัวเลือกสำหรับการจัดระเบียบอินเทอร์เฟซภายในเครื่อง:

อินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อหลายแบบ (แต่ละบล็อกพีซีเชื่อมต่อกับบล็อกอื่น ๆ ด้วยสายไฟท้องถิ่นซึ่งใช้ในพีซีในครัวเรือนที่ง่ายที่สุด)

อินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อเดียว (บล็อกพีซีทั้งหมดเชื่อมต่อกันผ่านบัสทั่วไปหรือบัสระบบ)

ใช้เป็นอินเทอร์เฟซระบบ บัสระบบ .

สิ่งต่อไปนี้สามารถใช้เป็นบัสระบบได้:

บัสขยาย (บัสเอนกประสงค์ที่ให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ จำนวนมาก)

รถโดยสารท้องถิ่น (เชี่ยวชาญในการให้บริการอุปกรณ์จำนวนเล็กน้อยในระดับหนึ่ง)

บัสระบบประกอบด้วย:

บัสข้อมูลรหัส (ประกอบด้วยสายไฟและวงจรเชื่อมต่อสำหรับการส่งบิตทั้งหมดของรหัสตัวเลขแบบขนานโดยคัดลอกข้อมูลจาก RAM ไปยังการลงทะเบียนโปรเซสเซอร์และด้านหลัง)

บัสโค้ดที่อยู่ (รวมถึงสายไฟและวงจรเชื่อมต่อสำหรับการส่งบิตทั้งหมดของโค้ดของเซลล์หน่วยความจำหลักหรือพอร์ตอินพุต/เอาท์พุตของอุปกรณ์ภายนอกแบบขนาน)

บัสคำสั่งโค้ด (ประกอบด้วยสายไฟและวงจรอินเทอร์เฟซสำหรับส่งคำสั่งไปยังบล็อคทั้งหมดของเครื่อง)

พาวเวอร์บัส (มีสายไฟและวงจรอินเทอร์เฟซสำหรับเชื่อมต่อยูนิตพีซีเข้ากับระบบจ่ายไฟ)

บัสระบบจัดให้มีการถ่ายโอนข้อมูล:

พอร์ตอินพุต/เอาต์พุตของบล็อคเครื่องจักรทั้งหมดเชื่อมต่อผ่านตัวเชื่อมต่อแบบรวมที่เกี่ยวข้องโดยตรงหรือผ่านตัวควบคุม (อะแดปเตอร์)

การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ภายนอกและบัสระบบดำเนินการโดยใช้รหัส ASCII

รถโดยสารส่วนขยาย:

ยาง บัส RS/XT – บัสข้อมูล 8 บิตและแอดเดรสบัส 20 บิต ความถี่สัญญาณนาฬิกา 4.77 MHz มี 4 สายสำหรับการขัดจังหวะฮาร์ดแวร์และ 4 ช่องสัญญาณสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง

ยาง พีซี/เอทีบัส – บัสข้อมูล 16 บิตและแอดเดรสบัส 24 บิต ความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงถึง 8 MHz นอกจากนี้ยังสามารถใช้ MP ที่มีความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงถึง 16 MHz ได้ มี 7 บรรทัดสำหรับการขัดจังหวะฮาร์ดแวร์และ 4 ช่องสัญญาณสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง

ยาง คือ (สถาปัตยกรรมมาตรฐานอุตสาหกรรม) – บัสข้อมูล 16 บิตและแอดเดรสบัส 24 บิต ความถี่สัญญาณนาฬิกา 8 MHz นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับ MP ที่มีความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงถึง 50 MHz มีมากถึง 15 บรรทัดสำหรับการขัดจังหวะฮาร์ดแวร์และสูงถึง 11 ช่องสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง พื้นที่ที่อยู่เพิ่มขึ้นเป็น 16 MB ปริมาณงานตามทฤษฎี 16 MB/s ในทางปฏิบัติ - 4-5 MB/s

ยาง อีซ่า (ISA แบบขยาย) – บัสข้อมูล 32 บิตและแอดเดรสบัส 32 บิต, ความถี่สัญญาณนาฬิกา 8-33 MHz, พื้นที่แอดเดรส 4 GB, แบนด์วิธสูงสุด 33 MB/s, ระบบขัดจังหวะที่ได้รับการปรับปรุง และการกำหนดค่าระบบอัตโนมัติและการจัดการช่องสัญญาณสำหรับหน่วยความจำโดยตรง การเข้าถึง เพิ่มจำนวนตัวเชื่อมต่อส่วนขยาย (ในทางทฤษฎีสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้สูงสุด 15 เครื่อง ในทางปฏิบัติสูงสุด 10 เครื่อง) เข้ากันได้กับบัส ISA ที่ใช้ในพีซีความเร็วสูง เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย และเวิร์กสเตชัน

ยาง มส – บัสข้อมูล 32 บิต และแอดเดรสบัส 32.64 บิต ความถี่สัญญาณนาฬิกา 10-20 MHz แบนด์วิธสูงสุด 76 MB/s สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้สูงสุด 15 เครื่อง ใกล้กับบัส EISA แต่ไม่รองรับทั้ง ISA หรือ EISA คือ ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย

รถประจำทางท้องถิ่น:

ยาง วีแอลบี (VESA Local Bus) – บัสข้อมูล 32.64 บิตและแอดเดรสบัส 32 บิต ความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงถึง 33 MHz แบนด์วิดท์ตามทฤษฎี 132 MB/s ในทางปฏิบัติ 80 MB/s อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจำนวนน้อย – 4 อาจขัดแย้งกันระหว่าง อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อขึ้นอยู่กับความถี่สัญญาณนาฬิกาของ MP อย่างเคร่งครัด

ยาง พีซีไอ (การเชื่อมต่อส่วนประกอบต่อพ่วง) – บัสข้อมูล 32.64 บิตและแอดเดรสบัส 32 บิต, ความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงถึง 33 MHz, แบนด์วิดท์ทางทฤษฎี 132.264 MB/s, ในทางปฏิบัติ 50.100 MB/s, จำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ – 10, สามารถรองรับบัสขยายจำนวนมากได้ ฟังก์ชั่นปัจจุบันใช้เป็นบัสสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก

ยาง เอฟเอสบี (ฟรอนท์ไซด์บัส) – บัสข้อมูล 32.64 บิต และแอดเดรสบัส 32 บิต ความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงสุด 133 MHz แบนด์วิธสูงสุด 800 MB/s ใช้เชื่อมต่อโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ ความถี่ของบัสนี้เป็นหนึ่งใน พารามิเตอร์ผู้บริโภค

ยาง เอจีพี (พอร์ตกราฟิกขั้นสูง) – บัสข้อมูล 32.64 บิตและแอดเดรสบัส 32 บิต ความถี่สัญญาณนาฬิกา 33 หรือ 66 MHz แบนด์วิธสูงสุด 1,066 MB/s ใช้สำหรับการสื่อสารกับอะแดปเตอร์วิดีโอ

ยาง ยูเอสบี (Universal Serial Bus) – แบนด์วิธสูงถึง 1.5 Mbit/s ช่วยให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้มากถึง 256 เครื่องด้วยอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม ขจัดข้อขัดแย้งระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ อย่างแท้จริง ช่วยให้คุณเชื่อมต่อและยกเลิกการเชื่อมต่ออุปกรณ์ใน "โหมดร้อน" และช่วยให้คุณ รวมคอมพิวเตอร์หลายเครื่องและเครือข่ายท้องถิ่นที่ง่ายที่สุดโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์และซอฟต์แวร์พิเศษ

การใช้บัส VLB และ PCI ในพีซีเป็นไปได้หากคุณมีเมนบอร์ดที่เหมาะสม

มาเธอร์บอร์ดผลิตขึ้นด้วยโครงสร้าง multibus VIP (ด้วยตัวอักษรเริ่มต้น VLB, ISA, PCI)

แกะ (RAM - Random Access Memory) คืออาร์เรย์ของเซลล์ผลึกที่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้

จากมุมมองของหลักการทำงานทางกายภาพมีดังนี้:

หน่วยความจำแบบไดนามิก (DRAM) - เซลล์ถือได้ว่าเป็นไมโครคาปาซิเตอร์ที่สามารถเก็บประจุไว้บนจานได้ ไมโครวงจรใช้เป็นระบบปฏิบัติการหลักของคอมพิวเตอร์ นี่เป็นหน่วยความจำประเภทที่พบบ่อยที่สุดและเข้าถึงได้ในเชิงเศรษฐกิจ ข้อเสีย: จำเป็นต้องมีการสร้างใหม่ (ชาร์จ) เซลล์ RAM อย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำให้ระบบคอมพิวเตอร์สิ้นเปลือง

หน่วยความจำทางสถิติ (SRAM) – เซลล์สามารถแสดงในรูปแบบขององค์ประกอบย่อย (ทริกเกอร์) ที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายตัว ทริกเกอร์ไม่ได้เก็บประจุ แต่เป็นสถานะ (เปิด/ปิด) ดังนั้นหน่วยความจำประเภทนี้จึงให้ประสิทธิภาพสูง ชิปของหน่วยความจำนี้ใช้เป็นหน่วยความจำเสริม (หน่วยความจำแคช) ซึ่งออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของคอมพิวเตอร์

หน่วยความจำหลักประกอบด้วย:

หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (ROM ใช้เพื่อจัดเก็บโปรแกรมและข้อมูลอ้างอิงที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้และช่วยให้คุณอ่านเฉพาะข้อมูลที่เก็บไว้ในนั้นได้อย่างรวดเร็ว)

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM ได้รับการออกแบบมาเพื่อการบันทึกออนไลน์ การจัดเก็บ และการอ่านข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ ณ เวลาปัจจุบัน ข้อดีคือความเร็วและความสามารถในการเข้าถึงเซลล์หน่วยความจำแต่ละเซลล์แยกกัน ข้อเสียคือความผันผวน)

เมื่อคอมพิวเตอร์เปิดอยู่ ไม่มีอะไรเลย (โปรแกรม คำสั่ง) ใน RAM ดังนั้นทันทีหลังจากเปิดเครื่อง ที่อยู่เริ่มต้นจะถูกตั้งค่าบนแอดเดรสบัสของโปรเซสเซอร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นในฮาร์ดแวร์โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของโปรแกรม โปรเซสเซอร์ไปที่ที่อยู่ที่ระบุสำหรับคำสั่งแรกและเริ่มทำงานตามโปรแกรม

ที่อยู่ต้นทางนี้ไม่สามารถชี้ไปที่ OP ได้ เนื่องจากยังไม่มีสิ่งใดในนั้น มันชี้ไปที่ ROM ชิป ROM สามารถจัดเก็บข้อมูลได้เป็นเวลานานแม้ในขณะที่คอมพิวเตอร์ปิดอยู่

โปรแกรมที่อยู่ใน ROM เรียกว่า "เดินสาย" - เขียนไว้ที่นั่นในขั้นตอนการผลิตไมโครวงจร

ชุดโปรแกรมใน ROM จะสร้างระบบอินพุต-เอาท์พุตพื้นฐาน ( ไบออส – ระบบอินพุตเอาต์พุตพื้นฐาน)

วัตถุประสงค์หลักของโปรแกรมในแพ็คเกจนี้:

ตรวจสอบองค์ประกอบและประสิทธิภาพของระบบคอมพิวเตอร์

ให้การโต้ตอบกับแป้นพิมพ์ จอภาพ ฮาร์ดไดรฟ์ และฟล็อปปี้ไดรฟ์

ให้ความสามารถในการดูข้อความวินิจฉัยบนหน้าจอที่มาพร้อมกับการสตาร์ทคอมพิวเตอร์

ให้ความสามารถในการแทรกแซงกระบวนการเริ่มต้นโดยใช้แป้นพิมพ์หากจำเป็น

หน่วยความจำภายนอกประกอบด้วยอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหลายประเภท โดยเฉพาะฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD) และฟล็อปปี้ดิสก์ไดรฟ์ (FLMD)

วัตถุประสงค์ของพวกเขาคือการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมาก บันทึกและออกข้อมูลที่เก็บไว้เมื่อมีการร้องขอใน RAM

โดยจะแตกต่างกันที่การออกแบบ ปริมาณข้อมูลที่จัดเก็บ และเวลาในการค้นหา บันทึก และอ่านข้อมูล

ดิสก์แม่เหล็ก – สื่อบันทึกข้อมูลคอมพิวเตอร์

ข้อมูลเกี่ยวกับ MD เขียนและอ่านโดยหัวแม่เหล็กตามวงกลมศูนย์กลาง - แทร็ก (แทร็ก)

จำนวนแทร็กบน MD และความจุข้อมูลขึ้นอยู่กับประเภทของ MD การออกแบบไดรฟ์ MD คุณภาพของหัวแม่เหล็ก และการเคลือบแม่เหล็ก

MD แต่ละแทร็กแบ่งออกเป็นเซกเตอร์ 128, 256 512 หรือ 1,024 ไบต์

การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง NMD และ OP ดำเนินการตามลำดับด้วยจำนวนเซกเตอร์จำนวนเต็ม

กลุ่ม – หน่วยขั้นต่ำของการจัดวางข้อมูลบนดิสก์ ประกอบด้วยเซกเตอร์ที่อยู่ติดกันตั้งแต่หนึ่งเซกเตอร์ขึ้นไป

เมื่อเขียนและอ่านข้อมูล MD จะหมุนรอบแกนของมัน และกลไกการควบคุมหัวแม่เหล็กจะนำมันไปยังแทร็กที่เลือกสำหรับการเขียนหรืออ่านข้อมูล

ไฟล์ – พื้นที่ที่กำหนดชื่อของหน่วยความจำภายนอกที่จัดสรรไว้สำหรับจัดเก็บอาร์เรย์ข้อมูล

ไฟล์ – ลำดับของจำนวนไบต์ที่กำหนดเองพร้อมชื่อเฉพาะ

ชื่อไฟล์สามารถมีข้อมูลที่อยู่ข้อมูลเกี่ยวกับประเภทของข้อมูลที่อยู่ในนั้น พื้นที่จัดเก็บไฟล์ถูกจัดระเบียบในโครงสร้างลำดับชั้นที่เรียกว่าโครงสร้างไฟล์

ชื่อไฟล์แบบเต็มคือชื่อที่ถูกต้องของไฟล์พร้อมกับเส้นทางในการเข้าถึง

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

ข้อมูลบนดิสก์จะถูกจัดเก็บไว้ในไฟล์ ไฟล์นี้ได้รับการจัดสรรฟิลด์หน่วยความจำที่เป็นผลคูณของคลัสเตอร์จำนวนหนึ่ง คลัสเตอร์ของไฟล์เดียวกันสามารถอยู่ในพื้นที่ว่างใดก็ได้ และไม่จำเป็นต้องอยู่ติดกัน

ไฟล์ที่อยู่ในไฟล์ที่กระจัดกระจายไปทั่วดิสก์จะถูกเรียก กระจัดกระจาย .

การฟอร์แมตฟล็อปปี้ดิสก์ – สร้างโครงสร้างสำหรับการบันทึกข้อมูลบนพื้นผิว: การทำเครื่องหมายแทร็ก ภาค เครื่องหมายการบันทึก และข้อมูลบริการอื่น ๆ

เฝ้าสังเกต – อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อแสดงข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ส่งไปยังผู้ใช้

ขนาดหน้าจอมอนิเตอร์วัดเป็นเส้นทแยงมุมเป็นนิ้ว

กลุ่มต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้คร่าวๆ:

จอภาพหลอดรังสีแคโทด (ภาพถูกสร้างขึ้นโดยลำแสงอิเล็กตรอนซึ่ง "จุดชนวน" จุดของฟอสเฟอร์สีซึ่งพื้นผิวของหน้าจอถูกปกคลุมจากด้านใน แต่ละพิกเซลของภาพประกอบด้วยจุดสีของฟอสเฟอร์สามจุด: สีแดง สีเขียวและสีน้ำเงิน การไหลของอิเล็กตรอนที่ใช้สร้างภาพบนหน้าจอของจอภาพรังสีแคโทดค่อนข้างแรงและไม่ใช่ทั้งหมดจะถูกดับด้วยสารเรืองแสงและสารเคลือบป้องกันของหน้าจอ นอกจากนี้ ยังมีสนามแม่เหล็กแรงสูงอีกด้วย ใช้ในการควบคุมลำแสง ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าตัวตรวจสอบลำแสงอิเล็กตรอนแม้จะเป็นแหล่งกำเนิดของรังสีที่เป็นอันตรายก็ตาม

จอภาพ LCD (ชั้นการทำงานของจอภาพคริสตัลเหลวประกอบด้วยผลึกเหลวขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งสามารถเปลี่ยนสีและความโปร่งใสได้ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่ใช้กับจอภาพดังกล่าว จอภาพดังกล่าวไม่ปล่อยออกมา)

จอภาพมัลติมีเดีย (จอภาพอิเล็กทรอนิกส์และคริสตัลเหลวที่สามารถทำหน้าที่เพิ่มเติมได้: สร้างและรับรู้เสียงโดยใช้ลำโพงและไมโครโฟนในตัวและแม้แต่รับรู้ภาพโดยใช้กล้องวิดีโอในตัว)

จอแสดงผลสามารถทำงานได้:

ในโหมดข้อความ (หน้าจอแสดงผลแบ่งออกเป็น 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร โหมดนี้ใช้เพื่อแสดงอักขระที่กำหนดไว้ล่วงหน้า: ตัวอักษรละตินขนาดใหญ่และเล็ก ตัวอักษรของตัวอักษรรัสเซีย ตัวเลข และสัญลักษณ์ต่าง ๆ )

ในโหมดกราฟิก (ภาพจะแสดงบนหน้าจอแสดงผลตามจุด (พิกเซล) ในโหมดนี้ ตามกฎแล้ว รูปภาพจะถูกสร้างขึ้นและกราฟจะถูกวาด เมื่อแสดงข้อมูลข้อความในโหมดนี้ ประสิทธิภาพจะลดลง เนื่องจากอักขระแต่ละตัวจะต้องเป็น วาดด้วยจุด)

ปณิธาน – พารามิเตอร์หลักที่แสดงลักษณะของคุณภาพของภาพกราฟิกบนหน้าจอแสดงผลจะพิจารณาจากจำนวนจุดในแนวตั้งและแนวนอน

จุด (พิกเซล) – พื้นที่ขั้นต่ำสุดของหน้าจอที่มีรังสีสีแดง น้ำเงิน และเขียวผสมกัน ความเข้มของสีจะเป็นตัวกำหนดสี ณ จุดที่กำหนด

จอแสดงผล VGA 640x480 หมายความว่าจอแสดงผลเป็นประเภท VGA โดยมีจำนวนพิกเซลในแนวนอน 640 และแนวตั้ง 480 ความละเอียดของจอภาพที่ดีถึง 1280x1024 และสูงกว่า

นอกจากนี้ จอแสดงผลแต่ละจอยังโดดเด่นด้วยจำนวนสีที่ผลิตซ้ำได้ ซึ่งมีตั้งแต่ 2 (ภาพขาวดำ) ไปจนถึง 256 และสูงกว่า (16 ล้านสี - จอแสดงผล Super VGA) ยิ่งจอแสดงผลดีเท่าไรก็ยิ่งสามารถแสดงสีได้มากขึ้นเท่านั้น

แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ – อุปกรณ์สำหรับป้อนคำสั่งและข้อความ

กลุ่มคีย์ตามวัตถุประสงค์:

บล็อกตัวอักษร (มีปุ่มสำหรับป้อนตัวอักษรข้อความ แถวแรกจากด้านบนประกอบด้วยปุ่มพร้อมตัวเลขด้านบนซึ่งมีอักขระพิเศษปรากฏอยู่ ขึ้นอยู่กับปุ่มพิเศษที่คุณกดคุณสามารถพิมพ์ตัวเลขหรือสัญลักษณ์ได้ หากต้องการป้อนตัวพิมพ์ใหญ่และอักขระอื่น ๆ ที่อยู่ใน ตัวพิมพ์ใหญ่ของแป้นพิมพ์ใช้ปุ่ม "Shift");

ปุ่มฟังก์ชั่น F1, …, F12 (อยู่ที่ด้านบนของคีย์บอร์ดและได้รับการออกแบบมาให้ป้อนคำสั่งซ้ำอย่างรวดเร็วด้วยปุ่มเดียวในโปรแกรมต่างๆ เช่น ปุ่ม F10 มักใช้เพื่อออกจากโปรแกรม และปุ่ม F1 มักใช้เรียกความช่วยเหลือหรือคำใบ้ );

ปุ่มเคอร์เซอร์ (ออกแบบมาสำหรับการเลื่อนไปตามคำสั่งข้อความหรือเมนูที่อยู่ด้านล่างของแป้นพิมพ์ทางด้านขวาของบล็อกตัวอักษรเคอร์เซอร์ข้อความเป็นอักขระพิเศษที่ระบุตำแหน่งในบรรทัดที่จะป้อนอักขระถัดไป)

บล็อกดิจิทัล (เมื่อกดปุ่ม "NumLock" ไฟที่เกี่ยวข้องจะเปิดขึ้นและคุณสามารถใช้บล็อกนี้เพื่อป้อนตัวเลขได้ หากไฟไม่ติดคุณสามารถใช้ปุ่มบล็อกตัวเลขเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของเคอร์เซอร์ข้อความ)

กุญแจบริการ

Ctrl" และ "Alt" โดยทั่วไปแล้วจะมีผลเมื่อกดร่วมกับปุ่มอื่นๆ เท่านั้น โดยจะเพิ่มจำนวนคำสั่งที่ปุ่มฟังก์ชันสามารถทำได้

"เอสซี" ช่วยยกเลิกคำสั่งใดๆ

“แคปล็อค” ทำหน้าที่แก้ไขโหมดตัวพิมพ์ใหญ่ เมื่อคุณกด ไฟแสดงสถานะที่ส่วนบนขวาของคีย์บอร์ดจะสว่างขึ้น การสลับแป้นพิมพ์จากโหมดป้อนตัวอักษรรัสเซียเป็นโหมดป้อนอักขระละตินจะดำเนินการโดยใช้ปุ่มที่กำหนดเป็นพิเศษ

"เข้า" (อินพุต) (ออกแบบมาเพื่อเลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่จุดเริ่มต้นของบรรทัดถัดไป นอกจากนี้ยังใช้เพื่อป้อนคำสั่งในระบบปฏิบัติการด้วย)

"พื้นที่ด้านหลัง" (แสดงด้วยลูกศรซ้าย) ช่วยให้คุณสามารถเลื่อนเคอร์เซอร์ไปทางซ้ายหนึ่งตำแหน่งและลบอักขระที่อยู่ในตำแหน่งนั้น

"ลบ" (ลบ) ใช้เพื่อลบอักขระที่เคอร์เซอร์เปิดอยู่ ในกรณีนี้เคอร์เซอร์จะยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม และอักขระทั้งหมดทางด้านขวาของเคอร์เซอร์จะเลื่อนไปทางซ้ายหนึ่งตำแหน่ง

"แทรก" (แทรก) มีไว้สำหรับการเปลี่ยนจากโหมดการแทรกเป็นโหมดการแทนที่และย้อนกลับ ในโหมดแทรก อักขระที่คุณพิมพ์จะปรากฏในตำแหน่งที่เคอร์เซอร์อยู่ และส่วนของบรรทัดที่อยู่ทางด้านขวาของเคอร์เซอร์จะถูกเลื่อนไปทางขวาหนึ่งตำแหน่งเมื่อกดปุ่มแต่ละครั้ง ในโหมดการแทนที่ข้อความที่อยู่ทางด้านขวาของเคอร์เซอร์จะไม่เลื่อนและอักขระที่ป้อนจะปรากฏแทนที่อักขระเก่าโดยเขียนทับ

"PgUp", "PgDown" » ใช้เพื่อเลื่อนหน้าจอขึ้นและลงทีละหน้าตามลำดับ

"บ้าน" และ "จุดสิ้นสุด" มีวัตถุประสงค์เพื่อเลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของบรรทัดตามลำดับ

"แท็บ" ทำหน้าที่เลื่อนเคอร์เซอร์ไปทางขวาหลายตำแหน่ง () โดยปกติจะเป็น 4 หรือ 8

"บันทึกหน้าจอ, พิมพ์หน้าจอ" ทำหน้าที่บันทึกสถานะหน้าจอปัจจุบันในพื้นที่พิเศษของ OP เรียกว่าคลิปบอร์ด

"ล็อคแบบเลื่อน" สลับโหมดการทำงานในบางโปรแกรม (โดยปกติจะเป็นโปรแกรมที่ล้าสมัย)

"หยุดชั่วคราว/หยุด" หยุดชั่วคราว/ขัดจังหวะกระบวนการ

หนู – อุปกรณ์ควบคุมประเภทหุ่นยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมโปรแกรมคอมพิวเตอร์

การเลื่อนเมาส์บนพื้นผิวเรียบจะซิงโครไนซ์กับการเคลื่อนย้ายวัตถุกราฟิก (ตัวชี้เมาส์) บนหน้าจอมอนิเตอร์

มีปุ่มควบคุมสองหรือสามปุ่มบนตัวเมาส์ โดยทั่วไปแป้นพายแบบสามปุ่มจะใช้เฉพาะปุ่มด้านนอก และปุ่มกลางจะใช้เพื่อทำงานกับโปรแกรมบางประเภทเท่านั้น บางครั้งปุ่มกลางก็ทำเป็นรูปวงล้อ

ลักษณะการทำงานของพีซี:

ความเร็ว ประสิทธิภาพ ความถี่สัญญาณนาฬิกา

ความจุบิตของเครื่องและโค้ดบัสอินเตอร์เฟส

ประเภทของระบบและอินเทอร์เฟซภายในเครื่อง

ความจุแรม;

ความจุของฮาร์ดไดรฟ์ (ฮาร์ดไดรฟ์);

ประเภทและความจุของฟล็อปปี้ดิสก์ไดรฟ์

ประเภทและความจุของหน่วยความจำแคช

ประเภทของจอภาพวิดีโอและอะแดปเตอร์วิดีโอ

การมีอยู่ของตัวประมวลผลร่วมทางคณิตศาสตร์

ซอฟต์แวร์และประเภทของระบบปฏิบัติการที่มีอยู่

ความเข้ากันได้ของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์กับคอมพิวเตอร์ประเภทอื่น

ความสามารถในการทำงานในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความสามารถในการทำงานในโหมดมัลติทาสก์

ความน่าเชื่อถือ;

ราคา;

ขนาดและน้ำหนัก

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ (คอมพิวเตอร์) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าคอมพิวเตอร์เป็นหนึ่งในการสร้างสรรค์ที่น่าทึ่งที่สุดของมนุษย์ ในความหมายแคบ คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำการคำนวณประเภทต่างๆ หรืออำนวยความสะดวกในกระบวนการนี้ อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดซึ่งมีจุดประสงค์คล้ายคลึงกันนั้นปรากฏในสมัยโบราณเมื่อหลายพันปีก่อน เมื่ออารยธรรมของมนุษย์พัฒนาขึ้น พวกเขาก็ค่อยๆ พัฒนา และปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษของเราเท่านั้นที่จุดเริ่มต้นถูกสร้างขึ้นจากการสร้างสรรค์คอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมสมัยใหม่และด้วยตรรกะสมัยใหม่ ปีเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นช่วงเวลาแห่งคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ (ตามธรรมชาติคืออิเล็กทรอนิกส์) อย่างถูกต้อง

เพื่อให้คอมพิวเตอร์เป็นทั้งเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพและอเนกประสงค์ จะต้องมีโครงสร้างต่อไปนี้: หน่วยเลขคณิต-โลจิคัลกลาง (ALU) หน่วยควบคุมกลาง (CU) ที่ "ดำเนินการ" การดำเนินงาน อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล หรือหน่วยความจำ และ อุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต

วอน นอยมันน์ตั้งข้อสังเกตว่าระบบนี้จะต้องทำงานกับเลขฐานสอง เป็นแบบอิเล็กทรอนิกส์แทนที่จะเป็นอุปกรณ์เชิงกล และดำเนินการตามลำดับทีละรายการ

หลักการที่ก่อตั้งโดยฟอน นอยมันน์ กลายเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปและเป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์เมนเฟรมรุ่นแรก และมินิคอมพิวเตอร์และไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นต่อมา และถึงแม้ว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้จะมีการค้นหาคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นจากหลักการอื่นที่ไม่ใช่แบบคลาสสิก แต่คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ก็ถูกสร้างขึ้นตามหลักการที่กำหนดโดยนอยมันน์

สถาปัตยกรรมและโครงสร้างคอมพิวเตอร์

เมื่อพิจารณาถึงอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะระหว่างสถาปัตยกรรมและโครงสร้าง สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์เรียกว่าคำอธิบายในระดับทั่วไป รวมถึงคำอธิบายความสามารถในการโปรแกรมของผู้ใช้ ระบบคำสั่ง ระบบการกำหนดแอดเดรส การจัดระเบียบหน่วยความจำ ฯลฯ สถาปัตยกรรมกำหนดหลักการทำงาน การเชื่อมต่อข้อมูล และการเชื่อมต่อระหว่างโหนดโลจิคัลหลักของคอมพิวเตอร์: โปรเซสเซอร์, RAM, ที่จัดเก็บข้อมูลภายนอก และอุปกรณ์ต่อพ่วง สถาปัตยกรรมทั่วไปของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องช่วยให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้จากมุมมองของผู้ใช้ โครงสร้างคอมพิวเตอร์คือชุดขององค์ประกอบการทำงานและการเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น องค์ประกอบอาจเป็นอุปกรณ์ได้หลากหลายตั้งแต่โหนดโลจิคัลหลักของคอมพิวเตอร์ไปจนถึงวงจรที่ง่ายที่สุด โครงสร้างของคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นกราฟิกในรูปแบบของบล็อกไดอะแกรม ซึ่งคุณสามารถอธิบายคอมพิวเตอร์ได้ในทุกระดับของรายละเอียด โซลูชันทางสถาปัตยกรรมที่พบบ่อยที่สุดคือ: สถาปัตยกรรมคลาสสิก(สถาปัตยกรรมฟอนนอยมันน์) - หนึ่งหน่วยเลขคณิต - ลอจิคัล (ALU) ซึ่งการไหลของข้อมูลผ่านและอุปกรณ์ควบคุมหนึ่งเครื่อง (CU) ซึ่งคำสั่งไหลผ่าน - โปรแกรม - ผ่าน นี่คือคอมพิวเตอร์ที่มีโปรเซสเซอร์ตัวเดียว สถาปัตยกรรมประเภทนี้ยังรวมถึงสถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีบัสทั่วไปด้วย บล็อกการทำงานทั้งหมดที่นี่เชื่อมต่อกันด้วยบัสทั่วไปหรือที่เรียกว่าบัสระบบ ในทางกายภาพทางหลวงเป็นสายหลายสายพร้อมช่องสำหรับต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ชุดสายไฟหลักแบ่งออกเป็นกลุ่มแยกกัน: แอดเดรสบัส บัสข้อมูล และบัสควบคุม อุปกรณ์ต่อพ่วง (เครื่องพิมพ์ ฯลฯ) เชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ผ่านตัวควบคุมพิเศษ - อุปกรณ์ควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วง คอนโทรลเลอร์- อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงหรือช่องทางการสื่อสารกับโปรเซสเซอร์กลาง ซึ่งช่วยให้โปรเซสเซอร์ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์นี้ได้โดยตรง สถาปัตยกรรมมัลติโปรเซสเซอร์- การมีโปรเซสเซอร์หลายตัวในคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งหมายความว่าสามารถจัดระเบียบสตรีมข้อมูลจำนวนมากและสตรีมคำสั่งจำนวนมากพร้อมกันได้ ดังนั้นงานเดียวหลายชิ้นจึงสามารถดำเนินการพร้อมกันได้ โครงสร้างของเครื่องดังกล่าวซึ่งมี RAM ทั่วไปและโปรเซสเซอร์หลายตัวแสดงไว้ในรูปภาพ สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์มัลติโปรเซสเซอร์ ระบบคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง- ที่นี่ โปรเซสเซอร์หลายตัวที่รวมอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ไม่มี RAM ทั่วไป แต่แต่ละตัวมีของตัวเอง (ในเครื่อง) คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในระบบที่มีหลายเครื่องมีสถาปัตยกรรมคลาสสิก และระบบดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม ผลกระทบของการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้จากการแก้ปัญหาที่มีโครงสร้างพิเศษมากเท่านั้น โดยจะต้องแบ่งออกเป็นงานย่อยที่เชื่อมโยงกันอย่างหลวมๆ มากเท่าที่มีคอมพิวเตอร์อยู่ในระบบ ข้อได้เปรียบด้านความเร็วของระบบประมวลผลแบบหลายโปรเซสเซอร์และหลายเครื่องเหนือระบบประมวลผลเดี่ยวนั้นชัดเจน สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์แบบขนาน- ที่นี่ ALU หลายตัวทำงานภายใต้การควบคุมของชุดควบคุมชุดเดียว ซึ่งหมายความว่าข้อมูลจำนวนมากสามารถประมวลผลได้ด้วยโปรแกรมเดียว กล่าวคือ โดยใช้สตรีมคำสั่งเดียว ประสิทธิภาพสูงของสถาปัตยกรรมดังกล่าวสามารถทำได้เฉพาะกับงานที่ดำเนินการคำนวณเดียวกันพร้อมกันกับชุดข้อมูลประเภทเดียวกันที่แตกต่างกัน โครงสร้างของคอมพิวเตอร์ดังกล่าวแสดงไว้ในภาพ สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์แบบขนาน รถยนต์สมัยใหม่มักประกอบด้วยองค์ประกอบของโซลูชันทางสถาปัตยกรรมประเภทต่างๆ นอกจากนี้ยังมีโซลูชันทางสถาปัตยกรรมที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากที่กล่าวไว้ข้างต้น คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่ประกอบด้วยส่วนประกอบโครงสร้างหลักหลายประการ: หน่วยระบบ เฝ้าสังเกต; คีย์บอร์ด; ผู้ควบคุม หน่วยระบบ หน่วยระบบเป็นหน่วยที่สำคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์ หน่วยอื่นๆ ทั้งหมดที่เรียกว่าอุปกรณ์ภายนอกหรืออุปกรณ์ต่อพ่วงเชื่อมต่ออยู่ด้วย หน่วยระบบประกอบด้วยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลักของคอมพิวเตอร์ พีซีถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของ VLSI (วงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษ) และเกือบทั้งหมดตั้งอยู่ภายในยูนิตระบบบนบอร์ดพิเศษ (บอร์ดเป็นแผ่นพลาสติกที่ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการแก้ไขและเชื่อมต่อถึงกัน - VLSI, ไมโครวงจร ฯลฯ) บอร์ดที่สำคัญที่สุดในคอมพิวเตอร์คือบอร์ดระบบ ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์กลาง โปรเซสเซอร์ร่วม หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) และตัวเชื่อมต่อสำหรับเชื่อมต่อบอร์ดคอนโทรลเลอร์กับอุปกรณ์ภายนอก หน่วยระบบประกอบด้วย: แหล่งจ่ายไฟ - อุปกรณ์ที่แปลงแรงดันไฟฟ้าหลักสลับเป็นแรงดันไฟฟ้าตรงที่มีขั้วและขนาดต่างกันซึ่งจำเป็นในการจ่ายไฟให้กับบอร์ดระบบและอุปกรณ์ภายใน แหล่งจ่ายไฟประกอบด้วยพัดลมที่สร้างการไหลเวียนของอากาศเพื่อทำให้ยูนิตระบบเย็นลง บอร์ดระบบ (เมนบอร์ด); ลำตัว (บัสระบบ); ซีพียู; การ์ดเสียง; การ์ดแสดงผล (การ์ดกราฟิก); ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ฟลอปปีดิสก์ไดรฟ์ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบออพติคัล แมกนีโตออปติคัล และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่น ๆ ซีดีรอม, ไดรฟ์ดีวีดีรอม; เมนบอร์ด ส่วนหลักของระบบคอมพิวเตอร์คือเมนบอร์ดที่มีโปรเซสเซอร์หลักและชิปรองรับ ในด้านการใช้งาน เมนบอร์ดสามารถอธิบายได้หลายวิธี บางครั้งบอร์ดดังกล่าวอาจมีวงจรทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ (บอร์ดเดียว) ตรงกันข้ามกับคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว ในคอมพิวเตอร์แบบบัส เมนบอร์ดใช้วงจรการกำหนดค่าขั้นต่ำ ฟังก์ชันที่เหลือจะดำเนินการโดยใช้การ์ดเพิ่มเติมจำนวนมาก ส่วนประกอบทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยบัส เมนบอร์ดไม่มีอะแดปเตอร์วิดีโอ หน่วยความจำบางประเภท หรือวิธีสื่อสารกับอุปกรณ์เพิ่มเติม อุปกรณ์เหล่านี้ (การ์ดส่วนขยาย) จะถูกเพิ่มเข้ากับแผงระบบโดยต่อเข้ากับบัสส่วนขยาย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแผงระบบ มาเธอร์บอร์ดตัวแรกได้รับการพัฒนาโดย IBM และเปิดตัวในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2524 (PC-1) ในปี 1983 คอมพิวเตอร์ที่มีมาเธอร์บอร์ดขยายใหญ่ขึ้น (PC-2) ปรากฏขึ้น จำนวนสูงสุดที่ PC-1 สามารถรองรับได้โดยไม่ต้องใช้การ์ดเอ็กซ์แพนชันคือหน่วยความจำ 64K PC-2 มี 256K อยู่แล้ว แต่ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดอยู่ที่การเขียนโปรแกรมของบอร์ดทั้งสอง เมนบอร์ด PC-1 ไม่สามารถทำได้หากไม่มีการปรับแต่งเพื่อรองรับอุปกรณ์ขยายที่ทรงพลังที่สุด เช่น ฮาร์ดไดรฟ์และอะแดปเตอร์วิดีโอที่ได้รับการปรับปรุง มาเธอร์บอร์ดเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนหลากหลายที่รองรับการทำงานของระบบโดยรวม คุณลักษณะบังคับของมาเธอร์บอร์ด ได้แก่ โปรเซสเซอร์พื้นฐาน, RAM, BIOS ระบบ, ตัวควบคุมแป้นพิมพ์, ขั้วต่อส่วนขยาย มาเธอร์บอร์ดภายในคอมพิวเตอร์เป็นส่วนยึดหลักซึ่งต่อกับส่วนประกอบอื่นๆ ในระหว่างการทำงานปกติของเมนบอร์ด พวกเขาไม่ได้คิดถึงเรื่องนี้จนกว่าคอมพิวเตอร์จะต้องได้รับการปรับปรุง โดยปกติแล้วพวกเขาต้องการติดตั้งโปรเซสเซอร์ที่เร็วกว่าซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนเมนบอร์ด ตัวอย่างเช่น คุณไม่สามารถเปลี่ยน Pentium MMX ตัวเก่าเป็น Pentium III ได้หากไม่มีเมนบอร์ดตัวใหม่ จากรูปลักษณ์ภายนอกของเมนบอร์ด คุณสามารถกำหนดได้ว่าต้องใช้โปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ และอุปกรณ์เพิ่มเติมประเภทใดที่เสียบเข้ากับพอร์ตภายนอกและซ็อกเก็ตของคอมพิวเตอร์ ตามขนาด โดยทั่วไปมาเธอร์บอร์ดสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม ก่อนหน้านี้ เมนบอร์ดทั้งหมดมีขนาด 8.5/11 นิ้ว ในรุ่น XT ขนาดเพิ่มขึ้น 1 นิ้ว ในรุ่น AT ขนาดเพิ่มขึ้นอีก บ่อยครั้งที่เราสามารถพูดถึงบอร์ด "สีเขียว" (มาเธอร์บอร์ดสีเขียว) ขณะนี้มีการผลิตเฉพาะบอร์ดดังกล่าวเท่านั้น มาเธอร์บอร์ดเหล่านี้ช่วยให้คุณใช้โหมดประหยัดพลังงานได้หลายโหมด (รวมถึงโหมดที่เรียกว่า "สลีป" ซึ่งปิดไฟจากส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ที่ไม่ทำงานในปัจจุบัน) สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) ให้ความสำคัญกับการลดการใช้พลังงานของระบบคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ที่ตรงตามข้อกำหนด (EPA) จะต้องใช้พลังงานโดยเฉลี่ยไม่เกิน 30 วัตต์ (ในโหมดปกติ) ไม่ใช้วัสดุที่เป็นพิษ และอนุญาตให้รีไซเคิลได้ 100% เนื่องจากไมโครโปรเซสเซอร์สมัยใหม่ใช้แรงดันไฟฟ้า 3.3-4V และจ่าย 5V ให้กับบอร์ดในระบบ มีการติดตั้งตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าบนบอร์ด ความถี่ของโปรเซสเซอร์ บัสระบบ และบัสต่อพ่วง ประสิทธิภาพของส่วนประกอบต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ (โปรเซสเซอร์, RAM และตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วง) อาจแตกต่างกันอย่างมาก เพื่อประสานประสิทธิภาพ ไมโครวงจรพิเศษ (ชิปเซ็ต) ได้รับการติดตั้งบนเมนบอร์ด รวมถึงตัวควบคุม RAM (ที่เรียกว่านอร์ธบริดจ์) และตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วง (เซาท์บริดจ์) รูปที่ 1. แผนภาพลอจิกของเมนบอร์ด บัส PCI (บัส Peripheral Component Interconnect) เชื่อมต่อกับนอร์ธบริดจ์ ซึ่งช่วยให้มั่นใจในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วง ความถี่ของคอนโทรลเลอร์จะน้อยกว่าความถี่บัสระบบ ตัวอย่างเช่น หากความถี่บัสระบบคือ 100 MHz ความถี่บัส PCI มักจะน้อยกว่าสามเท่า - 33 MHz ตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วง (การ์ดเสียง, การ์ดเครือข่าย, ตัวควบคุม SCSI, โมเด็มภายใน) ได้รับการติดตั้งในช่องขยายของเมนบอร์ด เมื่อความละเอียดจอภาพและความลึกของสีเพิ่มขึ้น ข้อกำหนดสำหรับความเร็วของบัสที่เชื่อมต่อการ์ดแสดงผลกับโปรเซสเซอร์และ RAM จะเพิ่มขึ้น ปัจจุบันในการเชื่อมต่อการ์ดแสดงผลโดยปกติจะใช้บัส AGP (Accelerated Graphic Port) พิเศษซึ่งเชื่อมต่อกับบริดจ์เหนือและมีความถี่สูงกว่าบัส PCI หลายเท่า สะพานทางใต้รับประกันการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสะพานเหนือและพอร์ตสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (ฮาร์ดไดรฟ์ ซีดีรอม ดีวีดีรอม) เชื่อมต่อกับเซาท์บริดจ์ผ่านบัส UDMA (Ultra Direct Memory Access) เมาส์และโมเด็มภายนอกเชื่อมต่อกับเซาท์บริดจ์โดยใช้พอร์ตอนุกรม ซึ่งส่งแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่นำข้อมูลไปเป็นรหัสเครื่องทีละรายการ พอร์ตอนุกรมถูกกำหนดให้เป็น COM1 และ COM2 และ ถูกนำมาใช้ในฮาร์ดแวร์โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ 25 พินและ 9 พินซึ่งอยู่ที่แผงด้านหลังของยูนิตระบบ เครื่องพิมพ์เชื่อมต่อกับพอร์ตขนาน ซึ่งให้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงกว่าพอร์ตอนุกรม เนื่องจากเครื่องพิมพ์จะส่งข้อมูลการส่งข้อมูลในรหัสเครื่องพร้อมกัน 8 พัลส์ไฟฟ้า พอร์ตขนานถูกกำหนดให้เป็น LTP และใช้งานในฮาร์ดแวร์เป็นตัวเชื่อมต่อ 25 พินที่แผงด้านหลังของยูนิตระบบ ในการเชื่อมต่อเครื่องสแกนและกล้องดิจิตอล โดยปกติจะใช้พอร์ต USB (Universal Serial Bus) ซึ่งให้การเชื่อมต่อความเร็วสูงของอุปกรณ์ต่อพ่วงหลายตัวเข้ากับคอมพิวเตอร์ในคราวเดียว โดยปกติแล้วแป้นพิมพ์จะเชื่อมต่อโดยใช้พอร์ต PS/2

หลักการก่อสร้างและสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์

1.1 หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ – ชุดอุปกรณ์ทางเทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อการประมวลผลข้อความแยกอัตโนมัติตามอัลกอริทึมที่ต้องการ

แนวคิดในการทำให้กระบวนการประมวลผลข้อมูลเป็นแบบอัตโนมัตินั้นฝังอยู่ในหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์ ในรูป 1.1 แสดงบล็อกไดอะแกรมของคอมพิวเตอร์เชิงนามธรรม โดยจะแสดงองค์ประกอบ ลำดับ และหลักการโต้ตอบของส่วนการทำงานหลักของคอมพิวเตอร์

รูปที่ 1.1 บล็อกไดอะแกรมของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องมีอุปกรณ์หลักดังต่อไปนี้:

ลอจิกเลขคณิต (ALU);

ส่วนประกอบหลักของซอฟต์แวร์จะมีการกล่าวถึงโดยละเอียดในหลักสูตรอื่นๆ และไม่ได้กล่าวถึงในที่นี้ หมายเหตุบางประการเกี่ยวกับระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการเราจะเรียกซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนและอาร์เรย์ข้อมูลที่จำเป็นซึ่งจัดระเบียบกระบวนการคำนวณสำหรับการดำเนินงานของผู้ใช้ผ่านการวางแผนการใช้และการจัดการทรัพยากรคอมพิวเตอร์ทั้งหมดอย่างเหมาะสมที่สุด

นี่เป็นคำจำกัดความทั่วไปและสมบูรณ์ที่สุดของระบบปฏิบัติการ ช่วยให้คุณสามารถนำเสนอคอมพิวเตอร์จากมุมมองของผู้ใช้เป็นระบบหลายระดับเสมือน (รูปที่ 1.6)

1 – ระบบเสมือนของผู้ใช้

2 – เครื่องขยายภายนอก

3 – เครื่องขยายภายใน

เอ – อุปกรณ์;

b – ฟังก์ชั่นระบบปฏิบัติการพื้นฐาน

c – ฟังก์ชั่นระบบปฏิบัติการหลัก

d – เลเยอร์กระบวนการ;

e – ภาษาควบคุมงานและภาษาอัลกอริทึม

เสนอครั้งแรกโดย Dextra ในปี 1968 ในงาน “โครงสร้างของระบบหลายโปรแกรม” โดยอาศัยการเป็นตัวแทนของระบบคอมพิวเตอร์ใน ในรูปแบบของเครื่องเสมือนที่ซ้อนกันซึ่งมีความเข้ากันได้แบบลำดับชั้น

ระดับต่ำสุดคือเครื่องจักรทางกายภาพและใช้งานในฮาร์ดแวร์โดยใช้ไมโครโปรแกรมหรือหลักการควบคุมวงจร แต่ละระดับต่อมาจะนำเสนอคุณสมบัติใหม่ผ่านระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์ทั่วไป ในระดับต่ำสุดคือหนทางในการดำเนินการปฏิบัติการระดับย่อย วิธีการและหน้าที่ของการควบคุมในแต่ละระดับต่อมานั้นเกิดขึ้นจากวิธีการและหน้าที่ของระดับที่ต่ำกว่าซึ่งสัมพันธ์กับระดับที่อยู่ระหว่างการพิจารณา แต่ละระดับจะมีลักษณะเฉพาะตามระยะเวลาของการควบคุมที่ดำเนินการและความครอบคลุมของกองทุนที่มีการจัดการ ส่วนประกอบของ OS จะใช้การควบคุมในระดับที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ต่อเนื่องของอุปกรณ์ควบคุมและสร้างอินเทอร์เฟซระหว่างผู้ใช้และคอมพิวเตอร์

ในแง่ของระดับการพัฒนา ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่บางระบบมีความสามารถในการทำให้ฟังก์ชันของผู้ปฏิบัติงานเป็นอัตโนมัติจนสามารถจัดประเภทเป็นปัญญาประดิษฐ์ได้อย่างถูกต้อง

การประยุกต์ใช้แนวคิดของระบบเสมือนหลายระดับในทางปฏิบัติ: การทำให้คำอธิบายกระบวนการทำงานของเครื่องบินและส่วนประกอบหลักง่ายขึ้นและเป็นทางการ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเริ่มถูกมองว่าเป็นระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นการรวมกันของสองส่วนที่รวมกันตามแนวคิด: ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ แนวคิดของ “สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์” ปรากฏขึ้น เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ที่ผู้ใช้ต้องรู้เพื่อใช้ระบบในการแก้ปัญหาอย่างมีประสิทธิภาพ

สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ เป็นแบบจำลองที่กำหนดหลักการในการจัดระบบคอมพิวเตอร์ องค์ประกอบ ลำดับและปฏิสัมพันธ์ของส่วนประกอบหลักของคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชันการทำงาน ความง่ายในการใช้งาน ต้นทุน และความน่าเชื่อถือ

คอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง รวมถึงพีซี ต้องมีชุดบล็อกการทำงานขั้นต่ำจึงจะสามารถทำงานได้ นี่คือบล็อกสำหรับการดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะ บล็อกสำหรับจัดเก็บข้อมูล (หน่วยความจำ) หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล อุปกรณ์สำหรับการป้อนข้อมูลเริ่มต้นและผลลัพธ์ที่ส่งออก เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้ทั้งหมดต้องดำเนินการที่จำเป็นพร้อมกัน จึงต้องมีการควบคุม ดังนั้นในโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ควบคุมด้วย

บล็อกทั้งหมดที่ระบุไว้โดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าอุปกรณ์หน่วยความจำมีสองระดับ (ภายในและภายนอก) ซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบของโครงสร้าง von Neumann แบบคลาสสิกของคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์มาเป็นเวลานาน กว่าครึ่งศตวรรษ (รูปที่ 4.1)

ข้าว. 4.1.

ลูกศรตัวหนา – การถ่ายโอนข้อมูล ลูกศรบาง ๆ – การส่งสัญญาณควบคุม ALU – บล็อกสำหรับดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะ หน่วยความจำ – อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล УУ – อุปกรณ์ควบคุม; UVV – อุปกรณ์ป้อนข้อมูล; อนิจจา – อุปกรณ์ส่งออกข้อมูล

โครงสร้างคอมพิวเตอร์ กำหนดชุดองค์ประกอบการทำงานของคอมพิวเตอร์และวิธีการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างกัน ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ อุปกรณ์สำหรับการดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะ และอุปกรณ์ควบคุมจะรวมกันเป็นโปรเซสเซอร์กลาง แทนที่จะเป็นชุดอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุตที่จำกัดในคอมพิวเตอร์รุ่นแรก เครื่องจักรสมัยใหม่มีคลังอุปกรณ์จำนวนมาก (ไดรฟ์ต่างๆ บนดิสก์แม่เหล็ก ออปติคอล และแมกนีโตออปติคอล สแกนเนอร์ คีย์บอร์ด เมาส์ จอยสติ๊ก เครื่องพิมพ์ พล็อตเตอร์ , ผู้วางแผน) ลำดับชั้นของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจะแสดงด้วยระดับที่มากขึ้น

ฮาร์ดแวร์ (ฮาร์ดแวร์ ) – ชุดของวิธีการทางเทคนิคที่ใช้ในกระบวนการการทำงานของคอมพิวเตอร์และการโต้ตอบระหว่างกัน

โครงสร้างฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ รวมถึงพีซี ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง ส่วนกลางมักจะรวมถึงโปรเซสเซอร์กลางและหน่วยความจำหลักเนื่องจากเป็นไปตามหลักการของการควบคุมโปรแกรม

ซีพียู ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการดำเนินการตามขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลและการควบคุมซอฟต์แวร์ของกระบวนการนี้ ประกอบด้วยหน่วยทางคณิตศาสตร์-ลอจิคัล อุปกรณ์ควบคุม และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลของตัวเอง (รีจิสเตอร์ หน่วยความจำแคช)

หน่วยลอจิกเลขคณิต (ALU) – ส่วนหนึ่งของโปรเซสเซอร์ที่รับรองการดำเนินการตามขั้นตอนการแปลงข้อมูล

อุปกรณ์ควบคุม (CU) – ส่วนหนึ่งของโปรเซสเซอร์ที่ให้การควบคุมกระบวนการประมวลผลข้อมูล

ตัวควบคุมจะเลือกคำสั่งจากหน่วยความจำหลัก ตีความประเภทคำสั่ง และรันวงจร ALU ที่ต้องการ

อุปกรณ์เก็บข้อมูลโปรเซสเซอร์ – อุปกรณ์ที่ให้การจัดเก็บข้อมูล

หน่วยความจำหลัก คอมพิวเตอร์ประกอบด้วย RAM และหน่วยความจำถาวร

แกะ - อุปกรณ์ที่ให้การจัดเก็บคำสั่งและข้อมูลชั่วคราวระหว่างการทำงานของโปรแกรม

หน่วยความจำถาวร – อุปกรณ์ที่ให้การจัดเก็บข้อมูลถาวรและสามารถอ่านข้อมูลที่สำคัญต่อการทำงานของคอมพิวเตอร์ได้

หน่วยความจำหลักและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลของโปรเซสเซอร์อ้างอิงถึง ภายใน อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล พวกมันโต้ตอบกับโปรเซสเซอร์โดยตรง มีประสิทธิภาพสูงและมีความจุค่อนข้างน้อย

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดเป็นของอุปกรณ์ต่อพ่วงและเรียกว่า ภายนอก หรือ อุปกรณ์ต่อพ่วง อุปกรณ์ภายนอกแบ่งออกเป็นอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุตและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก

อุปกรณ์รับเข้า/ส่งออก ให้ข้อมูลอินพุตเริ่มต้นและเอาต์พุตผลลัพธ์จากอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ส่วนกลาง

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก (VZU) มีความจุขนาดใหญ่และมีความเร็วค่อนข้างต่ำ ซึ่งรวมถึงดิสก์ไดรฟ์แม่เหล็ก (MDD), เทปไดรฟ์แม่เหล็ก (MTD), ออปติคัลดิสก์ไดรฟ์ (ODD) และไดรฟ์หน่วยความจำแฟลช

คอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องสามารถใช้อุปกรณ์ภายนอกได้ตั้งแต่หนึ่งเครื่องไปจนถึงหลายร้อยเครื่อง ตามกฎแล้วองค์ประกอบของอุปกรณ์เหล่านี้มีความแปรผันและถูกกำหนดโดยองค์ประกอบของงานที่แก้ไขบนคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง จึงเป็นธรรมเนียมที่จะกล่าว เกี่ยวกับการกำหนดค่าคอมพิวเตอร์ ทำความเข้าใจตามคำนี้ถึงองค์ประกอบเฉพาะของอุปกรณ์โดยคำนึงถึงลักษณะของอุปกรณ์

เป็นที่ยอมรับกันว่าเรียกว่าการถ่ายโอนข้อมูลจากอุปกรณ์ต่อพ่วงไปยังคอร์พีซี การดำเนินการป้อนข้อมูล เรียกว่าการถ่ายโอนข้อมูลจากคอร์พีซีไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วง การดำเนินการถอนเงิน

บางครั้งอุปกรณ์ต่อพ่วงจะถูกแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ต่อพ่วงของระบบโดยที่คอมพิวเตอร์ไม่สามารถทำงานได้เต็มที่และอุปกรณ์เพิ่มเติม อุปกรณ์ต่อพ่วงของระบบ ได้แก่ แป้นพิมพ์ จอภาพ ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ และเครื่องพิมพ์ อุปกรณ์เพิ่มเติมประกอบด้วยอุปกรณ์ต่างๆ สำหรับอินพุตและเอาต์พุตข้อมูล อุปกรณ์สำหรับการสื่อสารกับสภาพแวดล้อมภายนอก และสำหรับการประมวลผลข้อมูลมัลติมีเดีย

โครงสร้างของคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงประกอบด้วย ช่องสัญญาณเข้า/ออก – ชุดอุปกรณ์ที่ให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโปรเซสเซอร์กลาง, RAM และอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต

แชนเนลสามารถทำงานคู่ขนานกับโปรเซสเซอร์กลางได้ วัตถุประสงค์หลักของพวกเขาคือการลบฟังก์ชันบางอย่างของการจัดการการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์ภายนอกออกจากโปรเซสเซอร์กลาง

ประสิทธิผลของการใช้คอมพิวเตอร์นั้นไม่ได้ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบและลักษณะของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการจัดระเบียบการทำงานร่วมกันด้วย การเชื่อมต่อส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ดำเนินการโดยใช้ อินเทอร์เฟซ – ชุดฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ได้มาตรฐานซึ่งรับประกันการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ การสร้างอินเทอร์เฟซนั้นขึ้นอยู่กับการใช้วิธีการเข้ารหัสข้อมูลที่สม่ำเสมอและมาตรฐานขององค์ประกอบการเชื่อมต่อ การมีอินเทอร์เฟซมาตรฐานช่วยให้คุณสามารถรวมการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ได้โดยไม่คำนึงถึงคุณสมบัติของอุปกรณ์

โครงสร้างที่แตกต่างกันใช้สำหรับคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงมักจะใช้โครงสร้างแบบลำดับชั้นที่มีอินเทอร์เฟซและช่องสัญญาณอินพุต-เอาต์พุตหลายระดับ โครงสร้างที่ใช้กันมากที่สุดในพีซีคือโครงสร้างแกนหลักของระบบที่เรียกว่า บัสระบบ, ซึ่งเป็นระบบสายรวมหน้าที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูล ที่อยู่ข้อมูล และสัญญาณควบคุม (รูปที่ 4.2)

จำนวนสายไฟในบัสระบบที่มีไว้สำหรับการรับส่งข้อมูลเรียกว่า ความกว้างของบัส ความกว้างของบัสจะกำหนดจำนวนบิตไบนารี่ที่ส่งบนบัสในเวลาเดียวกัน จำนวนสายที่อยู่จะกำหนดจำนวน RAM ที่สามารถแก้ไขได้

แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ – ชุดวิธีการทางเทคนิคที่กำหนดสภาพแวดล้อมการทำงานของโปรแกรมเฉพาะ พื้นฐานของแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์คือการผสมผสานระหว่างบอร์ดระบบ (มาเธอร์บอร์ด) และประเภทของโปรเซสเซอร์ที่ใช้

ข้าว. 4.2.

ซีพียู - หน่วยประมวลผลกลาง RAM - หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม; ROM - หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว คอนโทรลเลอร์ – อุปกรณ์สำหรับควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วง

• ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน เจ. ฟอน นอยมันน์ (พ.ศ. 2446-2500) ซึ่งในปี พ.ศ. 2489 ได้ยืนยันองค์ประกอบของอุปกรณ์พื้นฐานและหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

หัวข้อ 1.1: รากฐานทางทฤษฎีของสารสนเทศทางเศรษฐกิจ

หัวข้อ 1.2: วิธีทางเทคนิคในการประมวลผลข้อมูล

หัวข้อ 1.3: ซอฟต์แวร์ระบบ

หัวข้อ 1.4: ซอฟต์แวร์บริการและพื้นฐานอัลกอริธึม

สารสนเทศเศรษฐกิจเบื้องต้น

1.2. วิธีทางเทคนิคในการประมวลผลข้อมูล

1.2.2. สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์

สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์มีทั้งโครงสร้างที่สะท้อนถึงองค์ประกอบของพีซีและซอฟต์แวร์และการสนับสนุนทางคณิตศาสตร์ โครงสร้างของคอมพิวเตอร์คือชุดขององค์ประกอบและการเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น หลักการพื้นฐานของการสร้างคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ทั้งหมดคือการควบคุมโปรแกรม

รากฐานของหลักคำสอนเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ถูกวางโดย John von Neumann การรวมกันของหลักการเหล่านี้ทำให้เกิดสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก (von Neumann)

Von Neumann ไม่เพียงแต่นำเสนอหลักการพื้นฐานของโครงสร้างเชิงตรรกะของคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังเสนอโครงสร้างของมันด้วย ดังแสดงในรูปที่ 1

ข้าว. 1.

บทบัญญัติของ Von Neumann:

1. คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์หลักหลายอย่าง (หน่วยทางคณิตศาสตร์-ลอจิคัล หน่วยควบคุม หน่วยความจำ หน่วยความจำภายนอก อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต)
2. หน่วยเลขคณิต - ลอจิคัล - ดำเนินการเชิงตรรกะและเลขคณิตที่จำเป็นในการประมวลผลข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำ
3. อุปกรณ์ควบคุม – ให้การควบคุมและการตรวจสอบอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมด (สัญญาณควบคุมระบุด้วยลูกศรประ)
4. ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอยู่ในรูปแบบไบนารี
5. โปรแกรมที่รันคอมพิวเตอร์และข้อมูลจะถูกจัดเก็บไว้ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเดียวกัน
6. อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุตใช้ในการป้อนข้อมูลและเอาต์พุต

หลักการที่สำคัญที่สุดประการหนึ่ง นั่นคือหลักการโปรแกรมที่จัดเก็บ กำหนดให้โปรแกรมถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำของเครื่องในลักษณะเดียวกับที่ข้อมูลต้นฉบับถูกจัดเก็บไว้ในนั้น

หน่วยทางคณิตศาสตร์-ลอจิคัลและหน่วยควบคุมในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะสร้างโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ โปรเซสเซอร์ที่ประกอบด้วยวงจรรวมขนาดใหญ่ตั้งแต่หนึ่งวงจรขึ้นไปเรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์สแต็ก

โปรเซสเซอร์เป็นส่วนการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่ดำเนินการขั้นพื้นฐานสำหรับการประมวลผลข้อมูลและควบคุมการทำงานของหน่วยอื่นๆ โปรเซสเซอร์เป็นตัวแปลงข้อมูลที่มาจากหน่วยความจำและอุปกรณ์ภายนอก

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลให้การจัดเก็บข้อมูลเริ่มต้นและขั้นกลาง ผลการคำนวณ และโปรแกรม ประกอบด้วย: หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM), หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มพิเศษ (SRAM), หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (ROM) และหน่วยความจำภายนอก (VRAM)

หน่วยความจำการดำเนินการจัดเก็บข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ทำงานโดยตรงในเวลาที่กำหนด (ส่วนที่อยู่ภายในระบบปฏิบัติการ โปรแกรมแอปพลิเคชัน ข้อมูลที่ประมวลผล) RAM จัดเก็บข้อมูลที่ใช้บ่อยที่สุดโดยโปรเซสเซอร์ เฉพาะข้อมูลที่จัดเก็บไว้ใน SRAM และ RAM เท่านั้นที่สามารถเข้าถึงโปรเซสเซอร์ได้โดยตรง

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก (ดิสก์ไดรฟ์แบบแม่เหล็ก เช่น ฮาร์ดไดรฟ์หรือฮาร์ดไดรฟ์) ที่มีความจุมากกว่า RAM มาก แต่มีการเข้าถึงช้ากว่ามาก จะถูกใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากในระยะยาว ตัวอย่างเช่น ระบบปฏิบัติการ (OS) จะถูกจัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ แต่เมื่อคอมพิวเตอร์เริ่มทำงาน ส่วนที่อาศัยอยู่ของระบบปฏิบัติการจะถูกโหลดลงใน RAM และจะคงอยู่ที่นั่นจนกว่าเซสชันพีซีจะสิ้นสุดลง

ROM (หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว) และ EPROM (หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมใหม่ได้) ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดเก็บข้อมูลที่เขียนไว้ที่นั่นอย่างถาวรเมื่อมีการผลิต เช่น EPROM สำหรับ BIOS

ตัวอย่างเช่น แป้นพิมพ์ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูล เป็นอุปกรณ์เอาท์พุต เช่น จอแสดงผล เครื่องพิมพ์ ฯลฯ

ในคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นตามรูปแบบ von Neumann คำสั่งจะถูกอ่านตามลำดับจากหน่วยความจำและดำเนินการ หมายเลข (ที่อยู่) ของเซลล์หน่วยความจำถัดไปที่จะแยกคำสั่งโปรแกรมถัดไปจะถูกระบุโดยอุปกรณ์พิเศษ - ตัวนับคำสั่งในอุปกรณ์ควบคุม