Единым стандартом на основные части персонального компьютера называют принцип

Обновлено: 09.01.2025

Во второй половине XX века два крупнейших ученых независимо друг от друга сформулировали основные принципы построения компьютера.

К основополагающим принципам Неймана-Лебедева можно отнести следующие:

1. Состав основных компонентов вычислительной машины.

2. Принцип двоичного кодирования.

3. Принцип однородности памяти.

4. Принцип адресности памяти.

5. Принцип иерархической организации памяти.

6. Принцип программного управления.

Рассмотрим подробно каждый из принципов Неймана-Лебедева. Любое устройство, предназначенное для автоматических вычислений, должно содержать определённый состав основных компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок памяти и блоки ввода/вывода информации.

Перечисленные в функциональной схеме блоки есть и у современных компьютеров. К ним относятся:

1. Арифметико-логическое устройство — АЛУ, в котором происходит обработка данных.
2. Устройство управления (УУ) отвечает за выполнение программы и согласование взаимодействий всех узлов компьютера. В современных компьютерах АЛУ и УУ изготавливаются в виде единой интегральной схемы — микропроцессора.
3. Память — устройство, где хранятся программы и данные. Различают внутреннюю и внешнюю память. Основная часть внутренней памяти предназначена для оперативного хранения программ и данных, её принято называть оперативным запоминающим устройством — ОЗУ. К внутренней памяти относится и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство, англ. ROM — Read Only Memory для диктора рид онли мемори), в нём содержится программа начальной загрузки компьютера. Основное отличие ПЗУ от ОЗУ заключается в том, что при решении задач пользователя содержимое ПЗУ не может быть изменено. Внешняя память, называемая ещё долговременной, используется для длительного хранения программ и данных.
4. Устройства ввода используются для преобразования данных в удобную для обработки компьютером форму.
5. Устройства вывода преобразуют работу ЭВМ в удобную для восприятия человеком форму.

Отличительной особенностью функциональной схемы компьютеров первых поколений от являлось то, что программное управление всеми процессами ввода-вывода происходило от процессора.

Рассмотрим принцип двоичного кодирования информации. Он заключается в том, что в ЭВМ используется двоичная система счисления. Это означает, что любая информация, предназначенная для обработки на компьютере, а также и программы, представляются в виде двоичного кода, т. е. последовательности нулей и единиц.

Благодаря использованию двоичного кодирования для представления не только данных, но и программ, форма их представления становится одинаковой, а это означает, что их можно хранить в единой памяти, поскольку нет принципиальной разницы между двоичным представлением машинной команды, числа, символа и др. В этом заключается принцип однородности памяти.

Оперативная память компьютера представляет собой набор битов — однородных элементов с двумя устойчивыми состояниями, одно из которых соответствует нулю, другое — единице. Группы соседних битов объединяются в ячейки памяти, которые пронумерованы, т. е. имеют свой адрес. Это соответствует принципу адресности памяти.

На современных компьютерах может одновременно извлекаться из памяти и обрабатываться до 64 разрядов, т. е. восьми байтовых ячеек. Это стало возможным при реализации принципа параллельной обработки данных.

С позиции пользователя существуют два противоречивых требования, предъявляемых к памяти компьютера: память должна быть как можно больше, а скорость работы — как можно быстрее.

Противоречие заключается в том, что при увеличении объёма памяти неизбежно уменьшается скорость работы, поскольку увеличивается время на поиск данных. С другой стороны, более быстрая память является и более дорогой, что увеличивает общую стоимость компьютера.

Преодолением противоречия между объёмом памяти и её быстродействием стало использование нескольких различных видов памяти, связанных друг с другом. В этом состоит принцип иерархической организации памяти.

Основным отличием компьютеров от любых других технических устройств является программное управление их работой.

Важным элементом устройства управления является счётчик адреса команд, где в любой момент времени хранится адрес следующей по порядку выполнения команды. Используя значение из счётчика, процессор поочередно считывает из памяти команду программы, расшифровывает её и выполняет. Действия выполняются до завершения работы программы.

Современные персональные компьютеры разнообразны — это и настольные, и переносные, и планшетные устройства. Они различаются по размерам, назначению, но фунциональное устройство у них одинаковое.

Оно определяется архитектурой персонального компьютера.

Архитектура — это наиболее общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его основных функциональных узлов.

Для рассмотрения взаимодействие основных функциональных узлов обратимся к функциональной схеме компьютера.

На ней представлены основные узлы современного компьютера, к которым, как вам уже известно, относятся процессор, внутренняя память, устройства ввода, устройства вывода и внешняя память.

В компьютерах с классической фон-неймановской архитектурой все процессы ввода-вывода находились под управлением процессора. Поскольку процессор является самым быстрым устройством, то любое обращение к устройствам ввода-вывода и ожидание отклика от них замедляло общее время работы.

В современных компьютерах эту проблему решают специальные электронные схемы, которые обеспечивают обмен данных между процессором и внешними устройствами. Они называются контрОллерами, а на функциональной схеме они обозначены буквой К.

При наличии контроллеров данные могут передаваться по магистрали между внешними устройствами и внутренней памятью без использования процессора.

Это существенно снижает нагрузку на работу центрального процессора, а значит приводит к повышению эффективности работы всей вычислительной системы.

Обмен данными между устройствами осуществляется с помощью магистрали.

Магистраль (шина) — устройство для обмена данными между устройствами компьютера.

Магистраль включает в себя шину адреса, шину данных и шину управления.

Шина адреса используется для указания физического адреса устройства;

Шина данных используется для передачи данных между узлами компьютера;

Шина управления организует сам процесс обмена (сигналы чтение/запись, данные готовы/не готовы, обращение к внутренней/внешней памяти и др.)

В современных компьютерах применяется магистрально-модульная архитектура, главное достоинство которой лежит в гибкости конфигурации, т. е. возможности изменить конфигурацию компьютера путём подключения к шине новых внешних устройств, а также замене старых внешних устройств.

Если спецификация на шину опубликована производителем, т. е. является открытой, то говорят о принципе открытой архитектуры. В этом случае пользователь самостоятельно может выбрать дополнительные устройства для формирования компьютерной системы, учитывающей именно его предпочтения.

Мир современных компьютеров широк и многообразен. Персональные компьютеры давно стали многоядерными. Это относится в том числе к смартфонам и планшетным компьютерам.

Однако, существуют не только персональные компьютеры, но и значительно более нагруженные вычислительные системы. Мы начали урок с путешествия в один из дата-центров Яндекса и вы видели огромное количество серверов, которые позволяет обеспечивать пользователей качественными сервисами в режиме 24х7 с высокой скоростью доступа.

Существуют сегодня и суперкомпьютеры, способные решать научные задачи, производить вычисления, связанные с космическими телами, исследованиями микромира и др.

Технические характеристики электронной техники находятся вблизи предельных значений, а это означает необходимость новых технологических решений. Сегодня ведутся исследования в области нанотехнологий, квантовых и биологических компьютеров. Одна из задач вашего поколения — найти новые технологические решения для увеличения мощности компьютеров будущего.

1) Роберт Биссакар
2) Филипп-Малтус Хан
3) Блез Паскаль
4) Джон Неппер
5) Чарльз Беббидж

а) механический калькулятор
б) Паскалина
в) логарифмическая линейка
г) аналитическая машина
д) арифмометр

• Архитектура ПК – это:

1. техническое описание деталей устройств компьютера;
2. описание устройств для ввода-вывода информации;
3. описание программного обеспечения для работы компьютера;
4. описание устройств и принципов работы компьютера, достаточное для понимания пользователя.

• Принцип открытой архитектуры означает:

1. что персональный компьютер сделан единым неразъемным устройством;
2. что возможна легкая замена устаревших частей персонального компьютера;
3. что новая деталь ПК будет совместима со всем тем оборудованием, которое использовалось ранее;
4. что замена одной детали ведет к замене всех устройств компьютера.

• Установите соответствие:

1) ОЗУ
2) ПЗУ
3) ВЗУ

а) обеспечивает длительное хранение информации
б) при выключении ее содержимое теряется
в) читается только процессором

• Где находится BIOS?

1. в оперативно-запоминающем устройстве (ОЗУ)
2. на винчестере
3. на CD-ROM
4. в постоянно-запоминающем устройстве (ПЗУ)
   

• Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали производится через:

1. регистр
2. драйвер;
3. контроллер;
4. стример.

• Укажите характеристики лазерного принтера.

• Сканеры бывают:

1. горизонтальные и вертикальные;
2. внутренние и внешние;
3. ручные, роликовые и планшетные;
4. матричные, струйные и лазерные.

• Разъемы, в которые устанавливаются модули оперативной памяти, называются _________________________.

• Сформулируйте все достоинства и недостатки портативных компьютеров.

• Модульный принцип построения компьютера позволяет пользователю:

1. самостоятельно комплектовать и модернизировать конфигурацию ПК;
2. изучить формы хранения, передачи и обработки информации;
3. понять систему кодирования информации;
4. создать рисунки в графическом редакторе.

• Вентилятор-охладитель, устанавливаемый поверх кристалла процессора, называется ____________________________.

• Чем характерны и где применяются суперкомпьютеры?

• Охарактеризуйте носитель информации Blu-Ray и устройство, позволяющее его читать.

• В каком поколении машины начинают классифицировать на большие, сверхбольшие и мини-ЭВМ:

1. в I поколении
2. в II поколении
3. в III поколении
4. в IV поколении

• Первая советская электронно-вычислительная машина, появившаяся в 1950 году, называлась ________________________.

• Первым средством дальней связи принято считать:

1. радиосвязь
2. телефон
3. телеграф
4. почту
5. компьютерные сети.

• Какая из последовательностей отражает истинную хронологию:

1. почта, телеграф, телефон, телевидение, радио, компьютерные сети;
2. почта, радио, телеграф, телефон, телевидение, компьютерные сети;
3. почта, телевидение, радио, телеграф, телефон, компьютерные сети;
4. почта, радио, телефон, телеграф, телевидение, компьютерные сети;

• Массовое производство персональных компьютеров началось.

1. в 40-е годы
2. в 80-е годы
3. в 50-е годы
4. в 90-е годы

• ЭВМ первого поколения:

1. имели в качестве элементной базы электронные лампы; характеризовались малым быстродействием, низкой надежностью; программировались в машинных кодах
2. имели в качестве элементной базы полупроводниковые элементы; программировались с использованием алгоритмических языков
3. имели в качестве элементной базы интегральные схемы, отличались возможностью доступа с удаленных терминалов
4. имели в качестве элементной базы большие интегральные схемы, микропроцессоры; отличались относительной дешевизной
5. имели в качестве элементной базы сверхбольшие интегральные схемы, были способны моделировать человеческий интеллект.

• Элементной базой ЭВМ третьего поколения служили:

1. электронные лампы
2. полупроводниковые элементы
3. интегральные схемы
4. большие интегральные схемы
5. сверхбольшие интегральные схемы.

• Название какого устройства необходимо вписать в пустой блок общей схемы компьютера?

1. модем
2. дисковод
3. контроллер устройства вывода
4. внутренняя память
   

• Не является носителем информации.

1. Книга
2. Глобус
3. Ручка
4. Видеопленка

• Поставьте в соответствие примерный информационный объем и емкость носителей информации:

1. 1,4 Мбайт
2. 700 Мбайт
3. 200 Гбайт
4. 8 Гбайт

1. (1) дискета
2. (2) лазерный диск CD
3. (3) жесткий диск
4. (4) флеш-память

• КОМПЬЮТЕР ЭТО -
  

1. электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
2. устройство для хранения информации любого вида;
3. многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
4. устройство для обработки аналоговых сигналов.

• УКАЖИТЕ ВИДЫ ПРИНТЕРОВ:

1. Настольные;
2. Портативные;
3. Карманные;
4. Матричные;
5. Лазерные;
6. Струйные;
7. Монохромные;
8. Цветные;
9. Черно-белые.

• УКАЖИТЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ:

1. Модем;
2. Принтер;
3. Сканер;
4. Джойстик;
5. Клавиатура;
6. Монитор;
7. Системный блок;
8. Процессор.

• УКАЖИТЕ ОСНОВНЫЕ ТОПОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ:

1. Концевая.
2. Линейная.
3. Табличная.
4. Кольцевая.
5. Звездообразная.
6. Зигзагообразная.

• УКАЖИТЕ ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА

1. Мышь
2. Клавиатура
3. Системный блок
4. Принтер
5. Сканер
6. Монитор
7. Модем

• УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ ПОКОЛЕНИЯМИ КОМПЬЮТЕРОВ И ЭЛЕМЕНТНЫМИ БАЗАМИ КАЖДОГО ПОКОЛЕНИЯ.

1. I поколение
A. Интегральные схемы

2. II поколение
B. БИС и СБИС

3. III поколение
C. Электронно-вакуумные лампы

4. IV поколение
D. Транзисторы

• Укажите запоминающие устройства, информация в которых сохраняется при выключении питания компьютера

1. ОЗУ
2. ПЗУ
3. винчестер
4. регистры процессора

• Какое устройство выполняет преобразование звука из цифрового представления в аналоговое

1. акустические колонки
2. динамик
3. звуковая карта
4. микрофон

• Какие из перечисленных устройств используются для ввода изображений в компьютер?

1. цифровой фотоаппарат
2. сканер
3. плоттер
4. принтер

• Устройство ввода предназначено для:

1. передачи информации от человека компьютеру
2. обработки данных, которые вводятся
3. реализации алгоритмов обработки и передачи информации

• Продолжить ряд, выбрав недостающее устройство из списка: МОНИТОР, ПРИНТЕР:

1. системный блок
2. клавиатура
3. наушники
4. графический планшет
5. фотокамера

• Какие основные узлы компьютера располагаются в системном блоке?

1. монитор;
2. дисковод;
3. системная плата;
4. манипулятор "мышь";
5. блок питания.

• Постоянно запоминающее устройство служит для:

1. хранения программ первоначальной загрузки компьютера и тестирования его основных узлов;
2. хранения программ пользователя во время работы
3. записи особо ценных прикладных программ
4. хранения постоянно используемых программ
5. постоянного хранения особо ценных документов

• Какие из перечисленных ниже устройств используются для ввода информации в компьютер?

А- джойстик;
Б- динамики;
В- клавиатура;
Г- мышь;
Д- плоттер;
Е- принтер;
Ж- сканер;
З- стример.

• Персональный компьютер не будет функционировать, если отключить:

1. дисковод
2. оперативную память
3. мышь
4. принтер
   

• Выберите устройство для обработки информации:

1. лазерный диск
2. процессор
3. принтер
4. сканер
   

• Во время выполнения прикладная программа хранится:

1. в видеопамяти
2. в процессоре
3. в оперативной памяти
4. на жестком диске
5. в постоянной памяти

• Как называется устройство, выполняющее арифметические и логические операции и управляющее другими устройствами компьютера?

1. контроллер
2. клавиатура
3. монитор
4. процессор

• Выберите из нижеперечисленных набор устройств, из которых можно собрать компьютер:

1. процессор, память, клавиатура
2. процессор, память, дисплей, клавиатура, дисковод
3. процессор, память, дисковод
4. процессор, память, дисплей, дисковод
   

• Выберите из перечисленных периферийных устройств компьютера номера описанных устройств:

1 - устройство для подключения к Интернету через телефонную сеть;
2 - устройство для записи информации на магнитную ленту;
3 - устройство для вывода чертежа на бумагу;
4 - устройство для оцифровки изображений;
5 - устройство для копирования графической и текстовой информации

а - графопостроитель;
б - дигитайзер;
в - стример;
г - сканер;
д - модем

Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) 1-а, 2-б, 3-в, 4-г, 5-д
2) 1-д, 2-в, 3-а, 4-б, 5-г
3) 1-в, 2-д, 3-а, 4-б, 5-г
4) 1-в, 2-б, 3-г, 4-д, 5-а

Области, расположенные в верхнем и нижнем поле каждой страницы документа, которые обычно содержат повторяющуюся информацию:

Вопрос 5

b. совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств для обработки данных

Вопрос 6

Двоичный код каждого символа при кодировании текстовой информации (в кодах ASCII) занимает в памяти персонального компьютера:

Вопрос 7

Какое максимальное количество рабочих листов Excel может содержать рабочая книга?

Вопрос 8

a. рабочее место консультанта по предметным приложениям и автоматизации предприятия

c. компьютер, оснащенный предметными приложениями и установленный на рабочем месте

Вопрос 9

Какой принцип является основополагающим при создании и развитии автоматизированной информационной системы?

Вопрос 10

Команды меню Формат в текстовом процессоре MS Word позволяют осуществить действия:

Вопрос 11

Вопрос 12

a. система упРавления базами данных, экспертные системы, системы автоматизации проектирования

b. операционные системы, системы программирования, программы технического обслуживания

c. совокупность универсальных пакетов прикладных программ

Вопрос 13

Какая единица измерения обычно связана с разрешением графики?

Вопрос 14

В развитии информационных технологий произошло следующее число революций:

Вопрос 15

Текстовый процессор – это программа, предназначенная для:

a. ввода, редактирования и форматирования текстовых данных

c. автоматического перевода с символических языков в машинные коды

Вопрос 16

c. выполнение программы без вмешательства пользователя

Вопрос 17

Вопрос 18

a. описание объекта с помощью математической модели

b. описание объекта с помощью информационной модели

c. рассмотрение объекта как целого, состоящего из частей и выделенного из окружающей среды

Вопрос 19

b. предварительно обработанные данные, годные для принятия управленческих решений

Вопрос 20

Вопрос 21

Какая часть шифра ОС напрямую взаимодействует с оборудованием компьютера?

Вопрос 22

Какую программу можно использовать для проведения мультимедийной презентации?

Вопрос 23

Какое периферийное устройство является запоминающим устройством, соединенным с интерфейсом USB, и позволяющим сохранять и перемещать файлы между компьютерами?

Вопрос 24

Объект, позволяющий создавать формулы в документе MS Word, называется:

Вопрос 25

Вопрос 26

Вопрос 27

Вопрос 28

a. система, предназначенная для выдачи аналитических отчетов

b. система, включающая в себя различные информационные сети

c. система, созданная на основе международных стандартов

Вопрос 29

В каких случаях, и с какой целью создаются базы данных?

a. когда необходимо отследить, проанализировать и хранить информацию за определенный период времени

b. когда необходимо быстро найти какой-либо файл на компьютере

c. когда винчестер компьютера имеет небольшой размер свободной памяти

Вопрос 30

Сетевой техник должен установить на компьютер новую ОС. Какой метод установки следует использовать, чтобы сохранить данные, настройки приложений и параметры конфигурации, а также уже существующее разбиение?

Архитектурой современного компьютера является схематическое изображение его структуры строения с указанием принципов работы комплектующих, входящих в его состав.

Понятие архитектуры компьютера

Архитектура компьютера - это ряд неких правил производства электронной системы вычисления, а также базовые способности и отличительные черты ее технологий.

Архитектурой персонального компьютера обычно пользуются в качестве инструмента для отработки стандартов. Другими словами, компьютерную систему по такому стандарту реально воплотить на основе сформированных схематических решений и технологий.

Под термином «архитектура компьютера» также понимают методологию сборки компьютеров и их составляющих. Таким образом, архитектура, разработанная определённой компанией, является её интеллектуальной собственностью и может быть применена только ею, являясь инструментом её конкурентоспособности. Но, невзирая на это, различными брендами используется общая концепция, объединяющая основные базовые характеристики разных моделей компьютеров, что делает их комплектующие универсальными.

Применение единой архитектуры персональных компьютеров дает возможность фирмам по производству компьютеров тесно взаимодействовать друг с другом для создания и совершенствования различных компонентов и используемых технологий. Совмещение разных концепций в одно архитектурное решение дает возможность распространяться определенным моделям персональных компьютеров на рынке, позволяет различным компаниям спроектировать пакеты программ, которые в любом случае подойдут для персонального компьютера.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Классический вариант архитектуры компьютера

Первоначальный состав архитектуры компьютера был предложен ученым Нейманом, который был известным математиком. Он изложил основные принципы конструирования персональных компьютеров, учитывая их логическую структуру. Эта методология, которую предложил Нейман, взята за основу классической архитектуры персонального компьютера. В его состав должны входить следующие основные элементы:

• логико-арифметический блок;
• управленческий блок;
• блок устройства внешней памяти;
• блок оперативной памяти;
• блок ввода-вывода данных.

В соответствии с этой структурой, должен быть соблюден определенный порядок работы элементов компьютера. Изначально производится загрузка информации в память компьютера из программы, что выполняется. Для ввода данных используются внешние устройства компьютера. После этого блок управления переносит эти данные из блока памяти в блок обработки информации. Обработка происходит с помощью различных элементов компьютера.

Современный вариант архитектуры компьютера

Архитектура современного компьютера, хоть и отличается от классического, но основана на его базе. Определяющей отличительной чертой современного персонального компьютера является наличие у него центрального процессора, который по сути есть соединением блока управления и логико-арифметического блога в единую систему.

Ранее такое соединение было практически невозможным из-за массивного размера микросхем. На сегодняшний день развитие позволило повысить степень интеграции микросхем. Стало возможным ранее невозможное, то есть помещение широкого набора функций в небольшую по размеру деталь. Архитектурой сегодняшнего персонального компьютера также предусматривается использование контроллеров. Необходимость их использования вызвана тем, что роль процессора, как основного устройства, что выполняет функцию обмена информацией с внешними устройствами, изменилась. Функция ввода-вывода информации была убрана из процессора, благодаря новым микросхемам. Была произведена разработка различных каналов обмена информацией, а также наборов микросхем, получивших позже название контроллеров.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Архитектура IBM

Архитектура персонального компьютера, спроектированная фирмой IBM, по сути являет собой мировой стандарт. Главная её отличительная особенность - это открытая структура. Другими словами, персональные компьютеры, в соответствии с этим стандартом, перестали быть окончательными завершенными брендовыми продуктами.

IBM - это фирма, которая является одной из первых на рынке производства компьютеров, кто выработал общепризнанную архитектуру.

Но она не монополист при этом, то есть фирмы и компании, производящие компьютеры и их составляющие элементы, сами определяют состав сборки персональных компьютеров. В то же время, всегда остается возможным осовременить свой персональный компьютер, заменив комплектующие на более продвинутые. Реализация технологии открытой архитектуры современных компьютеров стала возможной благодаря быстрым темпам прогресса.

Программное обеспечение и его структура в компьютерах на базе архитектуры IBM

Основной особенностью, по которой можно определить, что персональный компьютер относятся к платформе IBM, есть его возможность работать на различных операционных системах. Это является возможным за счет открытой структуры данной архитектуры. В компьютерах с архитектурой IBM используются операционные системы Linux, Windows в различных конфигурациях, а также, помимо того, разные операционные системы, совместимые с аппаратным оснащением персонального компьютера с такой архитектурой.

Платформа IBM позволяет устанавливать не только программы от известных брендов, но и программы малоизвестных составителей, и при этом система не требует согласования этих программ с производителями аппаратных компонентов.

На платформе IBM используется стандартная система ввода-вывода данных, именуемая BIOS, которая входит состав всех персональных компьютеров. Её задачей является обеспечение исполнения основных операций персональных компьютеров, вне зависимости от типа операционной системы, установленной на них. Этот момент также является свойством открытости архитектуры на платформе IBM, авторы системы BIOS являются толерантными к производителям других операционных систем и продуктов. Само явление выпуска системы BIOS в составе различных брендов является свойством открытости платформы IBM.

Читайте также:

  
• Как отдавать приказы в battlefield 5 на ps4
  
• Не могу войти в инстаграм с компьютера
  
• Как определить размер файла цифрового растрового изображения
  
• Как сохранить симс 2 на другой компьютер
  
• Как сделать пиксельные очки из бумаги