41.88K

Category:

electronics

Referat_Arkhitektura_PK (1)

1.

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ЗАВЕДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра информационных технологий

8.

вычислительная техника»
на тему: «Архитектурные принципы
построения ЭВМ: магистральномодульный подход и концепция
открытой архитектуры»

13.

___________________
Группа: ____________
Проверил преподаватель:
___________________

уникальных и дорогостоящих систем,
которые создавались исключительно для
решения узкоспециализированных
военных и научных задач, компьютеры
превратились в массовые, доступные и
высокопроизводительные устройства.
Настоящая эволюция стала возможной
благодаря формированию единых
фундаментальных принципов построения
ЭВМ, которые заложили основу для
массового производства и стандартизации.

17.

классических идей выдающегося
математика Джона фон Неймана. Вторым
фактором выступил коммерческий и
технологический принцип открытой
архитектуры, перевернувший
представление о конкуренции и
взаимодействии между производителями
оборудования. Настоящий реферат
посвящен подробному анализу данных
принципов, их взаимосвязи, технической
реализации и влиянию на глобальный

18.

1. МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНЫЙ
ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ПК

19.

линиями связи. Это создавало
колоссальные трудности при
проектировании, делало практически
невозможным ремонт и модернизацию
систем, а увеличение количества
компонентов приводило к
экспоненциальному росту сложности
соединительных проводов.

20.

функциональные блоки персонального
компьютера взаимодействуют друг с
другом через общую универсальную
информационную магистраль —
системную шину. Компьютер в данном
случае перестает быть монолитным
устройством и превращается в систему,
состоящую из функционально
независимых электронных модулей.

21.

сложный набор проводников и
управляющих микросхем, разделенный по
функциональному признаку на три
основные части:

22.

процессором, оперативной памятью и
контроллерами различных периферийных
устройств. Разрядность шины данных
определяет количество бит, которое
система может передать за один такт
работы, что напрямую влияет на общую
производительность.

23.

или записать данные, он выставляет на
адресную шину двоичный код этого
адреса. Разрядность шины адреса
критически важна, так как она определяет
максимальный объем оперативной памяти,
который компьютер способен физически
адресовать.

24.

Сигналы управления определяют характер
выполняемой операции (например, чтение
или запись), сигнализируют о готовности
конкретного устройства к обмену данными
или сообщают о возникновении
аппаратных ошибок и прерываний.

25.

2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
КОМПОНЕНТОВ ЭВМ

26.

которых выполняет свою строгую роль.
Центральное место в этой иерархии
занимает центральный процессор (ЦП).
Он координирует работу всех шин,
извлекает команды из памяти, декодирует
их и осуществляет арифметические и
логические операции над данными.

27.

запущенных программ и оперативные
данные, с которыми процессор работает
непосредственно в текущий момент
времени. В ПЗУ записываются базовые
инструкции для тестирования
оборудования и загрузки операционной
системы сразу после включения
компьютера (например, система BIOS или
UEFI).

28.

форматов данных используются
специальные промежуточные устройства
— контроллеры (или адаптеры).
Контроллер принимает стандартные
команды от процессора через системную
шину и преобразует их в специфические
сигналы, понятные конкретному внешнему
устройству. Такой подход обеспечивает
максимальную гибкость и независимость
аппаратной базы.

29.

3. КОНЦЕПЦИЯ ОТКРЫТОЙ
АРХИТЕКТУРЫ: ИСТОРИЯ И СУТЬ
РЕВОЛЮЦИИ

30.

закрытые системы. Технические
спецификации, схемы материнских плат и
алгоритмы взаимодействия модулей
являлись строжайшей коммерческой
тайной. Потребитель, покупая компьютер
такой фирмы, становился ее заложником:
он мог приобретать компоненты,
периферию и программное обеспечение
только у этого же производителя по
установленным им ценам.

31.

Осознавая, что разработка полностью
собственной закрытой системы с нуля
займет слишком много времени и
потребует колоссальных финансовых
вложений, руководство IBM пошло на
беспрецедентный шаг. Они применили
концепцию открытой архитектуры.

32.

закуплен у компании Intel, а операционная
система MS-DOS — у молодой на тот
момент фирмы Microsoft. Самым важным
решением стала публикация официального
руководства по техническому описанию
архитектуры компьютера (Technical
Reference Manual). В этой книге
содержались полные электрические схемы
материнской платы, стандарты разъемов
расширения (слотов) и даже исходные
коды базовой системы ввода-вывода BIOS.

33.

(звуковые, графические, сетевые карты),
совместимые с компьютерами IBM, не
платя при этом никаких лицензионных
отчислений. Более того, это позволило
другим заводам легально копировать
архитектуру и создавать так называемые
«IBM-совместимые клоны» компьютеров.

34.

4. ПРЕИМУЩЕСТВА
СТАНДАРТИЗАЦИИ И
СОВРЕМЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ

35.

формированию глобального конкурентного
рынка. Тысячи независимых
производителей начали соревноваться
между собой в качестве и стоимости
отдельных компьютерных компонентов,
что вызвало стремительное падение цен на
вычислительную технику и сделало ПК
доступным для обычных граждан.

36.

и покупать новую. Достаточно открыть
корпус и заменить конкретный
устаревший модуль: установить более
мощную видеокарту, добавить планки
оперативной памяти или заменить старый
жесткий диск на скоростной
твердотельный накопитель. При этом
новые компоненты от совершенно разных
брендов будут гарантированно работать
вместе благодаря строгому соблюдению
стандартов шин расширения.

37.

мощную графическую станцию для
трехмерного моделирования или
высокопроизводительный сервер для
обслуживания корпоративной сети.
Изменение назначения компьютера
достигается простым подбором
соответствующих плат расширения и
периферийных устройств.

38.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

39.

развития всей мировой компьютерной
индустрии на многие десятилетия вперед.
Техническая гибкость, заложенная в
шинной структуре ЭВМ, позволила
архитектуре безболезненно
эволюционировать, адаптируясь под
постоянно растущие требования к
скорости обработки информации.