ТЕМА: Архітектура персонального комп'ютера

Скачати 104.07 Kb.

Назва	ТЕМА: Архітектура персонального комп'ютера
Дата	17.03.2013
Розмір	104.07 Kb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Інформатика > Документи

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

ТЕМА: Архітектура персонального комп'ютера
Мета і завдання роботи: вивчення основних блоків персонального комп’ютера і оцінка його вартості.

Інструменти: персональний комп’ютер, викрутка
Етапи виконання

Вивчення комплектації робочої станції
Проведення економічного дослідження
Захист роботи

Етап 1. Вивчення комплектації робочої станції

Замалювати вид робочої станції з 2-3 периферійними пристроями (рис.1);
Позначити і підписати на рис.1 всі вузли персонального комп'ютера;
Розкрити корпус системного блоку;
Замалювати внутрішні компоненти системного блоку (рис.2);
Позначити і підписати на рис.2 всі вузли системного блоку.

Етап 2. Проведення економічного дослідження

За зразком опису конфігурації привести опис досліджуваної на етапі 1 конфігурації ПК.
Варіант 1. Використовуючи прайс-листи магазинів з продажу комп'ютерної техніки запропонуйте альтернативну конфігурацію персонального комп’ютера за ту ж вартість, але при цьому використовувати компоненти інших виробників. Письмово обґрунтуйте ваші пропозиції.
Варіант 2. Запропонуйте мінімальну конфігурацію для робочого місця секретаря. Письмово обґрунтуйте ваші пропозиції.
Варіант 3. Запропонуйте мінімальну конфігурацію для робочого місця в ігровому залі. Письмово обґрунтуйте ваші пропозиції.

Етап 1. Вивчення комплектації робочої станції
ПК і їх значення

Архітектура комп'ютера звичайно визначається сукупністю її властивостей, істотних для користувача. Основна увага структурі і функціональних можливостях машини. Яке можна розділити на основні і додаткові.

Основні функції визначають призначення ЕОМ: обробка та зберігання інформації, обмін інформацією із зовнішніми об'єктами. Додаткові функції підвищують ефективність виконання основних функцій: забезпечують ефективні режими її роботи, діалог з користувачем, високу надійність і ін названі функції ЕОМ реалізуються за допомогою її компонентів: апаратних і програмних засобів.
Переваги ПК є:

мала вартість, що знаходиться в межах доступності для індивідуального покупця;
автономність експлуатації без спеціальних вимог до умов навколишнього середовища;
гнучкість архітектури, що забезпечує її адаптивність до різноманітних застосувань у сфері управління, науки, освіти, в побуті;
«дружність» операційної системи та іншого програмного забезпечення, що обумовлює можливість роботи з нею користувача без спеціальної професійної підготовки;
висока надійність роботи (більше 5 тис. год. напрацювання на відмову).

Структура персонального комп'ютера

Розглянемо склад і призначення основних блоків ПК.

Рис. 1 – Структурна схема ПК
Зазвичай персональний комп'ютер складається з трьох частин:

системного блоку;
клавіатури, що дозволяє вводити символи в комп'ютер;
монітора (чи дисплея) - для зображення текстової або графічної інформації.

Комп'ютери випускаються й у портативному варіанті (як дипломат) або блокнотном (ноутбук) виконанні. Тут системний блок, монітор і клавіатура вкладені в один корпус: системний блок "захований" під клавіатурою, а монітор зроблений як кришка до клавіатури.

Хоча з цих частин комп'ютера системний блок виглядає найменш ефектно, саме він є в комп'ютері "головним". У ньому розташовуються всі основні вузли комп'ютера:

електронні схеми, що керують роботою комп'ютера (мікропроцесор, оперативна пам'ять, контролери пристроїв);
блок живлення, що перетворить електроживлення мережі в постійний струм низької напруги, що подається на електронні схеми комп'ютера;
нагромаджувачі (чи дисководи) для гнучких магнітних дисків, використовувані для читання і запису на гнучкі магнітні диски (дискети);
накопичувач на жорстких магнітних дисках, призначені для читання і запису на незнімні жорсткі магнітні диски (вінчестер)

Мікропроцесор – найважливіший елемент комп'ютера, так як їм визначається швидкість виконання машиною програм користувача. З часу появи персональних комп'ютерів (ПК) змінилося кілька поколінь процесорів, що складає наступний ряд в порядку збільшення швидкості: 8088, 486, Pentium1-4, AMD Athlon XP, Pentium D, E, Athlon X2 та інші.
Параметри процесора:

розрядність - ширина "такту", по якому передається комп'ютерна інформація: 8, 16, 32 або 64 біта;
тактова частота, що характеризує число команд, які виконуються процесором за одну секунду, вимірюється в мегагерцах (МГц)

Мікропроцесор включає в себе:

арифметико-логічний пристрій (АЛП), що виконує операції (мікрооперації), необхідні для виконання команд мікропроцесора;
пристрій керування (ПК) – керує всіма частинами комп'ютера за допомогою принципів програмного керування;
мікропроцесорна пам'ять (МПП). У мікропроцесорі є кілька осередків власної пам'яті, вони називаються регістрами. Деякі з них призначені для зберігання операндів - величин, що беруть участь в поточній операції. Такі регістри називаються регістрами загального призначення (RON).

Регістр команд (RK) призначений для зберігання поточної команди. У регістрі-лічильнику команд (СК) зберігається поточний адресу. Перед виконанням програми необхідно задати її початкова адреса - записати його в лічильник команд.

Через інтерфейсну систему, основу якої складає системна шина персонального комп'ютера, мікропроцесор з'єднується з:

а) Основною пам'яттю комп'ютера:

оперативний запам'ятовуючий пристрій (RAM) – зберігає працюючу програму і дані;
постійний запам'ятовуючий пристрій (ROM) – зберігає інформацію, яка необхідна для постійної роботи.

RAM і ROM розбиті на комірки, кожній з яких привласнений порядковий номер (адреса).

б) Зовнішньою пам'яттю:

накопичувачі на жорстких магнітних дисках – пристрої з незнімними носіями (вінчестери). Жорсткі диски служать для постійного зберігання в комп'ютері програм і даних..

Виконання багатьох сучасних прикладних програм без них неможливо. Більшість жорстких дисків, на відміну від мають меншу ємність дискет, не можна зняти, тому їх іноді називають незнімними дисками. Можна, проте придбати і знімні жорсткі диски. Вони цінні, коли потрібно зберігати конфіденційність інформації і як засіб перенесення великих обсягів даних між комп'ютерами. Ємність сучасних накопичувачів на жорстких магнітних дисках може досягати декількох Гбайт. Більш популярні накопичувачі на оптичних дисках завдяки великої місткості і надійності. Лазерно-оптичні диски, що не перезаписуються, звичайно називають компакт-дисками ПЗП - Compact disc (CD / DVD) ROM. Вони мають ємність Від 700Мбайт до 9Гбайт, час доступу - від 30 до 300мс.

накопичувачі на гнучких магнітних дисках. Для даних накопичувачів носі я мі є дискети (флоппі-диски) – морально застаріли

в) З монітором через відеоадаптер.

г) З принтером через адаптер принтера.

д) З джерелом живлення.

ж) З каналом зв'язку через мережевий адаптер.
Мережевий адаптер дає можливість підключити комп'ютер в локальну мережу. При цьому користувач може отримувати доступ до даних, що знаходяться на інших комп’ютерах.

з) таймером (таймер - внутрішні електронні годинники, які підключені до автономного джерела живлення (акумулятора), що продовжує працювати навіть після відключення машини від мережі живлення).

і) Мікропроцесор через інтерфейс пов'язаний з клавіатурою, а також має генератор тактових імпульсів, який генерує послідовність електричних імпульсів, а частота цих імпульсів визначає тактову частоту машини (її швидкодію).

к) З математичним співпроцесором.
Зазвичай універсальні мікропроцесори відносно повільно виконують арифметичні операції над числами з плаваючою комою. Це пояснюється тим, що вони працюють з цілими числами, і при використанні чисел, представлених в іншій формі, їм потрібні додаткові команди перетворення.

Для прискорення виконання арифметичних операцій часто використовується окремий процесор, званий математичним співпроцесором. Він виконує арифметичні операції над числами з плаваючою комою самостійно, без додаткових програмних засобів. Завдяки цьому в кілька разів зростає швидкість обчислювального процесу.

Вузли системного блоку

Рис.2 – Вузли системного блоку

Процесор і вентилятор;
Материнська плата;
Південний міст;
Північний міст;
Відеокарта;
Вбудований звуковий кодек;
жорсткий диск;
оперативна пам'ять;
блок живлення;
оптичний привід;
Флоппі дисковод;
Корпус;

Етап 2. Проведення економічного дослідження

Розглянути конфігурації ПК за завданням наведені нижче (ціни вказані дійсні та приблизні).
Варіант конфігурації № 1

Процесор: CPU AMD LIano X2 A4-3400 BOX (SFM1) – 488 грн.
Материнська плата: MB ASUS F1A55-M LX – 440 грн.
Оперативна пам'ять: RAM 2Gb DDR3-1333MHz (Samsung) - 2 шт. х 100 грн. – 200 грн.
Жорсткий диск HDD: HDD 500Gb Seagate Barracuda 16Mb 7200.12 – 600грн.
DVD-RW привід: DVD-RW LG GH22NS90 Black SATA – 137 грн.
Корпус: Case Gigabyte GZ-F8BEG 400W – 329 грн.

Разом: 2186 грн.
Варіант конфігурації № 2

Процесор: CPU Intel Core i3-2100 BOX – 985 грн.
Материнська плата: MB ASUS P8B75-V – 661 грн.
Відеокарта: SVGA GeForce GT440 1Gb (ASUS) – 633 грн.
Жорсткий диск: HDD 2TB Seagate Barracuda 7200.12 – 984 грн.
DVD-RW привід DVD-RW LG GH22NS90 Black SATA – 138 грн.
Оперативна пам'ять: Team DDR3 2x2048Mb PC3-12800 1600MHz (TXD34096M1600HC9DC-D) – 228 грн.
Звукова карта: ASUS XONAR_DS / A <90-YAA0F0-0UAN00Z> – 338 грн.
Корпус: Case LogicPower 6904 Glamour 450W – 387 грн.
Кулер на задню стінку: Xilence 120mm Black – 50 грн.

Разом: 4404 грн.
Варіант конфігурації № 3

Процесор: CPU AMD Zambezi FX-8120 BOX (SAM 3+) – 1306 грн.
Материнська плата: MSI 990 XA - GD 55 sAM 3+ ATX – 940 грн.
Оперативна пам'ять: Kingston DDR3 2x4096 Mb PC3-15000 1866MHz (KHX1866C9D3K2/8GX) – 466 грн.
Жорсткий диск: HDD 1.5 TB Seagate Barracuda 7200.12 – 736 грн.
DVD-RW привід: DVD-RW LG GH24NS90 Black SATA – 140 грн.
Відеокарта: AMD Radeon 7850 2Gb ASUS – 1888 грн.
Корпус: Case AeroCool PGS VX-9 Black без БЖ – 522 грн.
Блок живлення: Блок живлення 650 W Aerocool VP 650 – 447 грн.
Процесорний кулер: Noctua NH - D 14 – 735 грн.
Корпусних кулер: Xilence 120 mm Black - 1 шт. – 50 грн.

Разом: 7230 грн.
Коментарі до варіанту 1

Що може комп'ютер з даною конфігурацією? Це ідеальний офісний або навіть не побоюся цього слова - мультимедійний ПК. Він може відтворювати відео у форматі Full HD (1920х 1080), на ньому можна пограти в ігри 2007-2012 року випуску, без включення згладжування і на середніх настройках, а в деяких іграх навіть на високих налаштуваннях графіки. На жорсткому диску цій конфігурації ПК за 2186 грн., Ми зможемо розмістити близько 100 фільмів в прекрасній якості, дуже багато треків ваших улюблених виконавців, і безмірно велика кількість ваших фотографій. І ще він є ідеальним варіантом для тих, хто починає своє знайомство з комп'ютером (ПК).
Коментарі до варіанту 2

Що хочеться сказати у висновку про даний мультимедійний комп’ютер (ПК). Він вийшов міцним середнячком, мають хороший процесор, достатня кількість швидкої оперативної пам'яті 4 Гб, що виручить нас при кодуванні відео, проходженні улюблених ігор і серфінгу по Інтернету. Жорсткий диск має 2 Тб простору - це означає, що перші півроку недоліку дискового простору ВИ відчувати не будете. Відеокарта GT 440 показала гарні результат у всіх ігрових додатках, по продуктивності в іграх вона рівна 6670 1Гб DDR3 і лише місцями трохи їй поступається. Вона показала середній рівень FPS (кадрів в секунду) в сучасних іграх при Full HD дозволі (1920 х 1080). Конфігурація мультимедійного комп'ютера (ПК), ідеально підходить для ігор на моніторах з роздільною здатністю: 1366х786, 1600х900, 1440х900 пікселів – це все 19-20 дюймові монітори. Також хочеться сказати про прекрасний звук, який отримала дана конфігурація ПК в особі звукової карти ASUS Xonar DS/A – це оптимальне рішення здатне змінити ваш погляд, на треки які ви до цього чули 100 разів, на вбудованому Realtek-і. Вона подарує нове життя акустичним системам 5.1 і 7.1.
Коментарі до варіанту3

За 7230 гривень ми отримуємо справжній ігровий комп'ютер, який буде зібраний на логіці від AMD 990X-SB950 з хорошим, потужним 8 ядерним процесором FX-8120, достатнім обсягом (8 Гб) швидкої оперативної пам'яті DDR3, містким жорстким диском, красивим корпусом і потужним блоком харчування який не доведеться змінювати, якщо раптом Ви вирішите змінити відеокарту на більш потужну або додати ще, точно таку ж як у вас вже є HD7850. Відеокарта 7850 у зв'язці з процесором FX-8120 - показала прекрасний результат у всіх сучасних і не дуже сучасних, але вимогливих до заліза іграх. Температура процесора не піднімалася вище 52-54 градусів на штатних частотах, при 100% навантаженні, за це треба дякувати процесорний кулер, Noctua NH-D14, який був використаний при складанні даного ігрового комп'ютера. Зібравши такий комп'ютер для ігор, ви не будете думати про апгрейдах найближчі 2 -2,5 роки - це точно тому продуктивності даної конфігурації ПК вистачає щоб МЕТРО 2033 з максимальними налаштуваннями графіки при дозволі 1920х1080 показував 30 FPS кадрів в секунду.
ВИСНОВОК: Виконуючи лабораторну роботу я ознайомився з основними вузлами персонального комп'ютера, оцінив вартість різних конфігурацій систем і провів дослідження різних конфігурацій системних блоків. У ході роботи я прийшов до висновку, що на комп'ютерному ринку існують різні класи та типи комплектуючих і при покупці або складанні комп'ютера слід керуватися вимогами, що пред'являються програмним забезпеченням і областю застосування даного обладнання.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БВХ-Петербург, 2003 – 448с.: ил.
Чистяков В. Д. Анатомия ПК. Все о компьютерном железе/ Чистяков В. Д. – М.: НТ Пресса, 2007. – 160 с.: ил. – (Спрашивали - отвечали)
Тоненбаум Э. С. Архитектура компьютера. 5-е изд. (+CD). – СПб.: Питер, 2007. – 844с.: ил.
Бройдо В. Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб, 2006. – 718 с.: ил.

Схожі:

7. Архітектура комп’ютера Архітектура комп’ютера. Поняття архітектури комп’ютера. Класична архітектура комп’ютера і принципи фон Неймана. Удосконалення і розвиток...	Уроку на тему «Історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління... «Історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління ЕОМ. Типова архітектура персонального комп’ютера. Класифікація та призначення...
УРОКУ: Склад комп'ютера та взаємодія між вузлами РОЗДІЛ ПРОГРАМИ: Архітектура та конфігурація комп'ютера і мікропроцесорної системи	Тема: Склад комп’ютера та взаємодія між вузлами. Структура системного блоку Мета: Вивчити склад персонального комп’ютера і його логічну структуру. Навчитися підключати монітор, клавіатуру і маніпулятор миша...
Урок №5. Тема: Пам'ять комп’ютера Мета: ознайомити учнів з видами пам’яті комп’ютера; зовнішніми запам’ятовуючими пристроями комп’ютера	Урок №5. Тема: Пам'ять комп’ютера Мета: ознайомити учнів з видами пам’яті комп’ютера; зовнішніми запам’ятовуючими пристроями комп’ютера
Тема. Основи комп’ютерних систем Мета Мета: ознайомити учнів з історією обчислювальної техніки. Сформувати поняття учнів про принципи функціонування персонального комп’ютера....	3. Засоби обчислювальної техніки та історія їх розвитку ...
Лекція №4 Тема: Програмне забезпечення персональних комп’ютерів Системне програмне забезпечення призначене для керування роботою складових комп’ютера та обміном даними між ними, діагностування...	1 Подання (кодування) даних в пам’яті комп’ютера Структура внутрішньої пам’яті комп’ютера. Біт, байт, машинне слово. Кодування символьних даних в пам’яті комп’ютера. Подання числових...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання