Учебное пособие: Техническая диагностика средств вычислительной техники

Конструктивно подсистемы видео, дисковая, коммуникации, периферийных устройств и клавиатура, в большинстве случаев, располагаются не на системной плате и соединяются с ней посредством системной шины через разъемы – слоты расширения. Именно это и позволяет аппаратно реконфигурировать систему, подключая, при необходимости, к слотам расширения системной шины разные виды контроллеров, адаптеров, а к ним – и нужные устройства ввода-вывода. Впрочем, отдельные типы РС, такие как LapTop, Note-Book имеют встроенные видеосистему, клавиатуру, дисковую систему, а некоторые из моделей и DeskTop, выполняющиеся по принципу BabyBoard, имеют непосредственно на системной плате многие из контроллеров ВУ и ПУ и даже НЖМД. Это ухудшает способность РС к реконфигурированию, но снижает себестоимость и, соответственно, цену РС.

Контрольные вопросы.

1. Каково назначение АЛУ?

2. Каково назначение блока УУ?

3. Где, по фон-Нейману, должна находиться программа для автоматического выполнения вычислений?

4. Для чего предназначены блоки Увв и Увыв?

5. Как может быть реализован блок УУ?

6. Какие пять основных частей составляют компьютер?

7. Какие основные функции возложены на CPU?

8. Какое конструктивное решение позволяет легко реконфигурировать РС?

9. Что понимается под аппаратной конфигурацией и реконфигурацией компьютера?

10. Какие устройства входят в понятие консоли ЭВМ и ПЭВМ?

1.2 Структурная схема PC / AT

Типичная структурная схема РС/АТ в развернутом виде представлена на рисунке 1.2.

Центральным устройством, осуществляющим все вычислительные функции, функции управления и синхронизации работы всех подсистем РС, является CPU, содержащий АЛУ, регистровую память, дешифратор команд, микропрограммное устройство управления и, в последних версиях CPU “Pentium”, буферную (кэш) память.

┌──┬──────────┐
┌─────┐ ┌────┐ │ │ controllers PS │─> │ GCLK │─> ┌ ─ ─ ─ ┐ │ │ ┌───┐ │ ┌──────┐
└─────┘ └────┘ FPU │ S │<─┤ CGA │────>│ MON - C │
│ ┌───┴──┐ │ L │ └───┘ │ └──────┘
└ ─ │ CPU │ SB │ O │ ┌───┐ │ ┌──────┐
│ │<─┬────>│ T │<─┤ MDA │────>│ MON - M │
┌────────┐ └─┬────┘ │ │ S │ └───┘ │ └──────┘
│ DRAM │───────│ LB │ │ │ ┌───┐ │ ─────┐
└────────┘ ┌────┴────┐ │ │ │<─┤ COM ├────>/ Mouse │
│ ROM BIOS │ │ │ │ └───┘ │ └──────┘
┌─────┐ └─────────┘ │ │ │ ┌───┐ │ ┌────
┌─────┐ │ contr │ │ │ │<─┤ LPT ├────>│ PRN \
│ KBD │<──>│ KBD │<──────────────┘ │ │ └───┘ │ └─────┘
└─────┘ └─────┘ │ │ │ ┌────┐
│ │ ┌──>│ CD │
│ │ ││ └────┘
│ │ ││ ┌────┐
│ │ ├──>│ PU │
│ │ ┌───┐ ││ └────┘
│ │<-│ APU │─>││ ┌────┐
│ │ └───┘ ├──>│ FDD │
│ │ ││ └────┘
│ │ ││ ┌────┐
│ │ └──>│ HDD │
└──┴──────────┘ └────┘

Рисунок 1.2. Блок-схема РС/АТ.

Здесь

PS (PowerSupply) – блок питания.

GCLK – генератор тактовых импульсов. GCLK и PS изображены отдельно, так как их функции, сигналы и взаимосвязи с остальными блоками очевидны.

FPU (FloatingPointUnit – устройство плавающей точки) – математический сопроцессор. FPU предназначается для выполнения операций с плавающей точкой и вычислений: тригонометрических функций, логарифмов и т. п.

DRAM и ROM BIOS – оперативная и постоянная память компьютера, соответственно.

contr KBD (Controller KeyBoard) – контроллерклавиатуры. Изображенный на блок-схеме контроллер клавиатуры в слот расширения не вставляется, а смонтирован непосредственно на системной плате, но связан все-таки непосредственно с системной шиной (SB), из которой и образованы щелевыми разъемами слоты расширения системной шины.

В слоты расширения (Slots) вставляются дочерние карты-контроллеры внешних устройств: мониторов (CGA, MDA), манипуляторов (COM), принтеров (LPT) или адаптеры других периферийных устройств (APU) – жестких дисков, дисководов и т. д. К этим картам и подключаются соответствующие внешние устройства. Например, мониторы цветной (MON-C), монохромный (MON-M), манипулятор (Mouse), принтер (PRN), дисковод компакт-дисков (CD), накопители на гибких (FDD) и жестких (HDD) дисках и другие периферийные устройства (PU), входящие в данную аппаратную конфигурацию рабочей (компьютера).

1.3 Конструкция и аппаратный состав IBM PC

Базовый комплект персонального компьютера включает в себя три блока:

- системный блок,

- клавиатуру,

- видеодисплей.