Соглашение | Публикация статей

Шторы - calon.by

Микропроцессор
Категория: Статьи

Самым главным элементом в компьютере, его “мозгом”, является микропроцессор - небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. Микропроцессор умеет производить сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько десятков или даже сотен миллионов операций в секунду, которая во многом определяет быстродействие компьютера. Он осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера. Микропроцессоры отличаются друг от друга и типом (моделью) и тактовой частотой. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту - чем она выше, тем выше производительность компьютера.
Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду, и измеряется в мегагерцах (Мгц). (Разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для их выполнения.)
Сопроцессор.
В тех случаях, когда на компьютере приходится выполнять много математических вычислений, к основному микропроцессору добавляют математический сопроцессор. Если микропроцессор не содержит специальных команд для работы с числами с плавающей точкой, то при проведении расчетов с вещественными числами каждая операция над ними моделируется с помощью нескольких десятков операций микропроцессора. Это сильно снижает эффективность применения компьютера для научных вычислений, при использовании машинной графики и для других применений с интенсивным использованием чисел с плавающей точкой. Поэтому в этих случаях следует использовать компьютеры с установленным математическим сопроцессором. Наличие сопроцессора может увеличить скорость выполнения операций с плавающей точкой в 5-15 раз. (Микропроцессоры Intel-80486DX и Pentium сами поддерживают операции с плавающей точкой, поэтому при их использовании математический сопроцессор не требуется.)
Оперативная память.
Следующим очень важным элементом компьютера является оперативная память. Именно из нее процессор и сопроцессор берут программы и исходные данные для обработки, в нее они записывают полученные результаты. Название “оперативная” эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями). Емкость оперативной памяти в ПЭВМ измеряется в Килобайтах и Мегабайтах. Иногда адресное пространство увеличивается до Гигабайта. В наиболее распространенных конфигурациях ПЭВМ емкость оперативной памяти составляет 1-16 Мбайт. В оперативной памяти обычно выделяется область, называемая стеком. Обращение к стековой памяти возможно только в той ячейке, которая адресуется указателем стека. Стек удобен при организации прерываний и обращении к подпрограммам.
Для достаточно быстрых компьютеров необходимо обеспечить быстрый доступ к оперативной памяти, иначе микропроцессор будет простаивать и быстродействие компьютера уменьшится. Для этого такие компьютеры могут оснащаться кэш-памятью, т.е. “сверхоперативной” памятью относительно небольшого объема (обычно от 64 до 256 Кбайт), в которой хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти. Кэш-память располагается “между” микропроцессором и оперативной памятью, и при обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.
Постоянная память является энергонезависимой и используется для хранения системных программ, в частности, базовой системы ввода-вывода, вспомогательных программ и т.п. Программы, хранящиеся в постоянной памяти, предназначены для постоянного использования микропроцессором.
Контроллеры и шина.
Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные, которые попадают туда из различных устройств компьютера - клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т.д. Обычно эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут находиться не снаружи компьютера, а встраиваться внутрь системного блока. Результаты выполнения программ также выводятся на внешние устройства - монитор, диски, принтер и т.д.
Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются целых два промежуточных звена:
1. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами.
2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую в просторечии обычно называют шиной. Тип системной магистрали передачи данных внутри компьютера является важной характеристикой, которая определяет возможности и диапазон применимости компьютера. Шина входит в состав материнской (системной) платы. Все контроллеры внешних устройств, кроме размещенных непосредственно на материнской плате, подключаются к компьютеру путем вставки этих контроллеров в свободные разъемы (слоты) шины.
Одним из контроллеров, которые присутствуют почти в каждом компьютере, является контроллер портов ввода-вывода. Эти порты бывают следующих типов:
- параллельные - к ним обычно подключаются принтеры;
- асинхронные последовательные - через них подсоединяются мышь, модем и т.д.
- игровой порт - для подключения джойстика.
Некоторые устройства могут подключаться и к параллельным, и к последовательным портам. Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большей скоростью, чем последовательные (за счет использования большего числа проводов в кабеле).


Статьи по теме:

Преимущества .Net Для Разработки Программ И Баз Данных
LEP-дисплеи: день завтрашний
Государственные дотации
Структура конструкций и поколения ЭВМ
Интерфейс глобальных сетей
Использование комментариев
Первичный и расширенный раздел
Реализация кабельной системы
Очистка очереди печати документов
Поисковые системы и каталоги ресурсов
Управление расположением значков Microsoft Windows XP
Правда об активации Windows Vista
Технический аспект социальных условий и предпосылок
Загрузка нескольких различных ОС
Активный Рабочий стол Windows XP
Многие споры вокруг проблемы "кибернетика и мышление"
SHADOW MASK
Требования, предъявляемые к техническим средствам ЭВМ
Протокол Internet (IP)
История Браузера Opera
Как Правильно Выбрать Бумагу
Ваш подросток безопасно использует интернет?
Алее Софтвер Создает Электронный Каталог Для Сзагс
Открытие документа из командной консоли
Компьютерный вирус - понятие и классификация
Microsoft о дате выхода Windows Vista
HotMail своими руками, или Что может PH
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРОВ
Он обжуливает?
Агрегатный принцип построения ЭВМ
Административное устройство Internet
Контроллеры жестких дисков
Самый востребованный софт!
Общие признаки преступлений в сфере компьютерной информации
Odbc Firebird Или Все Же Ole Db Драйвер?
Монтаж фильма
Украинский сегмент сети Internet сегодня
Особенности системной интеграции CompactPCI-систем
Подсистема вывода,способы логического вывода
Программа Sendmail
Internet и первичные телекоммуникационные сети Украины
Работа накопителя
TCO '99
Кредитные карты и Internet
Блокнот: Автоматическая вставка даты и времени
Робот Саламандра Помогает Разгадывать Загадки Эволюции
Интерфейсные места кабельной системы
Оптимальное время жизни кэша для Joomla CMS
Получение изображений со сканера или цифровой камеры
Способы совершения компьютерных преступлений
Какое сжатие файлов лучшее?
Почему именно Vista?
Самая популярная операционная система сегодня для CompactPCI систем
Три Тренинга От Известных Вендоров: Специально Для «Антивирусных Решений»
Память