Kompiuterio sandara
5 (100%) 1 vote

Kompiuterio sandara

Turinys

• Įvadas

• Sisteminis blokas :

Procesorius

Vidinė atmintis

• Įvesties įrenginiai:

Klaviatūra

Pelė

Skaneriai

• Išvesties įrenginiai:

Vaizduoklis

Sensoriniai ekranai

Spausdintuvas

• Personalinio kompiuterio centrinis blokas

• Išorinė atmintis

Įvadas

Kompiuteris – skaičiavimui skirtas prietaisas. Kompiuterių galimybės bei įvairovė yra labai didelės. Jais galima atlikti ne tik skaičiavimus bet ir žaisti žaidimus, žiūrėti filmus, klausyti

muzika ir kt.

Bet ar mes žinome kas tiksliai ji sudaro? Juk kai kurie žmonės kompiuteri naudoj visai

rodos nereikalingiems dalykams, bet niekaad nesusimąsto kodėl šis aparatas apskritai veikia…

Sisteminis blokas

Procesorius

Praktiškai visą PK elektroninę dalį sudaro mikroschemos, todėl jo PP (pagrindinis procesorius) šnekamojoje kalboje yra vadinamas tiesiog mikroprocesoriumi. Šiuolaikiniame PK yra ne vienas mikroprocesorius, todėl pagrindinį mikroprocesorių toliau vadinsime PP.

PP sandara ir veikimas. PP yra viena sudėtingiausių PK mikroschemų. Jis vykdo programą ir atlieka visas programoje nurodytas matematines bei logines operacijas. Visuose PP yra trys pagrindiniai įtaisai.

• • Aritmetinis loginis įtaisas. Jo angliška santrumpa ALU. Jis atlieka aritmetines ir logines operacijas.

• • Registrai – kelių baitų talpos atmintys. Juose saugomi į PP įvesti duomenys, skaičiavimo rezultatai. Yra registrai tam tikroms operacijoms atlikti.

• • Valdymo įtaisas, kuris suderina visų PP įtaisų darbą. Jis valdo programos instrukcijos, paimtos iš PK atminties vykdymą.

Kokias operacijas gali atlikti ALU, kiek, kokių ir kokios talpos registrų yra PP, taip pat valdymo įtaiso sudėtinumas priklauso nuo konkretaus PP konstrukcijos.

Visi PP įtaisai tarpusavyje yra sujungti vidinėmis duomenų ir adresų bei valdymo signalų magistralėmis. Duomenų magistrale abiem kryptimis cirkuliuoja duomenys ir adresai, o adresų magistrale – tik adresai iš PP į jo išorę. Valdymo signalai iš valdymo įtaiso siunčiami į visus PP įtaisus, į PP išorę bei priimami iš išorės. PP yra ir daugiau įtaisų: 1) interfeisas sujungia PP su RAM; 2) instrukcijos registras saugo iš RAM paimtą programos instrukciją; 3) dekoderis instrukciją paverčia valdymo blokui suprantamais signalais; 4) valdymo įtaisas valdo instrukcijos vykdymą; 5) ALU, vykdydamas valdymo įtaiso komandas, atlieka veiksmus; 6) registrai saugo ALU darbo tarpinius rezultatus.

Nors PK plėtrai ir labai svarbi buvo 80386 procesorių šeima, tas PK, kurį naudojame šiandien, iš esmės prasidėjo nuo 80486 modelio 1989 m. “Windows 3.x” pakankamai neblogai veikė 80386 DX kompiuteriuose, kiek lėčiau, bet pakenčiamai 80386 SX, tačiau 486 šeimos procesoriai davė daug naujesnių technologijų ir gerokai didesnę darbo spartą.

486 procesoriuje pirmą kartą buvo panaudota pirmojo lygmens spartinančioji atmintis (8 Kb), įgalinusi mažesnį kreipimąsi į DA skaičių ir gerokai spartesnį darbą, nes spartinančioji atmintis buvo įdiegta tiesiog procesoriuje. 486 taip pat buvo pirmasis procesorius turėjęs veržlaus perdavimo (burst) režimą, kuris gerokai padidino bendravimo tarp DA ir procesoriaus spartą. 486 modelis buvo pirmasis x86 šeimos procesorius su instrukcijų konvejeriu ir todėl sparčiau apdorojo instrukcijas. Procesorius turėjo apie 1,25 mln. tranzistorių – beveik 5 kartus daugiau negu 80386. Papildomi tranzistoriai buvo naudoti naujoms galimybėms diegti, slankaus kablelio operacijų posistemei ir pirmojo lygmens spartinančiajai atminčiai. 486DX buvo gaminamas 25, 33 ir 50 MHz versijų. Kaip ir 80386, 80486 turėjo DX ir SX versijas. Pigesnė SX versija buvo gaminama 16, 20, 25 ir 33 MHz, tačiau, išskyrus mažesnę spartą ir dar vieną svarbią ypatybę, ji praktiškai buvo tokia pat, kaip ir 486 DX. Ta svarbi ypatybė buvo matematinio koprocesoriaus nebuvimas. 1992 m. rudenį buvo išleista padvigubintų ciklų DX procesorių versija, pavadinta 80486DX2. Vėliau 1994 išleido 80486DX4, kuris veikė triguba DX ciklų sparta. Ir šiose sistemose bendravimas su kitais komponentais vyko magistralės dažniu (25 arba 33MHz), tačiau vidinės procesoriaus operacijos galėjo vykti jau 75 arba 100 MHz. Šie procesoriai naudojo 3,3 V įtampą, nes reikėjo sumažinti išskiriamos šilumos kiekį (5V DX2 procesoriai privalėjo turėti įrangą šilumai išsklaidyti). DX4 procesoriams dėl šios priežasties reikėjo specialių pagrindinių plokščių.

“Pentium” yra sukurtas panaudojant naujus techninius sprendimus, kurie jį padarė dvigubai greitesnį už tuo pačiu dažniu veikiantį 486. “Pentium” turi 64, o ne 32 bitų duomenų magistralę; dvi spartinančiąsias atmintis – vieną duomenims, kitą instrukcijoms; įtaisą dviems instrukcijoms tuo pačiu metu apdoroti; daug greitesnį matematinį procesorių ir prognozavimo įtaisą. Platesnė vidinė duomenų magistralė paspartina duomenų perdavimą. PP
turintis atskiras spartinančiąsias atmintis instrukcijoms ir duomenims, veikia greičiau, nes jis gali tuo pačiu metu imti ir duomenis, ir naujas instrukcijas. Tai ypač svarbu, nes visų “Pentium” vidinis dažnis yra didesnis už išorinį dažnį (pvz., 200 MHz “Pentium” išorinis dažnis 66 MHz). “Pentium” instrukcijas apdoroja konvejeriniu būdu, panašiai, kaip 486, tik dvi iš karto, todėl per vieną ciklą jis gali apdoroti ne vieną, o dvi instrukcijas. Prognozavimo įtaisas analizuoja instrukcijų seką ir dažniausiai teisingai nusprendžia, kurias instrukcijas apdoroti. Todėl PP greičiau veikia, ypač kai vykdomos pasikartojančios operacijos, nes nereikia laukti, kol iš RAM ateis informacija, kokią operaciją vykdyti.

1997 m. “Intel” rinkai pateikė “Pentium” su MMX (multimedia extention), 57 papildomų instrukcijų rinkinio, skirto pagerinti daugiaterpes procesoriaus galimybes. Naujos instrukcijos remiasi lygiagretaus vykdymo principu ir naudoja technologiją, vadinamą – “viena instrukcija, keli duomenys (VIKD)”. VIKD leidžia vienai instrukcijai tuo pat metu naudoti kelis duomenų rinkinius, vadinasi greičiau atlikti užduotis. Tai ne vienintelis “Pentium” MMX privalumas. Konvejeriai prailgėjo nuo 5 iki 6 etapų, abi pirmojo lygmens spartinančios atmintys buvo padidintos nuo 8 iki 16 Kb, taip pat pagerintas ir šakų spėjimas.

Visai neseniai pasirodžiusio “Pentium Pro” procesoriaus konvejerio etapų skaičius buvo padidintas nuo 5 iki 14, pačių konvejerių buvo trys, o ne du, vadinasi, ir darbo sparta gerokai padidėjo. Dar daugiau, net keturi “Pentium Pro” procesoriai galėjo būti montuojami viename kompiuteryje ir dirbti kartu. Ankstesnės “Pentium” sistemos tegalėjo turėti du procesorius. “Pentium Pro” turėjo 5,5 mln. tranzistorių.

“Pentium II” procesoriuje padvigubinta pirmojo lygmens spartinančioji atmintis iki 32 Kb ir vietoj “Pentium Pro” antro lygmens spartinančiosios atminties panaudojo didesnę 512 KB spartinančią atmintį, kurios magistralė veikia 0,5 “Pentium II” procesoriaus ciklų dažnio. “Pentium III” yra patobulintas “Pentium II” variantas. Jo vidinis dažnis yra didesnis.

Vidinė atmintis

Šiuolaikiniuose personaliniuose kompiuteriuose yra skirtingų paskirčių vidinės atmintys:

1. 1. Pastovioji atmintis – ROM;

2. 2. Operatyvioji atmintis RAM;

3. 3. Spartinančioji atmintis – CACHE;

4. 4. Vaizdo atmintis – vRAM.

Kur ROM ir RAM sudaro pagrindinę PK atmintį.

Atmintys yra suskirstytos ląstelėmis, kuriose laikoma informacija. Kiekviena ląstelė turi savo adresą, kurį sudaro tam tikro ilgio dvejetainis kodas. Adresas nurodo konkrečią atminties ląstelę. Nuo adresų magistralės pločio priklauso jos valdomos atminties talpa. Adresai ir duomenys yra perduodami “žodžiais”. Adresai siunčiami tik viena kryptimi iš PP į atmintį, o duomenys – abiem kryptimis, nes PP iš atminties pasiima jam reikalingus duomenis ir įrašo į ją rezultatus

PP pirmiausia adresų magistrale siunčia adresą, kuris jame nurodytą atminties vietą padaro prieinama duomenims skaityti arba rašyti. Po to siunčiamas signalas, nurodantis, ar duomenys bus skaitomi, ar rašomi, ir duomenys perduodami duomenų magistrale. Atminties talpa ir sandara priklauso nuo PP tipo.

Pagrindinė atmintis yra suskirstyta į:

  Įprastinę (Conventional) atmintį. Nuo 0 iki 640 Kbaitų. Tai visuomet yra RAM.

  Rezervuotąją (Reserved) atmintį. Ją sudaro 384 Kbaitai likę iki 1 Mbaito. Joje visuomet yra ROM ir RAM, 64 Kbaitų “EMS” langas, pro kurį PP gali kreiptis į papildomą atmintį, ir sistemos BIOS. Kai pakanka operatyviosios atminties mikroschemų, PK darbui paspartinti informacija iš ROM yra perrašoma į RAM .

  Papildomąją (EMS – Expanded Memory System) atmintį. Ją sudaro daugiau nei 1 Mbaitas. Ja speciali atminties valdymo programa (EMM– Expanded Memory Manager) papildo PP tiesiogiai valdomą atmintį. Su šia atmintim PP bendrauja per “EMS” langą”.

  Viršutinę (HMA – High Memory Area) atmintį. Ją sudaro paskutinieji 64 megabaito kilobaitai.

  Išplėstąją (Extendet) atmintį. Ją sudaro virš 1 Mbaito. Ją PP valdo tiesiogiai.

Fizinė atminties talpa priklauso nuo to, kokios talpos ir kiek atminties mikroschemų yra kompiuteryje. Nuo RAM talpos priklauso PK darbo greitis. Kai RAM pakanka, programai veikiant, PK retai kreipiasi į diskinį kaupiklį. Kai RAM yra per mažai, PK dažnai tenka kreiptis į diskinį kaupiklį, kuris veikia daug lėčiau. Dėl dažno kreipimosi į diskinį kaupiklį, labai lėtėja PK veikimas, kreipimosi į diskinį kaupiklį trukmė yra apie 6 – 8 kartus ilgesnis lyginant su kreipimosi į RAM. Reikalinga RAM talpa priklauso nuo to, su kokiomis programomis dirbate. Talpesnę RAM galima lanksčiau valdyti.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 1335 žodžiai iš 4350 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.