Το υλικο του Υπολογιστη Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα Το υλικο του Υπολογιστη Κεφάλαιο 3ο

Υλικό ηλεκτρονικού υπολογιστή Το υλικό (hardware) αποτελείται από το σύνολο των ηλεκτρονικών τμημάτων που συνθέτουν το υπολογιστικό σύστημα, δηλαδή από τα ηλεκτρονικά κυκλώματα, τις μονάδες δίσκων, τους εκτυπωτές, τις οθόνες, τα πληκτρολόγια κλ.π. Οτιδήποτε έχει μια υλική-φυσική υπόσταση σε ένα υπολογιστικό σύστημα. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Αρχιτεκτονκή Υπολογιστών Η μελέτη των μερών του υλικού και η περιγραφή του τρόπου διασύνδεσής τους. Η μελέτη της δομής και της συμπεριφοράς του υλικού. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Αρχιτεκτονικά συστήματα 4ης γενιάς Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Παρουσίαση του κεντρικού μέρος των Η/Υ Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Central Proccesing Unit –CPU) Κεντρική ή Κύρια Μνήμη(Main Memory) Μονάδα I/O Εισόδου/Εξόδου Δίαυλος Επικοινωνίας Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ –CPU Υπεύθυνη για τον έλεγχο και το συντονισμό του κεντρικού και του περιφερειακού μέρους. Εκτελεί τα προγράμματα που είναι αποθηκευμένα στην κύρια μνήμη. Περιέχει καταχωρητές, ταχύτατα κυκλώματα άμεσης προσπέλασης που χρησιμοποιούνται για να αποθηκεύσουν δεδομένα. Ώστε να συνεργάζονται αρμονικά για την εκτέλεση των εντολών που είναι αποθηκευμένα στην κύρια μνήμη. Ανακαλώντας τις εντολές τους, αποκωδικοποιώντας τις και εκτελώντας τη μία μετά την άλλη. Αποτελέσματα ή πληροφορίες ελέγχου Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ –CPU Η ΚΜΕ αποτελείται από: Την Αριθμητική και Λογική μονάδα (Arithmetic and Logic Unit – ALU). Τη Μονάδα Ελέγχου (Control Unit). Τους Καταχωρητές (Registers). Σύζευξη, διάζευξη, άρνηση κ.α Πρόσθεση, αφαίρεση, διαίρεση, πολλαπλασιασμός Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ –CPU - ALU Αριθμητική και Λογική μονάδα (Arithmetic and Logic Unit – ALU). Κύκλωμα που εκτελεί γρήγορα (10-7sec) αριθμητικές και λογικές πράξεις. Σύζευξη, διάζευξη, άρνηση κ.α Πρόσθεση, αφαίρεση, διαίρεση, πολλαπλασιασμός Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ –CPU – Control Unit Συγχρονίζει και ελέγχει τη λειτουργία του η/υ Ανακαλεί τις εντολές Προσδιορίζει τον τύπο τους Αναθέτει την εκτέλεση τους στην ALU Ελέγχει την επικοινωνία περιφερειακού και κεντρικού μέρους Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ –CPU - Registers Οι καταχωρητές χωρίζονται σε: Καταχωρητές διεύθυνσης μνήμης (Memory Address Register – MAR). Διευθύνσεις μνήμης όπου είναι αποθηκευμένα τα δεδομένα Καταχωρητές δεδομένων μνήμης (Memory Data Register – MDR). Δεδομένα και εντολές Ει δικοί καταχωρητές (*Καταχωρητής εντολών, απαριθμητής προγράμματος, συσσωρευτής, κατάστασης) Τα περιεχόμενα των καταχωρητών μπορούν να προσπελαστούν και να τροποποιηθούν πολύ πιο γρήγορα από αυτά της κεντρικής μνήμης. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Ρόλος της μονάδας ελέγχου Εκτέλεση της παρακάτω κυκλική διαδικασίας: Μεταφορά μιας εντολής από την κεντρική μνήμη Αποκωδικοποίηση εντολής Εκτέλεση εντολής Επανάληψη, μέχρι να βρεθεί συνθήκη τερματισμού. Το σύνολο εντολών (instruction set) είναι οι εντολές που είναι γνωστές στην ΚΜΕ – διαφέρει για κάθε ΚΜΕ (από 20 εώς 300) Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κύκλωμα χρονισμού - Ρολόι Παραγωγή ενός ωρολογιακού παλμού με σταθερό ρυθμό. Χρησιμοποιείται για το συγχρονισμό των διαφόρων ενεργειών των τμημάτων του η/υ. Η χρονική απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών παλμών μετράται σε nsec. Απασχόληση cpu για Α sec Ταχύτητα ρολογιού Β Hz Τότε Αριθμός κύκλων ρολογιού για το πρόγραμμα C=AxB Αριθμός εντολών IC Τότε κύκλοι ρολογιού ανά εντολή (C/IC) Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κατηγορία δυνατότητας CPU Χαρακτηρίζεται από: Το σύνολο εντολών του επεξεργαστή (μικρό) Ταχύτητα ρολογιού (υψηλή) Το μήκος λέξης (word length) του επεξεργαστή. Το σταθερό πλήθος bit που έχει η CPU τη δυνατότητα να διαβάσει/γράψει από την/στην main memory Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ - Main Memory –Αρχιτεκτονική Von Neumann προγραμμάτων δεδομένων (ακολουθών εντολών) Δεδομένων προς επεξεργασία Αποτελεσμάτων της εκτέλεσης προγραμμάτων Υψηλές ταχύτητες ανάγνωσης/εγγραφής Μικρή χωρητικότητα Για να εκτελεστεί ένα πρόγραμμα θα πρέπει οι εντολές να βρίσκονται στην κεντρική μνήμη. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ - Main Memory Η μνήμη αποτελείται από κύτταρα ή κελιά. Διεύθυνση: ένας αριθμός, 0,1…Ν-1 αν έχουμε Ν κύτταρα Περιεχόμενο: ένας δυαδικό αριθμός σταθερού μήκους (εντολή ή δεδομένο). Το μήκος εξαρτάται από τον υπολογιστή. Κύτταρο Διεύθυνση Περιεχόμενο Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ - Main Memory Χαρακτηριστικά Κεντρικής Μνήμης Χωρητικότητα: το μέγιστο πλήθος δυαδικών ψηφίων που μπορεί να αποθηκεύσει η κεντρική μνήμη Χρόνος προσπέλασης: Το χρονικό διάστημα από την αίτηση ανάγνωσης/εγγραφής ενός κυττάρου έως την πραγματοποίησή της. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ - Main Memory Χαρακτηριστικά Κεντρικής Μνήμης Χρόνος κύκλου: Ελάχιστο χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών αναφορών (ανάγνωση ή εγγραφή στη μνήμη) Εύρος ζώνης: Η μέγιστη δυνατή ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων από ή προς τη μνήμη Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ – Είδη μνήμης RAM Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης (Random Access Memory). Γράφουμε και διαβάζουμε δυαδικά ψηφία. (read write memory). Το περιεχόμενο διατηρείται όσο ο η/υ λειτουργεί ROM Μνήμη μόνο για ανάγνωση (Read Only Memory). Γράφεται εφάπαξ από τον κατασκευαστή και δεν σβήνεται (π.χ. BIOS) Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρικό μέρος Η/Υ – Είδη μνήμης Είδη ROM Προγραμματιζόμενες Μνήμες μόνο για ανάγνωση PROM: Προγραμματίζεται μόνο μία φορά Απαλείψιμες Προγραμματιζόμενες Μνήμες EPROM: Προγραμματίζονται πολλές φορές με 0 και 1 και κατάλληλη συσκευή με τη βοήθεια συσκευής, σβήνουν με υπεριώδη ακτινοβολία, πειραματίζονται πριν το προϊόν βγει σην αγορά. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Κεντρική μνήμη Πτητική, χάνει το περιεχόμενο όταν διακοπεί η τροφοδοσία ρεύματος. Απαλείψιμη, το περιεχόμενο της τροποποιείται. Δυναμική, το περιεχόμενο πρέπει να ανανεώνεται γιατί εξασθενεί. Στατική, το περιεχόμενο διατηρείται. Λανθάνουσα (cache), παρεμβάλλεται ανάμεσα σε KME και RAM, αυξάνοντας την ταχύτητα εκτέλεσης προγραμμάτων. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Μονάδα Εισόδου - Εξόδου Υπεύθυνη για την επικοινωνία του κεντρικού μέρους με τις περιφερειακές συσκευές η οποία μπορεί να γίνει με τους εξής τρόπους: Παράλληλη μεταφορά: ταυτόχρονη μετάδοση των δυαδικών ψηφίων Σειριακή μεταφορά: ακολουθιακή μετάδοση των δυαδικών ψηφίων, το ένα μετά το άλλο. Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Μονάδα Εισόδου - Εξόδου Οι πολλές και διαφορετικές συσκευές οδηγούν στην παρεμβολή μιας προσαρμοστικής μονάδας μέρος της οποίας είναι και ο οδηγός συσκευής (driver) KME Προσαρμοστική μονάδα Μονάδα Εισόδου-Εξόδου Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Δίαυλος Επικοινωνίας Η επικοινωνία των δομικών μερών ενός η/υ γίνεται μέσω του διαύλου επικοινωνίας (bus) Φυσικό μέσο μεταφοράς Σύνολο κανόνων – πρωτόκολλο διαύλου (bus protocol) Είδη δεδομένων: Δεδομένα προς επεξεργασία Διευθύνσεις μνήμης Σήματα ελέγχου Σήματα απόκρισης Σήματα χρονισμού Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα

Δίαυλος Επικοινωνίας Εύρος διαύλου: ο αριθμός των διαθέσιμων γραμμών μεταφοράς Ταχύτητα μεταφοράς: πόσα bit μεταφέρονται από το δίαυλο το δευτερόλεπτο. Μονάδα μέτρησης: Mbit/sec Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί - Τίκβα Χριστίνα