Kompiuterių techninė sandara
5 (100%) 1 vote

Kompiuterių techninė sandara

1121314151

Informacinių technologijų savarankiskas darbas

Referatas

Kompiuterių techninė sandara

2005

Šiuo metu gaminami įvairių modifikacijų kompiuterių sisteminių blokų korpusai: horizontalusis, žemo profilio horizontalusis, vertikalusis, paaukštintas vertikalusis, monoblokas ir t.t. Šios modifikacijos skiriasi vidiniams įrenginiams skirtų sekcijų didumu ir skaičiumi, įrangos pakeitimo naujasne sudėtingumu it t.t. Dažniausiai vartotojų darbo vietose naudojami kompiuteriai su horizontaliaisiais ar vertikaliaisiais sisteminių blokų korpusais. Sisteminio bloko korpusas tai dėžė iš metalo ir plastmasės, kurioje yra: maitinimo blokas, kuris kintamą tinklo msrovę paverčia žemos įtampos nuolatine srove, maitinančia sisteminę plokštę, vidinius kompiuterio įrenginius, ir visa tai aušinantis ventiliatorius. Sekcijos vidiniams kompiuterio įrenginiams, disketiniams ir diskiniams kaupikliams.

Sisteminio bloko surinkimas. Į sisteminio bloko korpusą įstatoma sisteminė plokštė, kuri pritvirtinama sraigtais ir plastmasiniais kaiščiais. Vertikaliose sisteminė plokštė montuojama prie vienos iš šoninių sienelių (paprastai dešinės). Minimalų komplektą sudaro diskinis kaupiklis ir vienas diskelinis (paprastai 3.5 colio) kaupiklis. Į daugelio šiuolaikinių kompiuterių sisteminį bloką įmontuojami taip pat ir CDROM kaupikliai. Į pagrindinės sisteminės plokštės magistralių jungtis įstatomos valdiklių plokštės. Daugelis valdiklių turi jungtis, kurios sumontuotos taip, kad atsiduria sisteminio bloko išorėje, galinėje sienelėje. Tačiau kai kurių valdiklių jungtys turi būti tvirtinamos atskirai. Šiuo atveju naudojamos jungtys, sumontuotos ant metalinių plokščių. Tos plokštelės tvirtinamos galinėje sienelėje vienu varžtu.

PK vidinės atmintys. Šiulaikiniame PK yra keturių skirtingų paskirčių vidinės atmintys: pastovioji – ROM, operatyvioji – RAM, spartinačioji – Cache ir vaizdo atmintis – vRAM. RAM ir ROM sudaro pagrindinę PK atmintį

Laidai ir kabeliai. Laidus ir kabelius galima suskirstyti į šias grupes:

• Maitinimo laidai, kurie jungia maitinimmo bloką su sistemine plokšte, ventiliatoriais, diskiniais ir diskeliniais kaupikliais ir kitais sisteminėje plokštėje įtaisytais įrenginiais. Į kiekvieną yrenginį elektros srovė perduodama keturiais laidais:dviem juodais – “žemė”, raudonu – +5V ir geltonu – +12V. į sisteminę plokštę elektros srovę perduoda 12 laidų, o į ATX formato sisteminę plokštę – 16 laidų;

• Kabeliai, jungiantys valdiklius su vidiniais įrenginiais arba jungtimis, išorinių įrenginių jungimui. Šie kabeliai paprastai būna baltos arba pilkos spalvos ir plokšti. Siekiant išvengti neteisingo įjungimo, viena kraštinė tokių kabelių gysla būna raudona ir ji žymima Nr.1. Na, o ant valdiklių ir įrenginių jungčių pažymėta, kur yra kontaktas Nr.1, prie kurio turėtų būti jungiams šis laidas;

• Garso kabelis, kuris jungia CDROM kaupiklį su garso plokšte. Jį turi, žinoma, ne visi kompiuteriai, o sudarytas jis iš 3-4 laidų. Klausantis įprastinių kompaktinių diskų, garsinis signalas paverčiamas elektrini ir garso kabeliu perduodamas į garso plokštę;

• Laidai, jungiantys kompiuterio įjungimo mygtuką su maitinimo bloku, ir kitus, indikatorius ir garsiakalbį su sistemine plokšte arba valdikliais.

Centrinis procesorius. Centrinis procesorius yra viena sudėtingiausių PK mikroschemų. Jis vykdo programą ir atlieka visas programoje nurodytas matematines bei logine operacijas. Visuose centriniuose procesoriuose yra trys pagrindiniai įtaisai:

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

• Registrai – kelių baitų talpos atmintys. Juose saugomi į Centrinį procesorių įvesti duomenys, skaičiavimo rezultatai

• Valdymo įtaisas, kuris suderina visų centrinio procesoriaus įtaisų darbą.

Išorinė atmintis. Išorinė atmintis tai diskiniai, disketiniai, didelės talpos disketiniai, optiniai, DVD ir kiti rečiau naudojami kaupikliai. Disketės būna tik 5.25 ir 3.5 colio, jų talpa nuo 360 Kbaitų iki 2.8 Mbaito. Diskiniai kaupikliai – iki 40 Gbaitų. Optiniai diskai gali būti įrašomi vieną kartą WORM, gali būti ir perrašomi WMRA.

Informacijos įvedimo ir išvedimo priemonės. Įvedimo priemonės: klaviatūra, pieštukas,vairasvirtė, pelytė,valdymo rutulys, grafinė lenta, skeneriai, sensoriniai ekranai. Išvedimo priemonės: spausdintuvai: adatiniai matriciniai, rašaliniai, terminiai, lazeiniai, spalvotieji; braižytuvai, displėjai.

PK centrinis blokas

Centrinis blokas valdo visus PK cirkuliuojančios informacijos srautus. Jį sudaro pagrindinis procesorius, pastovioji atmintis (ROM), operatyvioji atmintis (RAM), spartinančioji atmintis (Cache), ryšio tarp sisteminės magistralės ir atskirų bloko dalių bei išorinių įrenginių interfeisai, taip pat disketinių, diskinių kaupiklių bei displėjaus valdikliai.

PP yra PK “smegenys”. Jis, kaip ir ESM pagrindinis procesorius, atlieka aritmetines ir logines operacijas, valdo PK. Nuo PP priklauso ESM galimybės. MP apibudinamas “žodžio” ilgiu, matuojamu bitais, ir darbo dažniu, išreiškiamu megahercais.

Pastovioje atmintyje (ROM)
yra gamintojo įrašyta PK valdymo programa BIOS, taip pat gali būti ir kitos operatoriaus darbą palengvinančios priemonės, pavyzdžiui, grafinis vartotojo interfeisas ir labiausiai paplitę programiniai paketai.

Į operatyviają atmintį (RAM) įrašomos darbo metu vartotojo naudojamos programos, PK cirkuliuojanti informacija ir darbo rezultatai.

Spartinančioji atmintis (Cache) naudojama pagreitinti informacijos cirkuliacijai tarp PP ir RAM, taip pat tarp diskinio kaupiklio ir RAM.

Informacija tarp atskirų PK dalių yra perduodama per sisteminę magistralę. Ja cirkuliuoja trijų rūšių informacija: duomenys; adresai; PK valdantys signalai. PK dalys su magistale sujungiamos interfeisais, turinčiais prievadus (Ports) – kanalus informacijai priimti ir perduoti. Kiekvienas prievadas turi savo adresą, kuriuo į jį kreipiamasi.

Per interfeisus PK palaiko ryšį su išoriniais įrenginiais, pvz., spausdintuvu, modemu, tinklu. IBM tipo PK naudojami lygiagretusis “Centronics” ir nuoseklieji interfeisai RS232 bei RS422. Nuo 1997 m.

pradėtas naudoti ypač greitas nuoseklusis interfeisas IEEE 1394 ir universalusis nuoseklusis interfeisas USB (Universal Serial Bus), prie kurio galima prijungti net 127 išorinius įrenginius.

Valdikliai valdo jiems priklausnčias PK dalis.

Su išore PK bendrauja per imformacijos įvedimo ir išvedimo įrenginius. Operatorius informaciją į kompiuterį įveda klaviatūra, iš disketės, disko,CD-ROM arba skeneriu skaitydamas dokumentus. PK operatorius valdo klaviatūra, sensoriniu ekranu, pelyte arba valdymo rutuliu. PK informacija operatoriui išveda į ekraną arba atspausdina popieriuje. PK su kitais kompiuteriais bendrauja per tinklo adapterį, modamą ar faksmodemą.

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, kad jų nepainiotume, pagrindinį mikroprocesorių ir 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 – aisiais. “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 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 3.3V 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 – aisiais “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.

Dar prieš metus kai pasirodė Pentium su MMX technologija, buvo pristatytas Pentium Pro procesorius. Pentium Pro 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, tačiau MES tikslių duomenų neskelbsime korporacijos saugumo sumetimais. Galime pasakyti tik tiek, kad vidinis dažnis yra didesnis.

Vidinė atmintis

Šiuolaikiniuose personaliniuose kompiuteriuose yra skirtingų paskirčių vidinės atmintys :

1. Pastovioji atmintis – ROM;

2. Operatyvioji atmintis – RAM;

3. Spartinančioji atmintis – CACHE;

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
Reikalinga RAM talpa priklauso nuo to, su kokiomis programomis dirbate. Talpesnę RAM galima lanksčiau valdyti.

Kreipiantis į atmintį puslapiais arba kitaip tariant “Ping pong” metodu, informacijos skaitymas ar rašymas vyksta žymiai greičiau. Kreipiantis “Ping pong” metodu, vienas paskui kitą einantys adresai nukreipiami skirtingoms RAM mikroschemoms. Taip sutaupome laiko ir visa atmintis veikia greičiau. Todėl atmintį turi sudaryti ne mažiau kaip dvi mikroschemų grupės – moduliai. Pvz.: 8 Mbaitų RAM , sudaryta iš 4 modulių po 2 Mbaitus gali būti greitesnė už RAM, susidedančią iš dviejų modulių po 4 Mbaitus.

RAM įrašoma į mikroschemas DIP (Dual In Line Pin), jų rinkinius SIMM (Singl In Line Memory Module), turinčius 72 sudvejintus kontaktus , arba DIMM (Dual In Line Memory Module), turinčius 168 kontaktus. Jie būna 64, 256, 1000, 2000, 4000, 8000, 16000 ir t.t., Kbaitų talpos.

SIMM moduliuose kontaktų, esančių abiejose plokštelės pusėse, poros yra sujungtos, o DIMM moduliuose jos nesujungtos, todėl tokio pat ilgio DIMM yra du kartus daugiau kontaktų, o kartu gali būti ir du kartus daugiau RAM mikroschemų.

Informacijos perdavimą iš PP į DRAM ir atgal galima pagreitinti naudojant statinę operatyviąją atmintį SRAM (DRAM – dinamiškai valdomos atminties mikroschemos) vadinama spartinančiąja atmintimi. Ji yra tarp pagrindinės RAM ir PP. Spartinančioji atmintis paspartina PP darbą, nes į ją iš pagrindinės RAM perrašoma dalis informacijos, kuri tuoj bus reikalinga(). Tuomet PP beveik visą laiką bendrauja su daug greitesne spartinančia atmintimi ir PK veikia 15 – 20 % greičiau, bei mažiau informacijos cirkuliuoja PK magistrale. Spartinančioji atmintis yra vidinė, kai ji yra μP mikroschemoje, ir išorinė, kai yra šalia μP.

Ar DIMM, ar SIMM modulio reikia jūsų kompiuteriui, sužinosite tik panagrinėję pagrindinę kompiuterio plokštę, bei joje esančias atinkamai tik DIMM ar tik SIMM jungtis. SIMM yra trumpesnė lyginant su DIMM jungtimi.

Išorinė atmintis

Dideliems informacijos kiekiams kaupti ir saugoti PK plaèiausiai naudojami magnetiniai disketinai ir diskiniai kaupikliai, taip pat optiniai diskiniai kaupikliai ir elektroniniais diskais vadinamos labai talpios puslaidininkinës atmintys, iðlaikanèios á jas áraðytà informacijà ir iðjungus maitinimà.

Disketiniai kaupikliai

PK naudojami 5.25 ir 3.5 coliø diskeliai. 5.25 colio disketës, esanèios lanksèiame plastmasiniame voke, jau seniai nebenaudojamos. Pirmosios tokios disketës buvo pagamintos 1976 metais ir buvo vienpusës. Naujuose PK naudojamos tik 3.5 colio disketës (SONY, 1981m.), ádëtos á uþdarà standø plastmasiná vokà. Jos yra kur kas patikimesnës, ilgaamþiðkesnës, joms skirtas disketinis kaupiklis yra maþesnis, taèiau jø talpa ir informacijos perdavimo greitis nebetenkina ðiuolaikinio vartotojo.

Disketës pavirðius yra lygus, padengtas trinèiai atspariu ferolaku. Kaupiklio galvutë juda tiesiai nuo disketës centro jos iðorës link ir atvirkðèiai. Informacija áraðoma á koncentrinius takelius, kurie yra suskirstyti á sektorius. Takeliø ir sektoriø skaièius priklauso nuo disketës kokybës, informacijos kodavimo bûdo, naudojamo formato ir kaupiklio. Viename sektoriuje daþniausiai telpa 512 baitø duomenø. Pvz., 3.5 colio 1.44 Mbaito disketës kiekvienoje pusëje yra 80 takeliø, sudarytø ið 18 sektoriø. Sektoriaus takelyje telpa 512 baitø informacijos.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 2667 žodžiai iš 8871 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.