Устройство ЭВМ (IBM PC)
ЭВМ, используемые для целей САПР и в системах управления (СУ), состоят из:
- системного блока;
- клавиатуры для ввода символов в компьютер;
- монитора (или дисплея) для отображения текстовой и графической информации.
Клавиатура и монитор вместе образуют консоль, т.е «выступающую вперед часть»
ЭВМ. Это наследие эпохи мэйнфреймов, к которым подключалось много консолей..
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
 |
Кроме того, ЭВМ оснащается дополнительными устройствами, к которым относятся:
-мышь или другой манипулятор;
-принтер (печатающее устройство);
-сканнер для считывания текстовой и графической информации;
-плоттер (графопостроитель) для вывода чертежей на бумагу;..
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
-дигитайзер (графический планшет) для ввода чертежей в компьютер;
-стример - устройство для резервного копирования на магнитную ленту информации в ЭВМ;
-модем для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть;
-радиомодем для обмена информацией через радиоканал;
-источник бесперебойного питания.
 |  | ||||||||
 |  | ||||||||
 | |||||||||
-Центральный микропроцессор (Central Processor Unit - CPU) основной элемент ЭВМ, выполняет все вычисления и обработку информации. В IBM PC используют ЦП фирм Intel, AMD, Cyrix, IBM и др.
- Арифметический сопроцессорпомогает выполнять основному ЦП математические операции над вещественными числами.
Для ЦП фирмы Intel (80486, Pentium и выше) сопроцессоры не нужны.
|
|
- Оперативная память(Random Access Memory - RAM) служит для быстрой передачи данных и программ процессору и сопроцессору. После отключения все данные исчезают.
- Есть постоянная энергонезависимая оперативная память ROM, доступная только для чтения (Read Only Memory), где хранятся программы тестирования РС при включении и базовая система ввода-вывода информации -(Basic Input-Output System - BIOS).
- Контроллеры и шина служат для связи и обмена информацией между оперативной памятью и внешними устройствами - монитором, дисками, принтером и т.д.
Для каждого внешнего устройства в РС имеется управляющая схема – контроллер или адаптер.
Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с ЦП и оперативной памятью через магистраль передачи данных, которую называют шиной.
- Электронные платы в модульном исполнении упрощают подключение устройств. На основной плате РС – системной или материнской (Motherboard) обычно располагаются процессор, сопроцессор, оперативная память и шина.
Контроллеры и адаптеры находятся на отдельных платах, вставляющихся в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате. Через слоты контроллеры устройств подключаются непосредственно к шине.
 | |||
 | |||
Системная (материнская) плата
 | |||
 | |||
Сопроцессор
Оперативная
Память
(RAM)
Контроллер
клавиатуры
Процессор
 |
Системная магистраль данных (шина)
 |  |  |  |
Адаптер Адаптер Контроллер Контроллер
Монитора портов доп. устройств дисков
|
|
CD-ROM
HDD
Системный
блок
DVD-ROM
FDD
 |  |  |
Монитор Мышь, Сканер,
Принтер модем Клавиатура
Сетевая карта Видеокарта
 | |||
 | |||
- Контроллеры портов ввода-выводабывают параллельные (Line PrinTer – LPT1-LPT4) для подключения принтера и асинхронные последовательные (Communication – COM1-COM3) для подключения мыши, модема.
 |
Архитектура ЭВМ
Это ее абстрактное представление.
Она отражает структурную, логическую, схемотехническую организацию ЭВМ и включает в себя:
структурную схему ЭВМ;
средства и способы доступа к элементам структурной схемы ЭВМ;
организацию и разрядность интерфейсов ЭВМ;
набор и доступность регистров;
организацию и способы адресации памяти;
способы представления и форматы данных ЭВМ;
набор машинных команд ЭВМ;
форматы машинных команд;
обработку нештатных ситуаций (прерываний).
Общие архитектурные
свойства и принципы ЭВМ
- Принцип хранимой программы.
Код программы и ее данные находятся в одном адресном пространстве в оперативной памяти.
- Принцип микропрограммирования.
В состав ЦП входит блок микропрограммного управления. Он для каждой машинной команды имеет набор действий-сигналов, которые нужно сгенерировать для физического выполнения требуемой машинной команды.
- Линейное пространство памяти.
Это совокупность ячеек памяти, которым последовательно присваиваются номера (адреса) 0, 1,2,....
- Последовательное выполнение программ.
ЦП выбирает из памяти команды строго последовательно. Для изменения хода выполнения программы или ветвления используют специальные команды условного и безусловного перехода.
|
|
- Не различение ЦП между данными и командами.
Данные и машинные команды в виде последовательности 0 и 1 находятся в одном пространстве памяти. Потому всегда важно в программе четко разделять пространство данных и команд.
- Безразличие к целевому назначению данных.
ЭВМ все равно, какую логическую нагрузку несут обрабатываемые данные.