Что понимается под структурой компьютера понимается
Структура персонального компьютера.
Структура компьютера можно представить графически в виде схемы. В структуре компьютера выделяют три основные части:центральная часть (микропроцессор и основная память),системная шина и периферийные устройства.
Открытая архитектура позволяет подключать совместимые между собой устройства от различных производителей.
Архитектура с общей шиной обеспечивает простоту и дешевизну, а также использование общих алгоритмов взаимодействия между устройствами.
Просмотр содержимого документа
«Структура персонального компьютера.»
Тема урока: Структура персонального компьютера.
образовательная: повторить и обновить в памяти знания о персональном компьютере: назначение, состав устройств ПК и его характеристики.
развивающая: развивать информационное мышление обучающихся.
воспитательная: воспитание информационной культуры, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, показать, как знание устройств входящих в состав ПК помогает в профессиональной деятельности.
Тип урока: усвоение новых знаний
Изучение нового материала.
1. Организационный момент. Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку, отмечает отсутствующих.
Что понимается под ЭВМ (компьютером)? Какие типы ЭВМ по форме представления Вы знаете?
Что такое архитектура ПК?
Какие ЭВМ существуют по принципу действия?
Что понимают под командой, выполняемой в компьютере?
Под командой понимается сигнал, сформированный в устройстве управления
Каковы основные принципы построения ЭВМ по фон Нейману?
— принцип двоичного кодирования
— принцип программного управления
— принцип однородности памяти
Из каких частей состоит поле команды?
Какие форматы команд используются?
Чем различаются форматы команд? Назовите порядок действия при сложении в командах.
В чем отличие гарвардской архитектуры от классической?
При гарвардской архитектуре ЭВМ имела отдельную память для команд и отдельную память для данных. Программу нельзя разместить в свободной памяти данных и наоборот.
Изучение нового материала.
Структура компьютера можно представить графически в виде схемы. В структуре компьютера выделяют три основные части:центральная часть (микропроцессор и основная память),системная шина и периферийные устройства.
Открытая архитектура позволяет подключать совместимые между собой устройства от различных производителей.
Архитектура с общей шиной обеспечивает простоту и дешевизну, а также использование общих алгоритмов взаимодействия между устройствами.
Центральная часть и системная шина
Процессор выполнен в виде полупроводникового кристалла или комплекта кристаллов, на которых реализован центральный процессор.
АЛУ выполняет арифметические и логические операции над данными, взаимодействуя с остальными элементами процессора. Данные, над которыми выполняются операции, поступают из регистров в сумматор, затем результат отправляется в регистры.(слайд 5)
Сумматор (аккумулятор) используется для временного накапливания и хранения данных, полученных в результате выполнения операций АЛУ.
Устройство управления управляет вычислительным процессом по программе и координирует работу всех устройств. УУ формирует управляющие сигналы и затем их выполняет.
Регистры общего назначения служат для промежуточного хранения информации в процессе ее обработки. На физическом уровне регистр представляет совокупность триггеров, которые связаны между собой общей системой управления, при этом каждый триггер способен хранить один двоичный разряд.
Работа МП синхронизируется импульсами тактовой частоты от задающего генератора. Чем выше тактовая частота, тем выше быстродействие процессора. Измеряется тактовая частота в МГц и Ггц.
«Разрядность» включает в себя:
По конструктивному признаку все процессоры делятся наразрядно-модульные (собираются из нескольких микросхем) иоднокристальные (изготавливаются в виде одной микросхемы)
В зависимости от используемой системы команд различают процессоры типа:
— CISC (Сomplex Instruction Set Command) с полным набором системы команд;
— RISC (Redused Instruction Set Command) с усеченным набором команд.
МП первого типа являются традиционными, а их система включает большое количество команд для выполнения арифметических и логических операций, команд управления, команд пересылки и ввода-вывода данных. МП этого типа используются в большинстве современных ПК типа IBM и выпускаются такими фирмами, как Intel, AMD, IBM.
МП должен оперативно реагировать на различные события, происходящие в компьютере в результате действий пользователя и без его вмешательства, т.е. автоматически. Например, нажатие на клавишу или нарушение в работе оборудования и т.д. Необходимую реакцию на события обеспечивает система прерываний.
Обработка прерываний сводится к приостановке выполнения текущей программы и выполнения служебной программы, которая соответствует определенному типу прерывания. После реализации обработчиком прерываний служебной программы выполнение отложенной программы может быть продолжено.Различают программные и аппаратные прерывания.
Под системой прерываний понимают комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих выявление и обработку прерываний.
ОЗУ служит для приема, выдачи и кратковременного хранения переменной (текущей) информации в ходе выполнения процессором вычислительных операций. ОЗУ составляет большую часть основной памяти и является энергозависимым, поэтому при включении питания информация, хранившаяся в ОЗУ, безвозвратно теряется.
В качестве элементов памяти в ОЗУ используются либо триггеры, либо конденсаторы. В зависимости от способа хранения информации ОЗУ делятся на статистические и динамические. В статистическом ОЗУ каждый бит информации (1 или 0) хранится на элементе типа электронной защелки (триггер), состояние которого остается неизменным до тех пор, пока не будет сделана новая запись в этот элемент или не будет выключено питание.
Динамическое ОЗУ каждый бит информации хранит в виде заряда конденсатора. Из-за токов утечки заряд конденсатора необходимо с определенной периодичностью обновлять (регенерировать). Во время регенерации запись новой информации должна быть запрещена. Динамические ОЗУ по сравнению со статическими имеют более высокую удельную емкость, большее быстродействие и энергопотребление.
Связующим элементом между различными устройствами компьютера является система шина (СШ).
Системная шина предназначена для передачи данных между периферийными устройствами (ПУ) и центральным процессором или между периферийными устройствами и оперативной памятью.
Сама системная шина представляет собой совокупность одно- и двунаправленных линий, логически объединяемых в следующие группы:
— шину данных, служащую для передачи информации в оба направления (от МП к ОЗУ или ПУ и обратно, либо между ОЗУ и ПУ);
— шину адреса, с использованием которой адресуются ОП и порты ввода-вывода;
— шину управления, предназначенную для передачи управляющих сигналов, таких как «запись в память», «чтение из памяти», сигналы прерываний.
Следовательно, системная шина обеспечивает три типа передачи данных и управляющих сигналов между:
Подведение итогов занятия. Вопросы для закрепления:
Что понимается под структурой компьютера?
Какие основные части можно выделить в структуре ПК?
Каково назначение микропроцессора?
Для чего служит ОЗУ?
Что обеспечивает передачу данных между основными устройствами компьютера?
Структура и состав персонального компьютера
Тип урока: усвоение новых знаний
Оборудование: компьютер, компьютерная презентация, проектор
Фиошин М.Е., Ресин А.А., Юнусов С.М. «Информатика и ИКТ. 10-11 классы»
1. Организационный момент.
2. Сообщение темы и цели занятия.
3. Актуализация знаний
Что понимается под ЭВМ (компьютером)? Какие типы ЭВМ по форме представления Вы знаете?
Что такое архитектура ПК?
Какие ЭВМ существуют по принципу действия?
Что понимают под командой, выполняемой в компьютере?
Под командой понимается сигнал, сформированный в устройстве управления
Каковы основные принципы построения ЭВМ по фон Нейману?
— принцип двоичного кодирования
— принцип программного управления
— принцип однородности памяти
Из каких частей состоит поле команды?
Какие форматы команд используются?
Чем различаются форматы команд? Назовите порядок действия при сложении в командах.
В чем отличие гарвардской архитектуры от классической?
При гарвардской архитектуре ЭВМ имела отдельную память для команд и отдельную память для данных. Программу нельзя разместить в свободной памяти данных и наоборот.
4. Усвоение новых знаний
Структура компьютера можно представить графически в виде схемы. В структуре компьютера выделяют три основные части: центральная часть (микропроцессор и основная память), системная шина и периферийные устройства. (слайд 3)
Открытая архитектура позволяет подключать совместимые между собой устройства от различных производителей.
Архитектура с общей шиной обеспечивает простоту и дешевизну, а также использование общих алгоритмов взаимодействия между устройствами.
Центральная часть и системная шина
Процессор выполнен в виде полупроводникового кристалла или комплекта кристаллов, на которых реализован центральный процессор.
АЛУ выполняет арифметические и логические операции над данными, взаимодействуя с остальными элементами процессора. Данные, над которыми выполняются операции, поступают из регистров в сумматор, затем результат отправляется в регистры. (слайд 5)
Сумматор (аккумулятор) используется для временного накапливания и хранения данных, полученных в результате выполнения операций АЛУ.
Устройство управления управляет вычислительным процессом по программе и координирует работу всех устройств. УУ формирует управляющие сигналы и затем их выполняет.
Регистры общего назначения служат для промежуточного хранения информации в процессе ее обработки. На физическом уровне регистр представляет совокупность триггеров, которые связаны между собой общей системой управления, при этом каждый триггер способен хранить один двоичный разряд.
Работа МП синхронизируется импульсами тактовой частоты от задающего генератора. Чем выше тактовая частота, тем выше быстродействие процессора. Измеряется тактовая частота в МГц и Ггц.
«Разрядность» включает в себя:
По конструктивному признаку все процессоры делятся на разрядно-модульные (собираются из нескольких микросхем) и однокристальные (изготавливаются в виде одной микросхемы)
В зависимости от используемой системы команд различают процессоры типа:
— CISC (Сomplex Instruction Set Command) с полным набором системы команд;
— RISC (Redused Instruction Set Command) с усеченным набором команд.
МП первого типа являются традиционными, а их система включает большое количество команд для выполнения арифметических и логических операций, команд управления, команд пересылки и ввода-вывода данных. МП этого типа используются в большинстве современных ПК типа IBM и выпускаются такими фирмами, как Intel, AMD, IBM.
МП должен оперативно реагировать на различные события, происходящие в компьютере в результате действий пользователя и без его вмешательства, т.е. автоматически. Например, нажатие на клавишу или нарушение в работе оборудования и т.д. Необходимую реакцию на события обеспечивает система прерываний.
Обработка прерываний сводится к приостановке выполнения текущей программы и выполнения служебной программы, которая соответствует определенному типу прерывания. После реализации обработчиком прерываний служебной программы выполнение отложенной программы может быть продолжено. Различают программные и аппаратные прерывания.. (слайд 14)
Под системой прерываний понимают комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих выявление и обработку прерываний. (Слайд 15)
ОЗУ служит для приема, выдачи и кратковременного хранения переменной (текущей) информации в ходе выполнения процессором вычислительных операций. ОЗУ составляет большую часть основной памяти и является энергозависимым, поэтому при включении питания информация, хранившаяся в ОЗУ, безвозвратно теряется. (слайд 16)
В качестве элементов памяти в ОЗУ используются либо триггеры, либо конденсаторы. В зависимости от способа хранения информации ОЗУ делятся на статистические и динамические. В статистическом ОЗУ каждый бит информации (1 или 0) хранится на элементе типа электронной защелки (триггер), состояние которого остается неизменным до тех пор, пока не будет сделана новая запись в этот элемент или не будет выключено питание.
Динамическое ОЗУ каждый бит информации хранит в виде заряда конденсатора. Из-за токов утечки заряд конденсатора необходимо с определенной периодичностью обновлять (регенерировать). Во время регенерации запись новой информации должна быть запрещена. Динамические ОЗУ по сравнению со статическими имеют более высокую удельную емкость, большее быстродействие и энергопотребление.(слайд 18)
Связующим элементом между различными устройствами компьютера является система шина (СШ).
Системная шина предназначена для передачи данных между периферийными устройствами (ПУ) и центральным процессором или между периферийными устройствами и оперативной памятью. (Слайд 19)
Сама системная шина представляет собой совокупность одно- и двунаправленных линий, логически объединяемых в следующие группы:
— шину данных, служащую для передачи информации в оба направления (от МП к ОЗУ или ПУ и обратно, либо между ОЗУ и ПУ);
— шину адреса, с использованием которой адресуются ОП и порты ввода-вывода;
— шину управления, предназначенную для передачи управляющих сигналов, таких как «запись в память», «чтение из памяти», сигналы прерываний. (слайд 20)
Следовательно, системная шина обеспечивает три типа передачи данных и управляющих сигналов между:
6. Домашнее задание: Фиошин М.Е., Ресин А.А., Юнусов С.М. «Информатика и ИКТ. 10-11 классы» стр. 53-98.