Реферат: Архитектура персональных компьютеров

# компьютеры на основе микропроцессоров Intel-8088 (или

Intel-8086) работают очень медленно, они уже полностью устарели и почти полностью вышли из употребления;

# компьютеры на основе микропроцессора Intel-80286 обеспечивают необходимое быстродействие для набора тек­стов,ввода исходных данных для бухгалтерских и аналоги­чных задач,многих компьютерных игр и т.д. Однако новые компьютеры такого класса уже не выпускаются (поскольку считаются морально устаревшими) , а покупать их вряд ли целесообразно даже по бросовым ценам,так как для работы с большинством современных программ с графическим интер-

фейсом ( например , с программами,выполняемыми в среде

Windows) они практически не пригодны;

# компьютеры на основе микропроцессоров Intel - 80386SX и

DX,Intel-80486SX обеспечивают приемлемую вычислительную мощность для большинства рабочих мест под управлением как DOS,так и Windows:для программирования,работы с не очень большими базами данных , макетирования (верстки) несложных изданий и т.д. Однако для комфортной работы в среде Windows лучше приобрести более мощный компьютер;

# микропроцессоры Intel-80486DX и DX2 применяются для тех задач,где требуется высокое быстродействие компьютера : для файл-серверов больших локальных сетей , для профе­ссиональных издательских , графических или анимационных программ,для решения серьезных вычислительных задач и т.

д. А для пользователей,постоянно работающих с компьюте­ром,может быть целесообразно приобретение компьютера на основе Intel-80486DX или DX2 даже и в том случае,если они используют самые обычные программы типа Word for Windows 6.0,Excel 5.0 и т.д.,поскольку эти микропро­цессоры сейчас стоят не намного дороже Intel-80386 и 80486SX,а обеспечивают заметно большую производитель­ность;

# микропроцессоры Pentium и рассчитанные на его использо­вание системные платы пока что стоят весьма дорого,поэ­тому их целесообразно применять для таких приложений, как воспроизведение видеоизображений в реальном времени,

большие задачи трехмерного проектирования и моделирова­ния,создания мощных файл-серверов и многопроцессорных систем.

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ СОПРОЦЕССОР

Микропроцессоры Intel-80286 и Intel-80386 не содержат специальных команд для работы с числами с плавающей точкой.При проведении расчетов с такими числами каждая операция над ними моделируется с помощью нескольких десятков операций микропро­цессора.Это сильно снижает эффективность применения компьютера для научных вычислений,при использовании машинной графики и для других применений с интенсивным использованием чисел с плавающей точкой.Поэтому в этих случаях следует использовать компьютеры IBM PC с установленным математическим сопроцессором Intel-8087,Intel-80287 или Intel-80387.Наличие сопроцессора может увеличить скорость выполнения операций с плавающей точ­кой в 5-15 раз.Микропроцессоры Intel-80486DX и DX2 и Pentium сами поддерживают операции с плавающей точкой,поэтому при их использовании математический сопроцессор не требуется.

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

Оперативная память компьютера IBM PC с процессором Intel-8088 или Intel-8086 (например,IBM PC XT) может иметь размер не более 1 Мбайта,поскольку эти микропроцессоры могут обращаться не более чем к 1 Мбайту памяти.Эта память состоит из двух частей.Первые 640 Кбайт памяти могут использоваться прикладными программами и операционной системой.Остальные ад­реса памяти ("верхняя память") зарезервированы для служебных целей:

# для хранения части операционной системы DOS,которая

обеспечивает тестирование компьютера,начальную загрузку

операционной системы,а также выполнение основных низко­уровневых услуг ввода-вывода;

# для передачи изображения на экран;

# для хранения различных расширений операционной системы, которые поставляются вместе с дополнительными устрой­ствами компьютера.

Как правило,когда говорят об объеме оперативной памяти компьютера,то имеют в виду именно первую ее часть,которая мо­жет использоваться прикладными программами и операционной системой.Мы тоже будем в дальнейшем поступать таким образом.

КЭШ - ПАМЯТЬ

Для достаточно быстрых компьютеров (например,на основе Intel-80386 с тактовой частотой более 25 МГц или Intel-80486) необходимо обеспечить быстрый доступ к оперативной памяти,ина­че микропроцессор будет простаивать и быстродействие компьюте­ра уменьшится.Для этого такие компьютеры могут оснащаться кэш-памятью,т.е. "сверхоперативной" памятью относительно не­большого объема (обычно от 64 до 256 Кбайт),в которой хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти.Кэш-па­мять располагается "между" микропроцессором и оперативной па­мятью,и при обращении микропроцессора к памяти сначала произ­водится поиск нужных данных в кэш-памяти.Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше,чем к обычной па­мяти,а в большинстве случаев необходимые микропроцессору дан­ные содержаться в кэш-памяти,среднее время доступа к памяти уменьшается.Для компьютеров на основе Intel-80386DX или 80486SX размер кэш-памяти в 64 Кбайт является удовлетворитель­ным,128 Кбайт - вполне достаточным.Компьютеры на основе Intel-80486DX и DX2 обычно оснащаются кэш-памятью емкостью 256 Кбайт.

МОНИТОРЫ

Монитор (дисплей) компьютера IBM PC предназначен для вы­вода на экран текстовой и графической информации.Мониторы бы­вают цветными и монохромными.Они могут работать в одном из двух режимов:текстовом и графическом.

ТЕКСТОВЫЙ РЕЖИМ.В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа,чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест).В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов.В число этих символов входят большие и малые латинские буквы,циф­ры,символы,а также псевдографические символы,используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм,построения рамок вокруг участков экрана и т.д.

ГРАФИЧЕСКИЙ РЕЖИМ.Графический режим монитора предназначен для вывода на экран графиков,рисунков и т.д.Разумеется,в этом режиме можно также выводить и текстовую информацию в виде раз­личных надписей,причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт,размер букв и т.д.

В графическом режиме экран монитора состоит из точек,каж­дая из которых может быть темной или светлой на монохромных мониторах или одного из нескольких цветов - на цветном.Коли­чество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора в данном режиме.Следует заметить,что разрешающая способность не зависит от размера экрана монито­ра,подобно тому как и большой,и маленький телевизоры имеют на экране 625 строк развертки изображения.

ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МОНИТОРЫ.Наиболее широкое распростра­нение в компьютере IBM PC получили мониторы типов MDA,CGA,Hercules,EGA и VGA.

В настоящее время мониторы MDA и CGA используются уже очень редко,так как они не обладают надлежащей разрешающей способностью,что приводит к быстрому утомлению глаз.Кроме то­го,не имеют возможности программной загрузки шрифтов симво­лов,поэтому для изображения букв кириллицы в текстовом режиме приходится заменять электронные схемы,хранящие шрифты (знако­генераторы).Иногда,впрочем,можно не заменять знакогенератор,а записать в него с помощью специальных приборов нужные шрифты символов.

Большинство компьютеров,выпущенных в конце 80-х го­дов,оснащались мониторами типа VGA.Они обеспечивают достаточ­ное количество изображения в текстовом и графическом режиме экрана при работе с DOS-программами.Несколько хуже мониторы EGA,они считаются еще более устаревшими.Но для современных программ,использующих графический интерфейс взаимодействия с пользователем,разрешение VGA (640*480 точек) уже явно недоста­точно.Поэтому практически все современные компьютеры оснаща­ются мониторами типа Super-VGA,обеспечивающими разрешающую способность 1024*768 и 800*600.

КЛАВИАТУРА

Клавиатура IBM PC предназначена для ввода в компьютер ин­формации от пользователя.

Расположение латинских букв на клавиатуре IBM PC,как прави­ло,такое же,как на английской пишущей машинке,а букв кирилли­цы - как на русской пишущей машинке.