1.2. Структура персонального комп'ютера

Персональні комп'ютери, робота яких ґрунтується на принципі програм­ного управління, мають схожу структуру, спрощений вигляд якої показано на мал. 1.2. Вони включають такі апаратні засоби: центральний мікропроцесор, внутрішню і зовнішню пам'ять, системну шину, пристрої введення-виведення інформації.

Системний блок

1Центральний 2Внутрішня 3Зовнішня мікропроцесор пам'ять пам'ять

4Клавіатура 5Дисплей 6Пристрій

друкування

7Миша 8Пристрої введення-виведення

Далі розглядатимемо апаратне забезпечення комп'ютерів архітектури ІВМ РС. Центральний мікропроцесор, внутрішня пам'ять і системна шина конструк­тивно розташовані в окремому блоці, який називають системним. Пристрої зовнішньої пам'яті звичайно також розміщують у системному блоці, хоч інколи і розміщують в окремих блоках. Усі пристрої введення-виведення, а також пристрої внутрішньої пам'яті підмикають до системної шини через відповідні спеціальні плати, які називають адаптерами та контролерами. Центральний мікропроцесор, внутрішню пам'ять, системну шину, адаптери та контролери розміщують на одній платі, яку називають материнською. На мал. зображено загальний вигляд персонального комп'ютера.

Зовнішня пам'ять — це, як правило, накопичувачі на магнітних та оптич­них дисках.

Усі пристрої введення-виведення з точки зору порядку їх використання можна розділити на дві групи: стандартні — пристрої введення-виведення та нестандартні. Останні ще називають периферійними пристроями. Стандартні пристрої — це пристрої за замовчуванням, тобто ті, з яких ком­п'ютер чекає введення-виведення, якщо спеціально не обумовлені інші при­строї. Такими пристроями є дисплей та клавіатура.

До нестандартних пристроїв можна віднести такі:

1. Накопичувачі на магнітних та оптичних дисках.

2. Пристрої виведення символьної та графічної інформації (принтери та плоттери).

3. Пристрої введення інформації (миша, сканер).

4. Пристрої зв'язку комп'ютера з телефонною мережею (модем).

Системна шина виконує функцію зв'язку між мікропроцесором, внут­рішньою пам'яттю, стандартними та периферійними пристроями введення-виведення. У системній шині виділяють адресну шину та шину даних. Адресну шину використовують для зв'язку мікропроцесора з пам'яттю, а шину даних для зв'язку з пристроями введення-виведення.

На перших персональних комп'ютерах фірми ІВМ використовувались 8-розрядні системні шини, які працювали з частотою 4,77 МГц.

Потім з'явились 16- і 32-розрядні системні шини. Тактова частота сучасних комп'ютерів досягла 1000 МГц.

1.3. Внутрішня пам'ять

Внутрішня пам'ять ПК складається з оперативного запам'ятовуючого пристрою (ОЗП або RАМ) та постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП або RОМ).

Основною характеристикою пам'яті є її ємність, яку вимірюють в одиницях вимірювання пам'яті, найменшою одиницею е біт. Біт — це один двійковий розряд, в який може записуватися тільки О або 1.

Вісім бітів отримали назву байт. На мал. зображені різні комбінації двійкових значень у байті.

Не важко визначити, що кількість різноманітних комбінацій двійкових значень у байтах дорівнює: 2 = 256. Кожній двійковій комбінації в байті присвоюють відповідно певний знак (літеру, цифру, математичний знак тощо). Кодування символів 8-бітовими числами називають А8СІІ кодами. Реально пам'ять у комп'ютерах вимірюють у таких одиницях: кілобайтах (Кбайт), мегабайтах (Мбайт) та гігабайтах (Гбайт). При цьому:

1 Кбайт = 2¹⁰ = 1024 байт;

1 Мбайт = 2¹⁰ = 1024 Кбайт;

1 Гбайт = 2¹⁰ = 1024 Мбайт.

Обсяг оперативної пам'яті у сучасних комп'ютерах досягає від одиниці до сотень мегабайтів. Хорошим зараз можна вважати комп'ютер, який має не менше як 16 Мбайт пам'яті типу RАМ.

Відзначимо, що на одній сторінці друкарського тексту розміщується приб­лизно 2000 знаків (30 рядків, у кожному по 62—65 знаків).

Отже, для збереження інформації, розміщеної на одній сторінці, потрібно мати в комп'ютері пам'ять місткістю 2 Кбайт. В пам'ять комп'ютера місткістю в 1 Мбайт можна записати інформацію, розміщену на 500 сторінках, що приблизно дорівнює одній книзі.

Конструктивно внутрішня пам'ять оформляється у вигляді чарунок пам'я­ті, кожній з яких надається номер (адреса)

Довжина кожної чарунки пам'яті, яку називають розрядністю, може бути 1, 2, 4 та 8 байт (відповідно 8, 16, 32 та 64 біт).

Внутрішня пам'ять має звичайно місткість набагато меншу, ніж зовнішня пам'ять. Однак вона є найшвидшою (швидкодіючою).

Програма та дані почнуть оброблятися у комп'ютері тільки після того, як вони потраплять з зовнішньої в оперативну пам'ять.

У багатьох випадках є можливість нарощувати оперативну пам'ять ПК до потрібних об'ємів.