Gimnazjum Nr 2 w Kartuzach
im. dra Aleksandra Majkowskiego
Osiedle Wybickiego 33
83-300 Kartuzy
Imieniny obchodzą:
Augustyna, Aureliusz, Dionizy, Gorgoncjusz, Pimen, Piotr, Sergiusz, Sobiesąd, Ścibor, Ścibora,
Cytat z zeszytu:
Mumie służyły jako wkłady do grobów i były robione przez Egipcjan.
Technologia informacyjna
Edytory tekstu.
2. Wprowadzenie

Komputer jest zespołem układów cyfrowych tworzących system mikroprocesorowy. Układy cyfrowe służą do przetwarzania informacji. Przetwarzanie informacji polega na dostarczeniu do układu danych, które poddawane są określonym działaniom dając wyniki. Wynikami mogą być sygnały sterujące pracą maszyn, obrazy, teksty itp. Jedną z ważniejszych części tego systemu jest uniwersalny układ przetwarzający informację, czyli procesor . Procesor przetwarza informacje, wykonując na niej elementarne operacje zwane instrukcjami (bądź rozkazami). Ciąg takich instrukcji realizujący konkretne zadanie przetwarzania informacji nazywamy programem. Tak więc do systemu mikroprocesorowego musimy dostarczyć dane wejściowe, program lub zestaw programów aby po przetworzeniu otrzymać wynik.



3. Schemat blokowy systemu mikroprocesorowego.








DB

AB

CB
 


CPU - centralna jednostka przetwarzająca	MEM  - pamięć
I/O - układy wejścia wyjścia	         ROM  - pamięć tylko do odczytu
DB  - magistrala danych	                  BIOS - podstawowy system obsługi we/wy
AB  - magistrala adresowa 	                  RAM  - pamięć do zapisu i odczytu
CB  - magistrala sterująca	                  PAO  - pamięć operacyjna


Zadaniem CPU oprócz przetwarzania informacji jest sterowanie pracą pozostałych układów systemu. W skład CPU (ang. Central Processing Unit) wchodzą mikroprocesor i zegar.

Mikroprocesor jest układem przetwarzającym informację i sterujący pracą reszty układów np. magistral. Ma on skończoną liczbę rozkazów, które potrafi wykonać. Na podstawie tej listy budowane są dowolne programy. Procesor, czy mikroprocesor, składa się z wielu elementów. Do najważniejszych z nich należą:
  • ALU (ang. Arithmetic Logic Unit) - jednostka arytmetyczno-ligiczna, w skrócie artytmometr - wykonuje proste działania arytmetyczne typu dodawanie i odejmowanie liczb całkowitych, oraz prównuje wartości danych, zmienia znak liczb,
  • układ sterowania - zapewnia współdziałanie wszystkich bloków komputera, jego zadaniem jest wykonywanie wszystkich instrukcji programu i sterowanie przepływem danych,
  • rejestry - są to komórki pamięci, w których procesor tymczasowo przechowuje przetwarzane przez ALU dane.
Zegar systemowy wytwarza przebiegi czasowe niezbędne do pracy mikroprocesora i systemu. Częstotliwość cyklu zegarowego (ang. clock rate) - podstawowa szybkość w cyklach na sekundę, z jaką komputer wykonuje podstawowe operacje, jak dodawanie dwóch liczb czy przenoszenie wartości z jednego rejestru do drugiego. Częstotliwość cyklu zegarowego komputera jest określana w Hz, MGz, GHz (1 Hz to 1000 cykli na sekundę). I tak procesor Intel Pentium 4 z zegarem 3 GHz wykonuje w 3 mld cykli na sekundę.

Na jeden cykl pracy procesora składają się następujące czynności:
  • pobranie rozkazu z pamięci
  • dekodowanie rozkazu ( rozpoznanie rozkazu)
  • obliczenie (określenie) adresów komórek pamięci, gdzie znajdują się dane do działania
  • przekazanie tych danych do arytmometru i wykonie nim obliczeń
  • zapisanie wyników w pamięci.
Należy stwierdzić, że wszystkie działania i operacje zachodzące w systemie są sterowane i inicjowane przez mikroprocesor. Rodzaj tych działań uzależniony jest od ciągu instrukcji dostarczonych do mikroprocesora, stanowiących program. Program musi być przechowywany w miejscu, z którego mikroprocesor będzie mógł szybko, bez zbędnego oczekiwania, odczytywać kolejne instrukcje przeznaczone do wykonania. Miejscem tym jest pamięć półprzewodnikowa np. RAM. Inne rodzaje pamięci, na przykład pamięci masowe (dyski twarde), są zbyt wolne – ich czasy dostępu w porównaniu z szybkością pobierania kolejnych instrukcji przez mikroprocesor są za długie.

W bloku pamięci systemu stosowane są zarówno pamięci RAM jak i ROM. Pierwsze z nich przeznaczone są do odczytu jak i zapisu, oraz są pamięciami ulotnymi. Tego rodzaju układy pamięci tworzą pamięć operacyjną. W pamięci tej przechowywane są kody instrukcji tworzących program, dane oraz wyniki działania programu Ponieważ RAM jest pamięcią ulotną, w momencie włączenia systemu nie zawiera żadnej użytecznej informacji. Aby system rozpoczął pracę, musi istnieć miejsce, gdzie przechowywany jest program inicjujący pracę systemu. Takim miejscem jest pamięć ROM.

Pamięć ROM (ang. Read-Only Memory), ROM

Pamięć komputera, z której zawartość może być jedynie odczytywana, a nie można w niej niczego zapisać w komputerze. Kości tej pamięci są zapisywane programami i danymi podczas ich produkowania. Jest to trwała nieulotna pamięć umieszczona na płycie głównej, jej zawartość nie znika po wyłączeniu komputera, jak zawartość pamięci RAM i nie wymaga podtrzymywania przez baterię.

Dzięki swoim własnościom, pamięć ROM jest wykorzystywana w komputerze do przechowywania danych i programów, które nie mogą być zmienione przez użytkownika i muszą być łatwo dostępne.

Ważną częścią pamięci ROM w komputerze PC jest BIOS (Basic Input/Output System - podstawowy system wejścia-wyjścia). BIOS to pierwszy program, który jest uruchamiany po włączeniu komputera. Stanowi on łącznik między elektroniką komputera a systemem operacyjnym. Jego zadaniem jest uruchomienie wszystkich zasobów płyty głównej i urządzeń.

Do podstawowych zadań BIOS-u należą:
  • wykonanie autotestu, w skrócie POST (ang. Power On Self Test), czli testu poprawności działania podstawowych układów i podzespołów systemu komputerowego; wszelkie błędy w systemie są sygnalizowane za pomocą systemowego głośniczka na płycie głównej,
  • rozpoznanie i poprawne zainstalowanie podstawowych urządzeń systemu; korzystając z informacji zawartych w pamięci CMOS, identyfikuje stacje dyskietek, dyski twarde, ilości zainstalowanej pamięci, typ wyświetlacza oraz innych urządzeń,
  • przydzielenie zasobów systemowych urządzeniom, które tego wymagają,
  • poszukiwanie zainstalowanego systemu operacyjnego, czyli odczytanie z dysku głównego rekordu startowego, w skrócie MBR (ang. Master Boot Rekord) w celu pobrania informacji o umiejscowieniu plików systemowych.
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) jest dodatkowym rodzajem pamięci RAM. Pamięć ta jest nietrwała , ale dzięki zasilaniu przez małą bateryjkę informacje w niej zapisane są zachowane po wyłączeniu komputera.
Niezbędnym blokiem systemu są tak zwane układy wejścia/wyjścia. Pośredniczą one w wymianie informacji pomiędzy mikroprocesorem i pamięcią systemu a urządzeniami zewnętrznymi np.: drukarka, monitor, stacja dysków, zwanymi urządzeniami peryferyjnymi.

Wszystkie omówione tu bloki wymieniają informacje i współpracują ze sobą używając pewnych wspólnych dróg informacji zwanych magistralami. W systemie występują trzy podstawowe rodzaje magistrali: magistrala danych, magistrala adresowa i magistrala sterująca.

Zadaniem magistrali danych jest przesyłanie danych, wyników oraz kodów instrukcji. Jest to magistrala dwukierunkowa. Oznacza to, że informacja może zarówno wpływać do mikroprocesora, jak może być przez niego wysyłana do innych układów.

Magistralą adresową przesyłane są adresy komórek pamięci lub układów wejścia/wyjścia, z którymi chce się komunikować mikroprocesor. Jest to magistrala jednokierunkowa, adresy są generowane przez mikroprocesor, natomiast trafiają bądź do pamięci, bądź do układów wejścia/wyjścia.

Trzecia magistrala nie jest w istocie magistralą, a raczej zestawem linii sterujących. Linie te służą do sterowania praca układów współpracujących z mikroprocesorem oraz do sygnalizowania pewnych ich określonych stanów.

Opracował: (-) Adam Barlak
Komunikaty i ogłoszenia
- MEN i kuratorium
- dyrekcja
- pedagog
- rada rodziców
- samorząd
Nasze serwisy
- kalendarz na 2006/2007
- galeria
- newsletter
- forum
- kontakt z nami
- redakcja

[Strona główna gimnazjum] [Do góry]
Copyright 2003-2010 by aba