Architektura PC.

Prezentacja na temat: "Architektura PC."— Zapis prezentacji:

1 Architektura PC

2

3 Komputer MARK – 1948 r Notebook – rok 1999

4 Założenia von Neumanna (1903-1957)
Komputer powinien posiadać pamięć w której przechowywane będą zarówno dane jak i instrukcje z możliwością zapisu i odczytu w dowolnej kolejności  Powinien być wyposażony w jednostkę obliczeniową wykonującą operacje arytmetyczne i logiczne Powinien posiadać urządzenia wejściowe pozwalające na wprowadzanie danych i urządzenia wyjściowe umożliwiające wyprowadzanie danych Powinien zawierać takie układy sterujące jego pracą, które pozwalałyby  na interpretację rozkazów pobieranych z pamięci oraz wybór alternatywnych działań (zmianę kolejności rozkazów) w zależności od wyniku poprzednich operacji The modern PC has roots that go back to the USA in the 1940s. Among the many scientists, I like to remember John von Neumann ( ). He was a mathematician, born in Hungary. We can still use his computer design today. He broke computer hardware down in five primary parts: CPU Input Output Working memory Permanent memory

5 Organizacja komputera PC
MAGISTRALA ZEGAR URZĄDZENIA WYJŚCIOWE URZĄDZENIA WEJŚCIOWE PROCESOR PAMIĘĆ RAM

6 Cechy komputerów IBM PC
Programowalność – możliwość zmiany sposobu działania w zależności od dostarczonego przez użytkownika programu co znacznie rozszerza różnorodność zastosowań Otwarta architektura – pozwalająca na modyfikację, rozbudowę i rozszerzanie możliwości funkcjonalnych komputera w zależności od potrzeb użytkownika Obszerna dokumentacja oraz standaryzacja elementów konstrukcyjnych

7 Jak to działa? UŻYTKOWNIK PROGRAM SYSTEM OPERACYJNY SPRZĘT

8 Urządzenia zewnętrzne

9 Urządzenia zapisu i odczytu informacji
Monitor Drukarka PAMIĘĆ Magistrala Urządzenia wyjściowe RAM ROM ROM Procesor (CPU) CACHE CD-ROM Układy sterujące Stacja dyskietek BIOS All motherboards include a small block of Read Only Memory (ROM) which is separate from the main system memory used for loading and running software. The ROM contains the PC’s Basic Input/Output System (BIOS). This offers two advantages: the code and data in the ROM BIOS need not be reloaded each time the computer is started, and they cannot be corrupted by wayward applications that write into the wrong part of memory. A Flash upgradeable BIOS may be updated via a floppy diskette to ensure future compatibility with new chips, add-on cards etc. The BIOS comprises several separate routines, serving different functions. The first part runs as soon as the machine is powered on. It inspects the computer to determine what hardware is fitted and then conducts some simple tests to check that everything is functioning normally - a process called the power-on self test (POST). If any of the peripherals are plug and play devices, it’s at this point that the BIOS assigns their resources. There’s also an option to enter the Setup program. This allows the user to tell the PC what hardware is fitted, but thanks to automatic self-configuring BIOSes this isn’t used so much now. If all the tests are passed, the ROM tries to boot the machine from the hard disk. Failing that, it will try the CD-ROM drive, then the floppy drive, finally displaying a message that it needs a system disk. Once the machine has booted, the BIOS serves a different purpose by presenting DOS with a standardised API for the PC hardware. In the days before Windows, this was a vital function, but 32-bit ‘protect mode’ software doesn’t use the BIOS, so again it’s of less benefit today. CMOS RAM Motherboards also include a separate block of memory made from very low power consumption CMOS (complementary metal oxide silicon) RAM chips, which is kept ‘alive’ by a battery even when the PC’s power is off. This is used to store basic information about the PC’s configuration: number and type of hard and floppy drives, how much memory, what kind and so on. All this used to be entered manually, but modern auto-configuring BIOSes do much of this work, in which case the more important settings are advanced settings such as DRAM timings. The other important data kept in CMOS memory is the time and date, which is updated by a Real Time Clock (RTC). The clock, CMOS RAM and battery are usually all integrated into a single chip. The PC reads the time from the RTC when it boots up, after which the CPU keeps time - which is why system clocks are sometimes out of sync. Rebooting the PC causes the RTC to be reread, increasing their accuracy. Dysk twardy Urządzenia zapisu i odczytu informacji Klawiatura Urządzenia wejściowe Skaner © W.Sornat Mysz

10 Jednostka centralna PŁYTA GŁÓWNA ZASILACZ STACJA DYSKIETEK DYSK TWARDY
ODTWARZACZ CD

11 Konstrukcja jednostki centralnej

12 Płyta główna Stanowi najważniejszy element jednostki centralnej. Układy elektroniczne płyty realizują większość funkcji decydujących o poprawnej pracy i wydajności komputera. Najważniejsze podzespoły to: Mikroprocesor – (CPU) – elektroniczny układ scalony realizujący operacje matematyczne i logiczne; decydujący m.in.. o wydajności (szybkości obliczeń) komputera Pamięć – przechowuje dane oraz kod programu Gniazda rozszerzeń – służą do wstawiania standardowych kart dostosowujących parametry komputera do potrzeb użytkownika Chipset – układ scalony „organizujący” i kontrolujący połączenia i transmisję danych pomiędzy podzespołami płyty 5. Sterowniki - układy kontrolujące pracę urządzeń wejściowych i wyjściowych 6. BIOS – Basic Input Output System

13 Rodzaje pamięci na płycie głównej
RAM – Random Access Memory – (Pamięć o dostępie swobodnym – pamięć robocza).Przechowuje dane w trakcie pracy komputera i pozwala na zapis oraz odczyt danych. Wielkość: od 8 MB (obecnie najczęściej MB) ROM – Read Only Memory – pamięć stała – tylko do odczytu CMOS – pamięć o niewielkiej pojemności (ok B), której zawartość jest podtrzymywana po wyłączeniu komputera przez napięcie z niewielkiego akumulatorka. Przechowuje dane takie jak : data, czas, rodzaj podłączonych dysków i ustawienia zaprogramowane przez użytkownika np.. hasło CACHE – (nazywana kieszeniową) pamięć o pojemności 128KB –1 MB pośrednicząca w wymianie danych pomiędzy procesorem a pamięcią RAM przechowując najczęściej używane dane

14 Pamięci robocze 1MB, 4MB, 8MB, 16MB, 32MB, 64 MB
Konstruowane w postaci wymiennych modułów o wielkościach: 1MB, 4MB, 8MB, 16MB, 32MB, 64 MB

15 Gniazda rozszerzeń

16

17 Pamięć BIOS AWARD, AMI, PHOENIX Pamięć stała przechowująca m.in.:
instrukcje współpracy z urządzeniami wejściowymi i wyjściowymi Instrukcje testowania układów komputera w momencie startu Firmy produkujące układy BIOS: AWARD, AMI, PHOENIX