Структура персонального компьютера типа IBM PC

С 1981 года основная масса персональных компьютеров выпускается по стандарту IBM PC. Причина успеха компьютеров c архитектурой типа IBM PC заключается в том, что в их основе лежит принцип открытой архитектуры, состоящий в следующем:

- Компьютер это устройство, у которого обеспечена возможность сборки из независимо изготовленных частей.

- Методы сопряжения устройств с компьютером IBM PC доступны всем пользователям.

Структурная схема персонального компьютера (персонального компьютера) типа IBM PC представлена на рисунке.

Обычно ПК типа IBM PC состоит из:

- системного блока;

- монитора;

- клавиатуры;

- манипулятора - мыши.

В системном блоке располагаются все основные узлы компьютера (рис):

- электронные схемы, управляющие работой компьютера (материнская плата, видеоадаптер, сетевая и звуковая платы и др.) ;

- блок питания, преобразующий электропитание в сети в постоянный ток низкого напряжения, который подается на электронные схемы и устройства;

- накопитель (-и) на жестких магнитных дисках (HDD – Hard Disk Drive);

- CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – устройство для чтения информации с лазерных компакт-дисков).

К системному блоку подключаются различные устройства ввода-вывода: принтер, сканер, плоттер и др.

В случае конструктивного исполнения персонального компьютера в виде моноблока – монитор и системный блок объединены в единое устройство.

Структурная схема персонального компьютера типа IBM PC

На основной электронной плате (материнской плате) компьютера размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации. Схемы, управляющие всеми остальными устройствами компьютера, реализованы на отдельных платах, называемые контроллерами или адаптерами, и вставляются в стандартные разъёмы на материнской плате – слоты. Через слоты контроллеры подключены непосредственно к системной шине, с помощью которой контроллеры взаимодействуют с микропроцессором и основной памятью компьютера.

На некоторые модели материнских плат фирмы-производители устанавливают микросхемы, выполняющие функции видеоадаптера, звуковой карты, сетевой карты и т.д. Таким образом, все контроллеры ввода-вывода интегрированы на одной материнской плате – это реализовано в ноутбуках и моноблоках.

Системная шина обеспечивает передачу информации:

- между микропроцессором и основной памятью;

- между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

- между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Системная шина включает в себя:

- шину адреса (address bus), выполняющую параллельную передачу всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства;

- шину данных (data bus), предназначенную для параллельной передачи всех разрядов числового кода операндов.

- шину управления (control bus), предназначенную для передачи управляющих сигналов во все блоки компьютера.

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) генерирует последовательность электрических импульсов, частота которых определяет тактовую частоту компьютера.

Основная память включает в себя:

- Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), которое используется для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации. ПЗУ позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию.

- Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), предназначенное для оперативной записи, хранения и считывания информации, непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, который выполняется компьютером в текущий момент времени. Достоинства ОЗУ: высокое быстродействие, возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой доступ к памяти). Недостаток ОЗУ: невозможность сохранения информации в ячейках ОЗУ после выключения питания компьютера (энергозависимость).