Аппаратные средства. 
Архитектура ЭВМ и систем

Состав компьютера

В персональном компьютере различают три составные части:

• системный блок, который является центральным блоком компьютера, определяющим его основные характеристики. Системные блоки имеют различные конструктивные исполнения и состав устройств. Однако любой системный блок содержит ряд обязательных компонентов и устройств, среди которых следует выделить:

¦ системную плату, на которой располагаются центральный процессор, устройства основной памяти, системный таймер, карты расширения и свободные слоты для подключения дополнительных карт и др.;

¦ устройства дисковой памяти;

¦ набор разъемов для подключения внешних устройств;

¦ блок питания с вентилятором и т. д.;

• • устройства ввода для ввода подлежащей обработке информации и управления компьютером. В минимальной конфигурации компьютера устройствами ввода служат клавиатура и манипулятор мышь;
• • устройства вывода для вывода, регистрации и фиксации результатов обработки. Основным устройством вывода является монитор, или дисплей.

Общие сведения о микропроцессорах

Основные понятия

Микропроцессор — это программно-управляемое устройство в виде интегральной микросхемы (БИС или СБИС), предназначенное для обработки цифровой информации. Микропроцессор является универсальным устройством и помимо компьютеров находит широкое применение в цифровых системах различного назначения. Это могут быть системы управления объектами и процессами, информационно-измерительные системы и другие виды систем, используемых в промышленности, бытовой технике, связи и многих других областях и сферах человеческой деятельности.

Структура процессора есть совокупность его элементов, узлов, блоков, модулей, а также связей между ними, которая определяет аппаратную организацию процессора, т. е. состав и взаимодействие аппаратных средств, размещенных в микросхеме процессора. В структуру входят:

• • центральный процессор, или процессорное ядро, состоящее из одного или нескольких операционных устройств и устройства управления;
• • внутренняя память в виде регистров, кэш-памяти, модулей оперативной и постоянной памяти;
• • интерфейсный блок, обеспечивающий выход на системную шину и обмен данными с внешними устройствами через параллельные или последовательные порты ввода-вывода;
• • периферийные устройства (специализированные контроллеры, аналого-цифровые преобразователи, таймерные модули);
• • различные вспомогательные схемы (например, генератор тактовых импульсов).

Состав компонентов, входящих в структуру микропроцессора, и реализуемые механизмы их взаимодействия определяются функциональным назначением и областью применения микропроцессора.

Архитектура процессора представляет собой совокупность его аппаратных и программных средств, обеспечивающих обработку цифровой информации (выполнение программы). Это более общее понятие по сравнению с понятием «структура» определяет логическую организацию микропроцессора и компьютера в целом. Архитектура процессора включает в себя набор программно-доступных регистров и операционных устройств, систему основных команд и способов адресации, объем и организацию адресуемой памяти, виды и способы обработки данных (обмен, прерывания, прямой доступ к памяти и др.). Например, современные 32-разрядные процессоры х86 с архитектурой IA-32 (Intel Architecture — 32 bit) имеют стандартный набор регистров, общую систему основных команд, одинаковые способы организации и адресации памяти, защиты памяти и обслуживания прерываний. Часто архитектуру процессора отождествляют с архитектурой компьютера (например, CISC, RISC — см. ниже).