Backbone design modular PC
3.2.Magistralno-modular de proiectare PC
Care este arhitectura și structura calculatorului?
Atunci când se analizează dispozitivele de calcul pentru a distinge între arhitectura și structura lor.
Structura calculatorului - acesta este un set de componente funcționale și conexiuni între ele. Elementele pot fi o varietate de dispozitive - de la computerul principal de noduri logice la cele mai simple scheme. Structura calculatorului reprezentat grafic sub formă de diagramă bloc, prin care se poate da computerul descrierea la orice nivel de detaliere.
Următoarele sunt cele mai comune decizii arhitecturale.
Arhitectura clasică (von Neumann arhitectura) - o singură unitate logică aritmetică (ALU), prin care un flux de date, și o unitate de control (CU), prin care un flux de comenzi - de program. Acest computer cu un singur procesor. Acest tip de arhitectură oferă o arhitectură de calculator personal și un autobuz comun, discutat în detaliu în secțiunea 2.18 (vezi Fig. 2.26). Toate unitățile funcționale sunt conectate printr-un autobuz comun, numit, de asemenea, principalul sistem de.
Periferice conectate la echipamente de calculator prin intermediul unei controllere speciale (O imprimantă etc..) - dispozitiv de control al echipamentului periferic.
Arhitectura multiprocesare. Computerul are mai multe procesoare înseamnă că paralela poate fi aranjat o mulțime de fluxuri de date, și fluxurile de o mulțime de echipe. Astfel, în paralel pot fi efectuate mai multe fragmente ale unei probleme. Structura unei astfel de mașini având o memorie comună și mai multe procesoare, este prezentată în Fig.
Arhitectura unui calculator multiprocesor
Sistemul multicalculator. Iată câteva procesoare care fac parte din sistemul informatic nu are o memorie comună. și au fiecare un (local). Fiecare computer pe sistem multi-mașină are o arhitectură clasică, iar un astfel de sistem este utilizat pe scară largă suficient. Cu toate acestea, efectul utilizării unui astfel de sistem informatic poate fi accesat numai atunci când rezolvarea problemelor cu o structură foarte specială: aceasta ar trebui să fie rupt în sus, în mai multe sub-sarcini cuplate slab, mai multe calculatoare din sistem.
Avantajul în sistemele multiprocesor de viteză și multicalculator la uniprocesor evidentă.
Arhitectura de procesare paralelă. Iată câteva ALU execută unul CU. Acest lucru înseamnă că o mulțime de date pot fi prelucrate de către un program - adică, un flux de instrucțiuni. De înaltă performanță o astfel de arhitectură poate fi obținută numai pe probleme în care operațiile de calcul identice sunt realizate simultan pe diferite seturi de date de același tip. Structura unui astfel de calculator este prezentată în Figura
Arhitectura procesorului paralel
La mașinile moderne au adesea elemente de diferite tipuri de soluții arhitecturale. Există, de asemenea, soluții arhitecturale care sunt radical diferite de cele discutate mai sus.
Componente electronice cheie care determină arhitectura procesorului, sunt plasate pe placa de bază a computerului, care se numește sistem sau placa de baza. Un controler și adaptor dispozitive suplimentare sau dispozitivele în sine, executați sub formă de plăci de extensie (daughterboard - fiica de bord) și sunt conectate la bus prin expansiune conectori, de asemenea, numite sloturi
regimuri de schimb de informații
În computer, există trei moduri de funcționare de bază (sau modul de partajare de informații):
Modul de schimb de program.
Exchange în modul de întrerupere (întrerupere).
Modul de schimb, acces direct la memorie (DMA, DMA-Direct Memory Access).
Modul de schimb de program este cel mai simplu. În acest caz, întregul schimb are loc sub controlul direct al procesorului, într-un proces care nimic și nimeni nu intervine. Selectează procesorul secvențial (citește) comenzile de memorie și le execută, prin citirea datelor din memorie, procesarea datelor de scriere în memorie. procesor Path în cadrul programului poate fi liniară, ciclică, dar este întotdeauna continuu. Care procesorul oricărui unresponsive extern.
comunicarea de întrerupere este utilizat de reacție atunci când este necesar pentru un eveniment extern. De exemplu, un operator de calculator apăsată o tastă de pe tastatură, sau LAN de pachete de date a sosit. Computer ar trebui să răspundă atrage în mod corespunzător caracterul pe ecran, sau citirea și procesarea pachetul primit în rețea.
Organizați un răspuns la un eveniment extern poate fi o varietate de moduri:
prin intermediul unui software de control fapt constant de apariție (metoda de votare numită pavilion sau votare);
folosind întrerupe, și anume, procesorul pentru a executa transferul forțat programul actual privind punerea în aplicare necesitatea urgentă a programului;
folosind accesul direct la memorie, adică fără implicarea procesorului atunci când este deconectat de la autobuz.
Principalele componente hardware ale PC-ului
Pentru o mai mare claritate, discuția ulterioară definim unele dintre termenii legate de hardware-ul computerelor moderne. Luați în considerare numele principalelor elemente ale calculatorului.
Mainboard (SystemBoard), sau placa de bază (Motherboard), denumit PCB principal. Placa de sistem este implementat linie de schimb de informații, există conectori pentru montarea CPU și RAM, și, de asemenea, sloturi pentru instalarea de controlere suplimentare de dispozitive externe.
card de expansiune. sau un card de expansiune (ExpansionCard), denumită placă de circuit imprimat cu un conector de margine care este instalat în slotul de expansiune. carduri de expansiune care se adaugă la PC-ul de orice interfață numit carduri de interfață suplimentare (InterfaceCard). card de interfață pentru conectarea oricărui dispozitiv, se aplică numele adaptorului (adaptor). De exemplu, un adaptor de afișare pentru a conecta afișajul monitorului. Adaptor și card de interfață sunt practic sinonime, și NIC (Network Interface CARD- placă de rețea) este adesea tradus ca un adaptor LAN (LAN).
Slot (Slot) este un soclu cu fante în care orice placa de circuit. slot de extensie (ExpansionSlot) în RS reprezintă conectorul de bus de sistem în conjuncție cu o fantă în peretele din spate al carcasei, adică scaunul PC pentru instalarea carduri de expansiune. sloturi de extensie sunt sloturi ISA / EISA autobuz, PCI, MCA, AGP. Sloturi interne sunt utilizate pentru instalarea modulelor de memorie (RAM), DIMM sau SIMM, procesor Pentium II, iar modulele procesorului. În funcție de cât de mult sloturile de extensie placa de baza depinde de cât de mult puteți instala add-on carduri
O priză (Socket) este un slot în care a stabilit cip microprocesor. Contactele sale sunt proiectate pentru circuite cu pachetul de pini pini DIP, PGA.
Jumper (Jumper) este un jumper detașabil montat pe placa de circuit imprimat care iese din contactele pini. Jumpers utilizate pentru a configura diferitele componente, cum ar fi switch-uri sau switch-uri, care nu necesită conducere operativă. Jumpere sunt rearanjate folosind pintsepa atunci când puterea este oprit.
DIR-comutatoare (DIRSwitches) sunt comutatoare de mici dimensiuni în DIR locuințe. Acestea sunt utilizate în același scop ca și săritori. În componentele moderne au tendința de a reduce numărul de comutatoare sau jumperi, încercând să treacă toate funcțiile de configurare sunt controlate de software și componente electronice. Componentele care sunt configurate în mod automat după instalare, se referă la clasa de PnP (Plug and Play - Insert and play).
Chip (Chip) - este un cip semiconductor sau chipset-ul (chipset-ul) - un set de circuite integrate, care atunci când sunt conectate între ele formând o unitate funcțională a sistemului informatic. Chipset-ul utilizat pe scară largă în plăci de bază, plăci grafice și alte noduri complexe, care funcționează într-un singur cip, nu este posibil să se stabilească.