CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR COMPONENTE HARDWARE CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR COMPONENTE HARDWARE SI

download CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR COMPONENTE HARDWARE CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR COMPONENTE HARDWARE SI

of 29

  • date post

    31-Aug-2019
  • Category

    Documents

  • view

    52
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR COMPONENTE HARDWARE CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR COMPONENTE HARDWARE SI

  • 1

    CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR COMPONENTE HARDWARE SI SOFTWARE

    ALE UNUI SISTEM ELECTRONIC DE CALCUL

    1. INTRODUCERE

    Un ordinator / computer (n limbajul uzual actual un calculator, sau un sistem de calcul) poate fi definit ca un echipament electronic de prelucrare automat a datelor, pe baz de program. Programele de calculator sunt seturi de instruciuni scrise prin intermediul unui limbaj de programare ce transcriu un algoritm. Limbajul de programare este un limbaj accesibil att operatorului uman ct i echipamentului tehnic. Un algoritm este o metod de rezolvare a unei probleme printr-un numr finit de pai. Un pas este o operaie ce poate fi efectuat de ctre un operator. Datele sunt informaiile trecute pe un suport. Configuraia unui sistem este lista componentelor acelui sistem. Arhitectura unui sistem este configuraia mpreun cu relaiile dintre elemente. Un sistem de calcul este un ansamblu de doua componente:

    o HARDWARE este un termen care acoper totalitatea componentelor electronice si mecanice ale sistemului de calcul ( partea fizica);

    o SOFTWARE este un termen care acoper totalitatea programelor utilizate intr-un sistem de calcul. n cadrul componentei software se distinge un element care asigur interconectarea tuturor componentelor sistemului de calcul, transformndu-le ntr-o entitate calculatorul si care asigur si interconectarea acestuia cu mediul exterior. Acest element software se numete sistem de operare.

    COMPONENTELE HARDWARE Hardul fundamental al unui PC este compus din 8 elemente majore:

    Placa de baz reprezinta suportul fizic i logic pentru celelalte componente, fiind componenta hardware ce asigur interconectarea fizic a tuturor elementelor din configuraia unui sistem de calcul;

    Microprocesorul la majoritatea calculatoarelor actuale, acesta este un microprocesor INTEL, sau unul dintre procesoarele compatibile INTEL produse de alte companii;

    Set de echipamente intrare/iesire incluznd tastatura, mouse, scanner, CD-ROM sau cititoare de cod de bare ca dispozitive de intrare. Cele mai uzuale echipamente de ieire sunt imprimantele si monitoarele;

  • 2

    Un set compus din memoria rapid si dispozitive de stocare mai lente pentru a salva si regsi date si programe;

    O magistral / set de magistrale cu rolul de a conecta microprocesorul la memorie sau la adaptoarele care fac posibil atasarea altor dispozitive prin porturile sau conectorii lor de extensie. Magistralele pot fi gandite ca nite autostrzi electronice care interconecteaz componentele hard ale unui PC;

    Set de adaptoare - care permit microprocesorului s controleze i s comunice cu echipamentele I / O i de stocare. Aceste adaptoare sunt ansambluri de circuite care se ataeaza magistralelor sistemului si care convertesc fiecare magistrala ntr-un port de interfaa care accept conectarea anumitor echipamente I / O. De exemplu, un adaptor de port serial se conecteaz la o magistral a calculatorului i se creaza un port COM ( de comunicare ) la care poate fi conectat un modem. Adaptorul este deci puntea de legatur ntre magistralele calculatorului i dispozitivele care trebuie conectate la el;

    Porturile sunt interfee hard ( conectori fizici ) care permit ca n timpul fabricaiei sau mai trziu s poat fi ataat la magistralele calculatorului o gam larga de adaptoare;

    Dispozitive de stocare lente unde datele si programele sunt pstrate pe termen lung. Acestea includ medii de stocare nevolatile ( magnetice sau optice ) ca, de exemplu, CD-URI si dischete.

    2. PLACA DE BAZ DEFINIIE Placa de baz este componenta hardware ce asigur interconectarea fizic i o parte din cea funcional a tuturor celorlalte componente ( hardware si software ) ale unui sistem de calcul. STRUCTUR COMPONENTE Arhitectura plcii de baz descrie forma sa general, tipurile de carcase i surse de tensiune pe care le poate folosi precum i organizarea sa fizic.

  • 3

    Exist mai multe tipuri de plci de baz din punct de vedere al form-factorului:

    AT: cel mai ieftin tip de plac de baz, ns de obicei acest tip de plac de baz este foarte mic si are o multime de cabluri pentru porturile seriale, paralele si PS/2 care pot impiedica introducerea unor plci; AT i Baby AT: Aceste dou variante difer n principal prin dimensiuni, mai ales prin lime; AT/ATX: Este la fel ca AT numai c exist un conector i pentru sursa de alimentare de tip ATX, pentru a folosi facilitile acesteia din urm, acest tip de plac de baz a fost, pentru o perioad, cel mai vndut model pe piata din Romnia; ATX: Avantaj: Nu mai exist cablurile pentru porturile seriale, paralele si PS/2, acestea fiind n suporturi metalice; ATX si Baby ATX: A fost prima schimbare semnificativ dupa multi ani a design-ului plcii de baz (1995); Micro ATX: Este un ATX cu mai puine sloturi de extensie, de obicei pe plac sunt puse i placa video i aceea de sunet; NLX: La fel ca MicroATX, numai c placa de baz nu se fixeaz n nici un urub i ea este introdus ntr-un slot special; LPX i LPX: Folosit n general n produsele de serie; Principalul scop este acela de a reduce spaiul ocupat i costurile; NLX Este forma moderna a plcilor LPX fiind orientat tot spre micorarea dimensiunilor sistemului.

    CONTINE:

    Setul de cipuri ( Chipset-ul) Este subcomponenta de control si comanda a placii de baza, fiind n general format din cteva cipuri principale, uor de identificat, fiind cele mai mari cipuri de pe placa de baz cu excepia procesorului. Chipset-urile sunt integrate, nsemnnd ca sunt lipite, pe placa de baz si nu sunt upgradabile fr a schimba ntreaga plac. Aceste circuite logice controleaz transferul de date dintre procesor, cache, magistrale sistem, periferice etc, aproape tot ce exista n interiorul calculatorului. Toate chipset-urile au 3 caracteristici comune:

    System controller Peripheral controller Memory controller

    System controller tipul de rspuns al sistemului este critic pentru calculatoarele din ziua de astzi, deoarece toate componentele trebuie s se sincronizeze perfect. Un semnal este nmulit sau mprit pentru a determina frecvena componentei cu care comunic. Pulsul sistemului este inut de catre system clock. Un oscilator produce un semnal cu care componentele de pe placa de baz se vor sincroniza Majoritatea chipset-urilor actuale au acest system clock programabil. Acest lucru d posibilitatea utilizrii unor procesoare la

  • 4

    frecvene foarte mari prin schimbarea ctorva jumperi de pe placa de baz sau la unele plci de baz din BIOS.

    Memory controller Aceast parte a chiset-ului determin tipul, viteya si cantitatea de RAM care va fi folosit de ctre sistem. De asemenea, el se ocup cu folosirea memoriei cache L2/L3, corectarea erorilor i greelilor aprute la transferul de date dinspre / nspre memoria RAM.

    Peripheral controller conecteaz PC-ul cu alte device-uri. Componentele principale ale unui chipset modern sunt:

    Northbridge se refer la principalul circuit de control al magistralei cum ar fi memoria cache, memoria principal si controller+ul magistralei PCI; Southbridge caracterizeaz controller-ele periferice, ca EIDE sau porturi seriale.

    Soclul pentru procesor O alt caracteristic important dup care se deosebesc plcile de baz sunt soclurile n care se introduce procesorul denumite SOCKET.

    Magistrala Reprezint ansamblul conexiunilor care transfer semnalele ntre dou componente ale calculatorului.

    Magistrala de date (bus) este canalul de date prin care componentele din interiorul

    calculatorului comunic intre ele. Cu ct se pot trimite simultan mai multe semnale cu att mai multe date se pot transfera i deci magistrala este mai rapid; ntr-un calculator informaia este memorat sub form numeric, sub form de niruiri de cifre binare. Transferul pe liniile de comunicaie se face astfel: valoarea pentru 1 bit este dat de existena unei tensiuni, un interval de timp (un tact de ceas ), pe un singur traseu al magistralei ( o conexiune similar unui fir ). Cel mai des se folosete tensiunea de 5V rezultnd 1= 1 dac aceast tensiune exist, sau valoarea pentru 1 bit = 0 dac tensiunea este egala cu 0V (lipsete). Cu ct exista mai multe linii, cu att se pot transfera mai multi bii distinci n acelai timp.

    Magistrala de adrese este grupul de linii care transport informaia de adres necesar pentru precizarea locaiei de memorie ctre care este transmis informaia sau din care trebuie citit informaia.

    Fiecare linie dintr-o magistral de adres transport un singur bit de informaie, deci un singur bit de adres. Cu ct exist mai multe linii pentru specificarea adresei cu att se vor putea adresa mai multe locaii din memorie. Mrimea unei magistrale de adrese limiteaz dimensiunea maxim de memorie intern adresabil direct pe care un procesor o poate accesa.

  • 5

    n calculator se ntlnesc urmtoarele tipuri de magistrale, in functie de numarul de biti: Numar Denumirea Utilizat pentru Comentarii 1 AGP Placa grafic Viteze f. mari de

    transfer a datelor

    2 PCI Majoritatea comp. Cea mai solicitat 3 AMR Plac de sunet, modem -

    4 ISA Pl. de sunet, modem, pl. de reea

    Pe punct de dispariie

    Calculatorul are o ierarhie de mai multe magistrale de date. Majoritatea calculatoarelor moderne au cel puin patru magistrale. Este considerat o ierarhie pentru ca fiecare magistral este extensia alteia, mergnd astfel pn la procesor.

    1.Magistrala procesorului este la cel mai nalt nivel, fiind folosit la transferul de date ntre chipset si procesor; 2.Magistrala memoriei cache are o arhitectur de nivel nalt, implicnd o magistral dedicat pentru accesarea memoriei cache; 3.Magistrala de memorie magistrala de sistem de al doilea nivel care conecteaz subsistemul de memorie cu chipset-ul i procesorul; 4.Magistrala local I / O este o magistral rapi