ВУЗ:
Составители:
ЭВМ состоит из ряда устройств, каждое из которых выполняет определенные функции в вычислительном
процессе. Состав устройств, их основные связи и выполняемые функции определяет обобщенная структурная
схема ЭВМ.
Стрелки на схеме указывают направление передачи информации, а все связи между устройствами делятся на
информационные и управляющие. Информационные связи обеспечивают передачу обрабатываемой информации,
то есть кодов чисел и команд, а управляющие используются для передачи сигналов управления работой
устройств ЭВМ и ответных сигналов.
Конструктивно ПК состоит из печатных плат, имеющих стандартные разъемы. Платы комплектуются
элементами, являющимися типовыми по выполняемым функциям и физическим принципам функционирования.
В качестве элементной базы современных ЭВМ используются интегральные схемы (микросхемы). Они
изготовляются методами интегральной технологии и могут выполнять функции элементов, узлов или устройств.
Интегральные схемы представляют собой микроэлектронные изделия, выполняющие определенные функции
преобразования и обработки сигналов и имеющие высокую плотность упаковки электрически соединенных
элементов и компонентов. Интегральные схемы выпускаются сериями, чтобы на основе одной серии можно было
создавать любое функционально законченное устройство. Серия интегральных схем представляет собой
совокупность микросхем, выполняющих различные функции, но имеющих единое конструктивно-
технологическое исполнение и рассчитанных на совместное применение. Они собираются в стандартном
корпусе, имеют одинаковые напряжения питания, способы крепления и монтажа.
Сложность интегральных схем, плотность упаковки и их возможности определяются степенью интеграции
k, являющейся логарифмом числа N содержащихся в микросхеме элементов и компонентов, то есть k = lnN.
Следовательно, микросхемы первой степени интеграции содержат до 10 элементов и других компонентов, второй
– 11 … 100, третьей – 101 … 1000, четвертой – 1001 … 10 000 и т.д. В зависимости от степени интеграции все
интегральные схемы делятся на:
¾ малые (первой и второй степени) – содержат в одном корпусе один или несколько логических элементов
или триггеров;
¾ средние (второй и третьей степени) – содержат один или несколько одинаковых функциональных узлов
(регистры, счетчики, сумматоры, дешифраторы);
¾ большие (третьей и четвертой степени) – содержат одно или несколько функционально законченных
устройств или их частей (АЛУ, ОЗУ);
¾ сверхбольшие (пятой и последующих степеней) – содержат законченные процессоры и другие
вычислительные средства.
Появление СБИС позволило разработать на их основе цифровые устройства, которые по выполняемым
функциям соответствуют центральным процессорам ЭВМ. Такие СБИС получили название микропроцессоров.
Рассмотренная обобщенная структурная схема имеет ряд недостатков, связанных с низкой эффективностью
использования устройств, жесткой структурой и неизменным составом оборудования. Поэтому организация
современных ЭВМ отлична от приведенной схемы и в зависимости от назначения машины реализуется по
одному из двух типовых решений. Такими решениями являются иерархическая и магистральная структуры ЭВМ.
• Иерархическая структура. Большие ЭВМ общего назначения, часто имеют иерархическую структуру, в
которой выделяется четыре уровня устройств, причем каждый уровень находится в отношении подчинения более
высокому уровню.
Исходные
данные
Результаты
вычислений
Устройства
ввода-вывода
информации
Оперативное
запоминающее
устройство
Арифметико
логическое
устройство
Устройство
управления
Внешние
запоминающие
устройства
Процессор
Системный
блок
Информационный
поток
Управляющий
поток
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
