Урок в 11 классе на тему: "Архитектура персонального компьютера"
методическая разработка по информатике и икт (11 класс) на тему

Слайд 2

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА Информационная магистраль (шина) Устройства ввода Устройства вывода Долговременная память В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип : построение компьютера из функциональных блоков, взаимодействующих посредством общего канала (каналов) – шины. Магистраль включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии. Шина данных (8, 16, 32, 64 бита) Шина адреса (16, 20, 24, 32, 36, 64 бита) Шина управления Контроллеры Оперативная память Процессор Контроллеры Контроллеры

Слайд 3

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА Информационная магистраль (шина) Устройства ввода Устройства вывода Долговременная память Шина данных . По этой шине данные передаются между различными устройствами. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Шина данных (8, 16, 32, 64 бита) Шина адреса (16, 20, 24, 32, 36, 64 бита) Шина управления Контроллеры Оперативная память Процессор Контроллеры Контроллеры

Слайд 4

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА Информационная магистраль (шина) Устройства ввода Устройства вывода Долговременная память Шина адреса. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине от процессора к оперативной памяти и устройствам. Разрядность шины адреса определяется объемом адресуемой памяти. Количество адресуемых ячеек можно рассчитать по формуле: N = 2 I , где I – разрядность шины адреса. N = 2 64 ячеек. Шина данных (8, 16, 32, 64 бита) Шина адреса (16, 20, 24, 32, 36, 64 бита) Шина управления Контроллеры Оперативная память Процессор Контроллеры Контроллеры

Слайд 5

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА Информационная магистраль (шина) Устройства ввода Устройства вывода Долговременная память Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию – считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т.д. Шина данных (8, 16, 32, 64 бита) Шина адреса (16, 20, 24, 32, 36, 64 бита) Шина управления Контроллеры Оперативная память Процессор Контроллеры Контроллеры

Слайд 6

СИСТЕМНАЯ ПЛАТА

Слайд 7

ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ Северный мост Процессор Южный мост Оперативная память Шина памяти PCI Express AGP Монитор Проектор Видеоплата SATA PATA Жесткие диски CD -дисководы DVD- дисководы USB PCI Сетевая карта Внутренний модем Сетевой адаптер Wi-Fi Звуковая плата Принтер Сканер Цифровая камера Web -камера Модем PS/2 Клавиатура Мышь Цифровые видеокамеры IEEE 1394 Звуковая микросхема Микрофон Колонки Наушники

Слайд 8

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ Быстродействие устройства зависит от тактовой частоты тактового генератора (измеряется в МГц) и разрядности, т.е. количества битов данных, которое устройство может обработать или передать одновременно (измеряется в битах). Дополнительно в устройствах используется внутреннее умножение частоты с разными коэффициентами. Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с). Пропускная способность шины = Разрядность шины × Частота шины

Слайд 9

СИСТЕМНАЯ ШИНА Между северным мостом и процессором данные передаются по системной шине с частотой, в четыре раза больше частоты шины FSB , т.е. процессор может получать и передавать данные с частотой 400 МГц × 4 = 1600 М Гц. Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора (64 бит), то пропускная способность системной шины равна: 64 Бит × 1600 МГц =12,5 Гбайт/с

Слайд 10

ЧАСТОТА ПРОЦЕССОРА Северный мост обеспечивает обмен данными с процессором, оперативной памятью и видеопамятью. Частота процессора в несколько раз больше, чем базовая частота магистрали (шина FSB – от англ. FrontSide Bus) . Если частота шины FSB равна 400 МГц, коэффициент умножения частоты 8, то частота процессора будет равна: 400 МГц × 8 = 3 ,2 ГГц

Слайд 11

ШИНА ПАМЯТИ Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора. Если частота шины памяти равна 1600 МГц, а разрядность шины памяти, равная разрядности процессора, составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти равна: 64 Бит × 1600МГц = 12 800 Мбайт/с

Слайд 12

ШИНА PCI Express AGP× 8 Шина PCI Express – производит обмен данными между северным мостом и видеоплатой ( PCI Express - ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств ) Пропускная способность шины =32Гбайт/с

Слайд 13

ШИНА SATA По шине S АТА к южному мосту подключаются устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD -дисководы). Скорость передачи данных по параллельной шине РАТ A ( Parallel ATA ) достигает 133 Мбайт/с, а по последовательной шине SATA ( Serial ATA ) – 300 Мбайт/с.

Слайд 14

ШИНА USB Шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина ) обеспечивает подключение к компьютеру одновременно нескольких периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web- камера, модем и др.). Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с. Порт USB

Слайд 15

Увеличение производительности процессора Достигается за счёт увеличения количества ядер процессора Q ~ P ~ v 2

Слайд 16

Заполните таблицу Название Пропускная способность Назначение Системная шина Шина памяти Шина PCI Express Шина SATA Шина USB

Слайд 17

Проверьте Название Пропускная способность Назначение Системная шина 12,5 Гб/с Передача данных между северным мостом и процессором Шина памяти 12800 Мб/с Обмен данными между северным мостом и оперативной памятью Шина PCI Express 32 Гб/с Ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств Шина SATA 300 Мб/с Последовательная шина подключения накопителей Шина USB 60 Мб/с Универсальная последовательная шина

Слайд 18

Практическое задание 1.2 «Сведения об архитектуре компьютера». Научиться получать сведения об архитектуре компьютера и отдельных его устройствах с помощью программы тестирования компьютера SiSoftware Sandra

Слайд 19

Домашнее задание: параграф 1.2 Задание 1 . Из каких устройств состоит ваш домашний компьютер? Укажите их характеристики Задание 2. Определите, как взаимодействуют устройства компьютера при совместной работе. Допустим, что вы печатаете текст в текстовом редакторе. Вы допустили ошибку и хотите ее исправить. Для этого вы нажимаете клавишу Backspace . Укажите на схеме последовательность работы различных устройств компьютера при выполнении данного задания.