Структурная схема ПК. Взаимодействие основных блоков в процессе работы

Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействие основных ее функциональных узлов.

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил выдающийся американский матёматик Джон фон Нойман. Он подключился к созданию первой в мире ламповой ЭВМ ЕNIАС в 1944 г., когда ее конструкция была уже выбрана. В процессе работы во время многочисленных дискуссий со своими коллегами Г. Голдстайном и А. Берксом фон Нойман высказал идею принципиально новой ЭВМ. В 1946 г. ученые изложили свои принципы построения вычислительных машин в ставшей классической статье «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства». В статье убедительно обосновывается использование двоичной системы для представления чисел (нелишне напомнить, что ранее все вычислительные машины хранили обрабатываемые числа в десятичном виде).

В дальнейшем ЭВМ стали обрабатывать и нечисловые виды информации — текстовую, графическую, звуковую и другие, но двоичное кодирование данных по-прежнему составляет информационную основу любого современного компьютера.

ПК – это настольная и переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения. Персональным компьютером (ПК) может пользоваться один человек без помощи обслуживающего персонала. Взаимодействие с пользователем происходит через много сред, от алфавитно-цифрового или графического диалога с помощью дисплея, клавиатуры и мышки до устройств виртуальной реальности.

Достоинствами ПК являются:

· Относительно невысокая стоимость

· Автономность эксплуатации, не требующая специальных помещений

· Гибкость архитектуры, обеспечивающая приспособленность базовой модели к различным требованиям пользователя

· Высокая надежность.

Современную архитектуру компьютера определяют следующие принципы:

· Принцип программного управления. Обеспечивает автоматизацию процесса вычислений на ЭВМ. Согласно этому принципу, для решения каждой задачи составляется программа, которая определяет последовательность действий компьютера. Эффективность программного управления будет выше при решении задачи этой же программой много раз (хотя и с разными начальными данными).

· Принцип программы, сохраняемой в памяти. Согласно этому принципу, команды программы подаются, как и данные, в виде чисел и обрабатываются так же, как и числа, а сама программа перед выполнением загружается в оперативную память, что ускоряет процесс ее выполнения.

· Принцип произвольного доступа к памяти. В соответствии с этим принципом, элементы программ и данных могут записываться в произвольное место оперативной памяти, что позволяет обратиться по любому заданному адресу (к конкретному участку памяти) без просмотра предыдущих.

· Магистрально-модульный принцип построения. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию( открытость архитектуры) и производить по необходимости ее модернизацию. Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами ПК.

Структурная схема персонального компьютера представлена на рис. 1.

Рис. 1. Типовая структурная схема персонального компьютера