Процессор - центральное устройство компьютера,
основная работа которого заключается в двух
действиях - считывании из программы, находящейся
в ОЗУ, очередной команды и выполнении действий,
указанных в этой команде.
Микросхема, реализующая функции центрального
процессора персонального компьютера, называется
микропроцессором. Нередко название компьютера
ассоциируется с типом процессора, например Pentium.
Микропроцессор выполнен в виде сверхбольшой
интегральной схемы. Термин "большая"
относится не к размерам, а к количеству
электронных компонентов, размещенных на
маленькой кремниевой пластинке. Их число
достигает нескольких миллионов. Чем больше
компонентов содержит микропроцессор, тем выше
производительность компьютера. Размер
минимального элемента микропроцессора в 100 раз
меньше диаметра человеческого волоса.
Микропроцессор штырьками вставляется в
специальное гнездо на системной плате, которое
имеет форму квадрата с несколькими рядами
отверстий по периметру.
Возможности компьютера как универсального
исполнителя по работе с информацией
определяются системой команд процессора. Эта
система команд представляет собой язык машинных
команд (ЯМК). Из команд ЯМК составляются
программы управления работой компьютера.
Отдельная команда определяет отдельную операцию
(действие) компьютера. В ЯМК существуют команды,
по которым выполняются арифметические и
логические операции, операции управления
последовательностью выполнения команд, операции
передачи данных из одних устройств памяти в
другие и пр.
Состав процессора:
устройство управления (УУ),
арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры
процессорной памяти.
УУ управляет работой всех устройств компьютера
по заданной программе. Функцию устройства
управления можно сравнить с работой дирижера,
управляющего оркестром. Своеобразной
"партитурой" для УУ является программа.
АЛУ - вычислительный инструмент процессора; это
устройство выполняет арифметические и
логические операции по командам программы.
Регистры - это внутренняя память процессора.
Каждый из регистров служит своего рода
черновиком, используя который процессор
выполняет расчеты и сохраняет промежуточные
результаты, программы.
Важнейшей характеристикой процессора является
тактовая частота - количество операций,
выполняемых им за 1 секунду (Гц). Процессор 8086,
произведенный фирмой Intel для персональных
компьютеров IBM, мог выполнять не более 10 млн.
операций в секунду, т. е. его частота была равна 10
МГц. Тактовая частота процессора 80386 составляла
уже 33 МГц, а современный процессор Pentium совершает
в среднем 100 млн. операций в секунду.
Кроме того, каждый конкретный процессор может
работать не боле с чем с определенным
количеством оперативной памяти. Для процессора
8086 это количество составляло всего лишь 1 Мбайт,
для процессора 80286 оно увеличилось до 16 Мбайт, а
для Pentium составляет 1 Гбайт. Кстати, в компьютере,
как правило, имеется гораздо меньший объем
оперативной памяти, чем максимально возможный
для его процессора.
Примеры характеристик микропроцессоров:
1. МП Intel-80386: адресное пространство -232
байта = 4 Гб, разрядность 32, тактовая частота - от 25
до 40 МГц.
2. МП Pentium: адресное пространство - 232
байта = 4 Гб, разрядность - 64Тб, тактовая частота -
от 60 до 100 МГц.
Информационная связь между устройствами
компьютера осуществляется через информационную
магистраль. Магистраль (шина)- это кабель,
состоящий из множества проводов. По одной группе
проводов (шина данных) передается обрабатываемая
информация, по другой (шина адреса) - адреса
памяти или внешних устройств, к которым
обращается процессор. Есть еще третья часть
магистрали - шина управления, по ней передаются
управляющие сигналы (например, сигнал готовности
устройства к работе, сигнал к началу работы
устройства и др.).
Количество одновременно передаваемых по шине
бит называется разрядностью шины. Всякая
информация, передаваемая от процессора к другим
устройствам по шине данных, сопровождается
адресом, передаваемым по адресной шине (как
письмо сопровождается адресом на конверте). Это
может быть адрес ячейки в оперативной памяти или
адрес (номер) периферийного устройства.
В современном ПК реализован принцип открытой
архитектуры. Этот принцип позволяет менять
состав устройств (модулей) ПК. К информационной
магистрали могут подключаться дополнительные
периферийные устройства, одни модели устройств
могут заменяться на другие. Возможно увеличение
внутренней памяти, замена микропроцессора на
более совершенный. Аппаратное подключение
периферийного устройства к магистрали
осуществляется через специальный блок -
контроллер (другое название - адаптер).
Программное управление работой устройства
производится через программу - драйвер. которая
является компонентой операционной системы.
Следовательно, для подключения нового
периферийного устройства к компьютеру
необходимо использовать соответствующий
контроллер и установить в ОС подходящий драйвер.