Сборник задач по физике Электромагнитное поле Вещество в электростатическом поле Электромагнитное взаимодействие Элементы квантовой механики Молекулярные спектры Электропроводность Ядерная физика

Архитектура персонального компьютера

Регистр процессора - сверхбыстрая память внутри процессора, предназначенная прежде всего для хранения промежуточных результатов вычисления (регистр общего назначения/регистр данных) или содержащая данные, необходимые для работы процессора - смещения базовых таблиц, уровни доступа и т. д. (специальные регистры).

Конструкции первых персональных компьютеров фирмы IBM

Эта глава может служить справочником по конструкциям системных блоков персональных компьютеров IBM и их отдельных узлов. В ней по отдельности рассматриваются все системы, первоначально разработанные фирмой ЮМ (исключение составляют довольно редкие компьютеры XT 370, описание которых в русском переводе книги опущено), в том числе и самые первые компьютеры серии PC, производство которых давно прекращено. Поскольку эти первые системы, да и многие другие, уже не выпускаются, значительная часть этой главы могла бы представлять чисто исторический интерес. Однако это не совсем так — владельцев старых систем еще довольно много, и они пока не собираются расставаться со своими компьютерами, которые, кстати, чаще всего и выходят из строя. Кроме того, почти все существующие на сегодняшний день IBM-совместимые компьютеры и различные их аналоги {клоны) в той или иной степени являются копиями конструкций, первоначально разработанных IBM. Созданные ЮМ компьютеры в стандарте ISA (Industrial Standard Architecture) иногда называют классическими персональными компьютерами (Classic PCs). Сама ЮМ называет их системами семейства 1 (Family/1). К семейству 2 относятся компьютеры PS/2, конструкции которых в данной книге не рассматриваются.

В этой главе описываются только системы PC, XT и AT, выпускавшиеся самой фирмой ЮМ. Но даже если ваш компьютер изготовлен другой компанией или собран из отдельных частей, вы все равно найдете здесь много полезных и нужных для вас сведений. Практически все фирмы, выпускающие совместимые компьютеры, начинали с того, что либо заимствовали, либо копировали, либо воспроизводили функции как отдельных узлов, так и конкретных систем, первоначально разработанных IBM (или создавали в той или иной степени удачные "гибриды"). Поэтому с точки зрения ремонта и модернизации IBM-совместимые компьютеры почти не отличаются от оригинальных изделий, и большинство узлов в них взаимозаменяемы. Что касается конструкций корпусов и отдельных компонентов, то их стандарты также были определены в первых разработках IBM и используются до сих пор.

Все компьютеры можно разбить на две большие группы: 8-разрядные (типа PC/XT) и 16, 32 или 64-разрядные (типа AT). Системы типа AT часто подразделяют на несколько подгрупп. Критерием, по которому тот или иной компьютер можно отнести к определенной подгруппе, является тип основной системной шины: ISA, EISA (Enhanced ISA), VL-Bus (Video Local Bus), PCI (Peripheral Component Interconnect) или MCA (Micro Channel Architecture). Основываясь на приведенных ниже сведениях, вы можете сравнить параметры вашей совместимой системы со свойствами конкретного компьютера фирмы ЮМ. Такое сравнение иногда бывает не 6 пользу последнего, поскольку совместимые системы часто обладают большими возможностями, а стоят при этом существенно дешевле. Кроме того, материал этой главы представляет и познавательный интерес. Как уже было сказано, большинство совместимых компьютеров построено либо на основе IBM XT, либо (гораздо чаще) на базе IBM AT, поэтому вам сразу станет ясно, откуда взялись те или иные стандарты на конструкции системных плат, блоков питания, корпусов и т.д., чем определяется расположение слотов расширения, разъемов и прочих компоненте? на платах. Вы сможете оценить и те уровни производительности, которые были характерны для первых персональных компьютеров.

Особенности системных блоков в компьютерах разных типов

В последующих разделах будут рассмотрены конструкции и отдельные узлы различных модификаций компьютеров, относящихся к разным типам, а также приведены их технические характеристики. В состав каждого системного блока входит несколько основных компонентов. Главным из них является системная плата, на которой установлен микропроцессор (МП) и смонтированы другие важнейшие узлы компьютера. Основа каждого системного блока — это корпус с встроенным блоком питания. В него устанавливается набор стандартных адаптеров (дополнительных плат), какой-нибудь дисковый накопитель и иногда — клавиатура.

Далее будут рассмотрены особенности отдельных моделей систем разных типов и различия в их характеристиках. Мы постараемся также проследить за теми изменениями, которые вносились в различные модели в процессе их эволюции.

На всякий случай для каждой из описываемых моделей и их разновидностей указан ее код по каталогу фирмы. Эти сведения могут вам пригодиться только для идентификации конкретного компьютера и для справки, так как большинство из указанных систем уже давно не выпускается и купить их невозможно. Однако фирма IBM еще производит и продает запчасти даже для этих снятых с производства компьютеров. Правда, вы можете (и, скорее всего, будете) заменять вышедшие из строя компоненты в старых системах на узлы, изготовленные другими фирмами, а не самой IBM. Вы всегда найдете их модернизированные и улучшенные варианты (по сравнению с теми, что предлагает IBM) — и по значительно более низким ценам.

Технические характеристики PC В этом разделе приведены технические характеристики PC и клавиатуры. В таблицах 21.2 и 21.3 приведены положения переключателей, установленных на системных платах PC и XT. Функция в IBM PC (только для PC). Таблица 21.3. Положения переключателей конфигурирования памяти

Хотя компьютер с тактовой частотой 4,77 МГц работал чрезвычайно медленно, следует отметить одно существенное обстоятельство, а именно: использование микросхем статической памяти в системном ОЗУ. В следующем списке перечислены вспомогательные устройства и приспособления, предназначенные для внешнего подключения или установки в системный блок модели 5140. Предыдущие версии DOS не годятся, поскольку в них не предусмотрена поддержка накопителей на гибких дисках емкостью 720 К.

Дополнительные устройства, подключаемые к PC Convertible В этом разделе рассматриваются возможные варианты подключения к PC Convertible предназначенных для него дополнительных устройств.

Зарядное устройство представляет из себя прибор, подключаемый к сети с напряжением 110 В и предназначенный для подзарядки встроенных батарей.

 Другой важнейшей характеристикой ЭВМ является емкость запоминающих устройств.

 Емкость памяти измеряется количеством структурных единиц информации, которое

 может одновременно находиться в памяти. Этот показатель позволяет определить,

 какой набор программ и данных может быть одновременно размещен в памяти.

 Наименьшей структурной единицей информации является бит - одна двоичная цифра.

 Как правило, емкость памяти оценивается в более крупных единицах измерения -

 байтах (байт равен восьми битам). Следующими единицами измерения служат 1

 Кбайт = 210 1024 байта, 1 Мбайт = 210Kбaйтa = = 220 байта, 1 Гбайт = 210

 Мбайта = 2м Кбайта = 230 байта.

 Обычно отдельно характеризуют емкость оперативной памяти и емкость внешней

 памяти. В настоящее время персональные ЭВМ могут иметь емкость оперативной

 памяти, равную 4 - 32 Мбайтам и даже больше. Этот показатель очень важен для

  определения, какие программные пакеты и их приложения могут одновременно

  обрабатываться в машине.

 Емкость внешней памяти зависит от типа носителя. Так, емкость одной дискеты

 составляет 0, 3 - 3 Мбайта в зависимости от типа дисковода и характеристик

 дискет. Емкость жесткого диска может достигать нескольких Гбайтов, емкость

 компакт - диска (CD ROM) - сотни Мбайтов (640 Мбайт и выше) и т. д. Емкость

 внешней памяти характеризует объем программного обеспечения и отдельных

 программных продуктов, которые могут устанавливаться в ЭВМ. Например, для

 установки операционной среды Windows 95 требуется объем памяти жесткого диска

 более 100 Мбайт и не менее 8 - 16 Мбайт оперативной памяти ЭВМ.

При включении питания процессор винчестера выполняет тестирование электроники, после чего выдает команду включения шпиндельного двигателя. При достижении некоторой критической скорости вращения плотность увлекаемого поверхностями дисков воздуха становится достаточной для преодоления силы прижима головок к поверхности и поднятия их на высоту меньше микрона над поверхностями дисков.

На главную