Основные устройства компьютера

Северо-западный заочный технический университет.Кафедра высшей математикии информатики.КУРСОВАЯ РАБОТА.ТЕМА Студент первого курса ШИФР 12-0102 Специальность 12-01аз Воронин И. В.Петрозаводск.ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА.Косновным устройствам относятся процессоры, материнские платы, видео карты,жесткий диск, порты и ОЗУ. Также существуют устройства ввода и вывода безкоторых компьютер не может работать нормально.К ним относят дисководы, cd-rom,мониторы, принтеры, клавиатура, мышь, сканеры и модемы.

МОННИТОРЫ.Экраны мониторы бывают обычного размера 14 и 15 дюймов по диагонали , увеличенные 17, 19 и большие, как телевизор 20,21 и даже 24 дюйма , цветные от 4 8 16 до нескольких миллиардов цветов и монохромные то есть двухцветные, считаяи цвет фона черно белые, черно желтые, черно зеленые . Делятся они еще ив зависимости от своей разрешающей способности. Существуют три вида мониторов жидко-кристалические, плазменные плоские и на основе электронно-лучевой трубки.МАТЕРИНСКИЕ ПЛАТЫ.Материнская плата является одним из главных устройств компьютера на нейустанавливаются микросхемы процессора, память и микросхемы других устройств.

ЖЕСТКИЙ ДИСК.Оченьважный параметр объ м жесткого диска. Бывают от 120 мегабайт до 60 гигабайт ивыше. Немаловажный параметр также быстродействие жесткого диска.Обычные диски вращаются соскоростью 5400 об. мин, а новые уже 7200.Современныедисководы FDD рассчитаны на дискетуразмером 3,5 дюйма.Обычно дискета вмещает1,44МБ данных.CD-ROMдисковод для лазерных компакт дисков вмещает около 650-700 МБ данных или 70минут звука.ПРИНТЕРЫ, ПОРТЫ, МОДЕМЫ.Принтерэто печатающее устройство.

Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. Порты бывают тр х видов параллельные,последовательные и инфракрасные.Модемыпозволяют нам подключатся к компьютерным сетям через телефонную линию.Ониделятся на внешние и внутренние, бывают ещ и факс модемы.ПРОЦЕССОР.Процессор, или болееполно микропроцессор, а также часто называемый ЦПУ CPU - central processingunit является центральным компонентом компьютера. Это разум, которыйуправляет, прямо или косвенно, всем происходящим внутри компьютера.

Когда фон Нейман впервыепредложил хранить последовательность инструкций, так называемые программы, втой же памяти, что и данные, это была поистине новаторская идея. Опубликована она в FirstDraft of a Report on the EDVAC в 1945 году. Этототчет описывал компьютер состоящим из четырех основных частей центральногоарифметического устройства, центрального управляющего устройства, памяти исредств ввода-вывода.

Сегодня, более полувекаспустя, почти все процессоры имеют фон-неймановскую архитектуру.ИсторическаяретроспективаКак известно, всепроцессоры персональных компьютеров основаны на оригинальном дизайне Intel.Первым применяемым в PC процессором был интеловский чип 8088. Intelрасполагал выпущенным ранее более мощным процессором 8086. 8088 был выбран посоображениям экономии его 8-битная шина данных допускала более дешевыесистемные платы, чем 16-битная у 8086. Также во время проектирования первых PCбольшинство доступных интерфейсных микросхем использовали 8-битный дизайн.

Те первыепроцессоры даже не приближаются к мощи, достаточной для запуска современныхприложений.В таблице ниже приведеныосновные группы интеловских процессоров от первой генерации 8088 86 до шестогопоколения Pentium Pro и Pentium II Тип Поколение Дата Ширина шины данных адреса Внутренний кэш Скорость шины памяти MHz Внутренняя частота MHz 8088 First 1979 8 20 bit None 4.77-8 4.77-8086 First 1978 16 20 bit None 4.77-8 4.77-80286 Second 1982 16 24 bit None 6-20 6-20 80386DX Third 1985 32 32 bit None 16-33 16-33 80386SX Third 1988 16 32 bit 8K 16-33 16-33 80486DX Fourth 1989 32 32 bit 8K 25-50 25-50 80486SX Fourth 1989 32 32 bit 8K 25-50 25-50 80486DX2 Fourth 1992 32 32 bit 8K 25-40 50-80 80486DX4 Fourth 1994 32 32 bit 8K 8K 25-40 75-120 Pentium Fifth 1993 64 32 bit 8K 8K 60-66 60-200 MMX Fifth 1997 64 32 bit 16K 16K 66 166-233 Pentium Pro Sixth 1995 64 36 bit 8K 8K 66 150-200 Pentium II Sixth 1997 64 36 bit 16K 16K 66 233-300 Третье поколениепроцессоров, основанных на Intel 80386SX и 80386DX, были первыми применяемыми вPC 32-битными процессорами.

Основным отличием между ними было то, что 386SX был32-разрядным только внутри, поскольку он общался с внешним миром по 16-разряднойшине.

Это значит, что данные между процессором и остальным компьютеромперемещались на вполовину меньшей скорости, чем у 486DX. Четвертая генерацияпроцессоров была также 32-разрядной.

Однако все они предлагали рядусовершенствований.Во-первых, был полностью пересмотрен весь дизайн 486поколения, что само по себе удвоило скорость.

Во-вторых, все они имели 8kbвнутреннего кэша, прямо у процессорной логики. Такое кэширование передачиданных от основной памяти значило, что среднее ожидание процессора запросов кпамяти на системной плате сократилось до 4 , поскольку, как правило,необходимая информация уже находилась в кэше. Модель 486DX отличаласьот 486SX только поставляемым внутри математическим сопроцессором.Этототдельный процессор спроектирован для проведения операций над числами сплавающей точкой. Он мало применяется в каждодневных приложениях, нокардинально меняет производительность числовых таблиц, статистического анализа,систем проектирования и так далее.

Важной инновацией былоудвоение частоты, введенное в 486DX2. Это значит что внутри процессор работаетна удвоенной по отношению ко внешней электронике скоростью.Данные междупроцессором, внутренним кэшем и сопроцессором передаются на удвоенной скорости,приводя к сравнимой прибавке в производительности. 486DX4 развил эту технологиюдальше, утраивая частоту до внутренних 75 или 100MHz, а также удвоив объемпервичного кэша до 16kb. Pentium, определив пятоепоколение процессоров, значительно превзошел в производительностипредшествующие 486 чипы благодаря нескольким архитектурным изменениям, включаяудвоение ширины шины до 64 бит. P55C MMX сделал дальнейшие значительныеусовершенствования, удвоив размер первичного кэша и расширив набор инструкцийоптимизированными для мультимедиа приложений операциями.

Pentium Pro, появившись в1995 году как наследник Pentium, был первым в шестом поколении процессоров иввел несколько архитектурных особенностей, не встречавшихся ранее в мире PC.Pentium Pro стал первым массовым процессором, радикально изменившим способвыполнения инструкций переводом их в RISC-подобные микроинструкции ивыполнением их в высокоразвитом внутреннем ядре. Он также замечателензначительно более производительным вторичным кэшем относительно всех прежнихпроцессоров.

Вместо использования базирующегося на системной плате кэша,работающего на скорости шины памяти, он использует интегрированный кэш второгоуровня на своей собственной шине, работающей на полной частоте процессора,обычно в три раза быстрее кэша на Pentium-системах.

Следующий новый чиппосле Pentium Pro Intel представил спустя почти полтора года - появился PentiumII, давший очень большой эволюционный шаг от Pentium Pro. Это распалилоспекуляции, что одна из основных целей Intel в производстве Pentium II был уходот трудностей в изготовлении дорогого интегрированного кэша второго уровня вPentium Pro. Архитектурно Pentium II не очень отличается от Pentium Pro сподобным эмулирующим x86 ядром и большинством схожих особенностей. Pentium II улучшилархитектуру Pentium Pro удвоением размера первичного кэша до 32kb,использованием специального кэша для увеличения эффективности 16-битной обработки, Pentium Proоптимизирован для 32-битных приложений, а с 16-битным кодом не обращается стольже хорошо и увеличением размеров буферов записи.

Однако о основной темойразговоров вокруг новых Pentium II была его компоновка.

Интегрированный вPentium Pro вторичный кэш, работающий на полной частоте процессора, был замененв Pentium II на малую схему, содержащую процессор и 512kb вторичного кэша,работающего на половине частоты процессора.Собранные вместе, они заключены вспециальный односторонний картридж single-edge cartridge - SEC ,предназначенный для вставления в 242-пиновый разъем Socket 8 на нового стилясистемных платах Pentium II.