Введение. - Архитектура персонального компьютера. Характеристика основных устройств

Актуальность, цели и задачи настоящего реферата будут определены следующими реалиями и положениями. Появление в 1975 г. в США первого серийного персонального компьютера (персональной ЭВМ - ПЭВМ) вызвало революцион-ный переворот во всех областях человеческой деятельности.

Первые персональные компьютеры создавались в виде электронных блоков, обеспечивающих возможность конструировать различные ЭВМ из отдельных узлов. Такие наборы пользовались большим успехом у любителей-электронщиков. Однако уже в 1981 г. стали выпускаться. ПЭВМ, имеющие блочно-модульную конструкцию. Эти машины, простые в эксплуатации и сравнительно дешевые, предназначались для потребителей, не обладающих знаниями в области вычисли-тельной техники и программирования.

Широкое распространение мини-ЭВМ в начале 70-х годов определялось необходимостью приблизить компьютер к пользователю. Мини-ЭВМ устанавливались непосредственно на предприятиях и в организациях, где использование больших ЭВМ было экономически невыгодным.

ПЭВМ относится к классу микроЭВМ и является машиной индивидуального пользования. Это общедоступный и универсальный инструмент, многократно повышающий производительность интеллектуального труда специалистов различного профиля. ПЭВМ предназначена для автономной работы в диалоговом режиме с пользователем. Общедоступность ПЭВМ определяется сравнительно низкой стоимостью, компактностью, отсутствием специальных требований как к условиям эксплуатации, так и к степени подготовленности пользователя. Универсальность связана с ориентацией ПЭВМ на широкий круг задач, решаемых одним пользователем с помощью удобных технических и программных средств. Комплекс аппаратуры ПЭВМ размещается на рабочем месте пользователя.

Основой ПЭВМ является микропроцессор (МП). Развитие техники и технологии микропроцессоров определило смену поколений ПЭВМ:

    * первое поколение (1975-1980 гг.) - на базе 8-разрядного МП; * второе поколение (1981-1985 гг.) - на базе 16-разрядного МП; * третье поколение (1986-1992 гг.) - на базе 32-разрядного МП; * четвертое поколение (1993 г. - по настоящее время) - на базе 64-разрядного МП.

Большую роль в развитии ПЭВМ сыграло появление компьютера IBM PC, произведенного корпорацией IBM (США) на базе микропроцессора Intel-8086 в 1981 г. Этот персональный компью-тер занял ведущее место на рынке ПЭВМ. Его основное преи-мущество - так называемая "открытая архитектура", благодаря которой пользователи могут расширять возможности приобретенной ПЭВМ, добавляя различные периферийные устройства и модернизируя компьютер.

В дальнейшем другие фирмы начали создавать компьютеры, совместимые с IBM PC, и, таким образом, компьютер IBM PC стал как бы стандартом класса ПЭВМ. В наши дни около 85 % всех продаваемых ПЭВМ базируется на архитектуре IBM PC.

Стремительный рост производства ПЭВМ определяется главным образом следующими факторами:

    * невысокой стоимостью; * простотой обслуживания и эксплуатации с помощью удобных и понятных диалоговых программных средств; * возможностью использования на рабочем месте для индивидуальной работы; * сравнительно большими возможностями для обработки информации (технические параметры, вполне достаточные для решения значительного большинства задач); * наличием программного обеспечения, позволяющего применять ПЭВМ практически в любой сфере человеческой деятельности; * возможностью объединения ПЭВМ в вычислительную сеть. С учетом назначения и функциональных возможностей ПЭВМ можно разбить на три группы: бытовые, общего назначения и профессиональные. Смирнов АД. Архитектура вычислительных систем. - М.: Наука, 1990

Бытовые ПЭВМ предназначены для массового потребителя, поэтому они должны быть достаточно дешевыми, надежными и иметь, как правило, простейшую базовую конфигурацию. Бытовые ПЭВМ используются в домашних условиях для развлечений (видеоигры), для обучения и тренировки, управления бытовой техникой. Однако архитектура этих машин позволяет подключать их к каналам связи, расширять набор периферийного оборудования. При некоторой модернизации эти модели могут использоваться для индивидуальной обработки текста, решения небольших научных и инженерных задач.

Отечественные фирмы выпустили серию бытовых компьютеров под названием "Амата". Эта машина построена на базе МП 80386DX, работающего с тактовой частотой 40 Мгц; емкость ее оперативной памяти достигает 1 Мбайт. Загрузка программ осуществляется с НГМД. Третья модель - "Амата-Гелик" на МП 80486SX с оперативной памятью емкостью 2 Мбайта.

Модели снабжаются пакетом игр, программным обеспече-нием локальной сети и др. Фирмы предлагают за дополнительную плату нарастить комплектность компьютера НЖМД типа "винчестер", музыкальной картой, монитором и т. д. Модель "Амата" легко превращается в ПЭВМ общего назначения.

Персональные ЭВМ общего назначения применяются для решения задач научно-технического и экономического характера, а также для обучения и тренировки. Они размещаются на рабочих местах потребителей: на предприятиях, в учреждениях, в магазинах, на складах и т. п.

Машины этого класса обладают достаточно большой емкостью оперативной памяти, имеют внешнюю память на гибких и жестких магнитных дисках, собственный дисплей. Интерфейсы позволяют подключать большое количество периферийных устройств, средства для работы в составе вычислительных сетей. ПЭВМ общего назначения используются прежде всего потребителями-непрофессионалами. Поэтому они снабжаются развитым программным обеспечением, включающим операционные системы, трансляторы с алгоритмических языков, пакеты прикладных программ. Флинт Д. Локальные системы ЭВМ. Архитектура, прин-ципы построения, реализация.: Пер. с англ. - М.: Финансы и ста-тистика, 1986.

В состав аппаратуры входят устройства для вывода как текстового, так и графического материала, принтеры с высоким качеством печати.

Этот класс ПЭВМ получил наибольшее распространение на мировом рынке.

Профессиональные ПЭВМ используются в научной сфере, для решения сложных информационных и производственных задач, где требуются высокое быстродействие, эффективная передача больших массивов информации, достаточно большая емкость оперативной памяти. Потребителями профессиональных ПЭВМ, как правило, являются профессионалы-программисты, поэтому программное обеспечение должно быть достаточно богатым и гибким, включать инструментальные программные средства.

Благодаря подключению широкой номенклатуры периферийных устройств функциональные возможности ПЭВМ значительно расширяются. Они могут работать в многозадачном режиме, с алгоритмическими языками высокого уровня, в составе вычислительных сетей. По своим функциональным возможностям многопроцессорные профессиональные ПЭВМ не только приближаются, но и вполне могут конкурировать с большими ЭВМ предыдущего поколения.

В настоящее время появился новый признак классификации ПЭВМ по конструктивному исполнению, связанному с микро-миниатюризацией изделий. Снижение веса и уменьшение габаритов привело к выпуску компьютеров, называемых LAPTOP ("наколенные" компьютеры), NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) и HANDHELD (ручной компьютер). Якубайтис Э. А. Информатика - Электроника - Сети. - М.:

Финансы и статистика, 1984.

В LAPTOP-компьютере клавиатура и системный блок выполнены в одном корпусе, который сверху, как крышкой, закрывается жидкокристаллическим дисплеем, неразъемно соединенным со своим электронным основанием. Соединительные провода между дисплеем и ЭВМ скрыты в корпусе. Компьютер можно легко переносить и держать на коленях пользова-теля. Эти модели немного уступают по своим техническим параметрам настольным ПЭВМ. Они построены на МП i80386, имеют встроенные НГМД и НЖМД. В большинстве моделей LAPTOP используются монохромные дисплеи, так как применение цветных дисплеев приводит к резкому удорожанию компьютера. Компьютеры класса LAPTOP не должны весить более 3,5 кг. Гершторин Л. Г. Что такое АРМ бухгалтера. - М.: Финансы и статистика, 1988.

NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) имеют размеры одного листа бумаги стандарта А4 (297х210), обладают неполной клавиатурой (около 80 клавиш). В них используются НЖМД (например, дисковод емкостью 120 Мбайт, диаметром 2,5 дюйма) и НГМД.

В комплекте с NOTEBOOK можно применять модем или факс-модем, выполненные в виде отдельного настольного блока, присоединенного кабелем к компьютеру и телефонной сети. Однако существуют блоки модемов и факс-модемов, вставляемые в корпус NOTEBOOK и работающие, как правило, только на передачу сообщений.

Компьютеры NOTEBOOK могут использоваться в деловых поездках, не требуют места на рабочем столе, могут храниться в ящике для бумаг, в портфеле.

ПЭВМ HANDHELD - ПЭВМ, размер которой меньше одного листа бумаги стандарта А4 (например, модель Hewlett Packard 95LX имеет размеры 160х86х25 мм), поэтому они всегда под рукой (в кармане) в готовом к работе состоянии. Эти модели могут работать независимо от электросети. Программы при автономной работе вводятся с помощью твердой карточки (ROM CARD), на которых записаны программы емкостью 32, 64 или 128 Кбайт. Карточки можно перепрограммировать. Персональный компьютер для всех/ Под ред. А. Я. Савелье-ва. - В 4-х кн. - М.: Высшая школа, 1991.

Для хранения результатов расчетов, введенного текста, составленных электронных таблиц и других результатов работы пользователь применяет ROM CARD со встроенной в них батарейкой. Это карточки очень небольшого размера (2х5 мм), что позволяет вставлять их в специальные отверстия в корпусе персонального компьютера для чтения с них программ, данных или записи результатов работы пользователя. По мере надобности результаты работы могут быть по кабелю перенесены на настольный компьютер. В конструкциях этих моделей ПЭВМ предусматривается гораздо больший объем постоянной памяти, чем в конструкциях настольных ПЭВМ. Свириденко С. С. Современные информационные техно-логии. - М.: Радио и связь, 1989.

По прогнозам специалистов, миниатюрные компьютеры в ближайшем будущем смогут включаться в вычислительные сети без проводов (с помощью радиоволн), что потребует минимальных затрат. Такая технология получила название "полевая компьютеризация" (Field Computing). К концу 90-х годов ее внедрение вызовет новый революционный скачок в информа-тизации общества.

Похожие статьи




Введение. - Архитектура персонального компьютера. Характеристика основных устройств

Предыдущая | Следующая