ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ



Σχετικά έγγραφα
Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών

Κεφάλαιο 4 ο. Ο Προσωπικός Υπολογιστής

Βασίλειος Κοντογιάννης ΠΕ19

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς

Το εσωτερικό ενός PC. Τεχνολογία Η/Υ & Πληροφοριών - 05 Κεντρική μονάδα Χουρδάκης Μανόλης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

1.4 Κατάταξη των υπολογιστών

Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. ΜΑΘΗΜΑ 4 ο ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΜΝΗΜΗΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΜΝΗΜΗ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας ΚΜΕ. «Φέτα» ημιαγωγών (wafer) από τη διαδικασία παραγωγής ΚΜΕ

Μηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο,

Εισαγωγή στους Η/Υ. Γιώργος Δημητρίου. Μάθημα 1 ο

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ I

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο

Κεφάλαιο Το υπολογιστικό σύστημα Η εξέλιξη του ανθρώπου πραγματοποιήθηκε χάρη στην ικανότητά στον χειρισμό εργαλείων.

*Ένας υπολογιστής είναι στην πραγματικότητα ένα σύστημα πολλών μερών που συνεργάζονται μεταξύ τους.

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012

Πληροφορική Ι. Μάθημα 6 ο Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ. Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών

ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ηλεκτρονικός Υπολογιστής

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

Το υλικό του υπολογιστή

Μάθημα 4.1 Βασικές μονάδες προσωπικού υπολογιστή

Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 2.1: Bασική Δομή του Υπολογιστή

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Α Γενικού Λυκείου (Μάθημα Επιλογής)

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008

Εισαγωγή στην Δομή, Οργάνωση, Λειτουργία και Αξιολόγηση Υπολογιστών

Υλικό Υπολογιστών (Hardware) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και Πληροφορική

Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα

1. Οργάνωση της CPU 2. Εκτέλεση εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο επίπεδο των επεξεργαστών

Βασικές Έννοιες της Πληροφορικής

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών

Μάθημα 3: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Μνήμης

(Ιούνιος 2001 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Σε κάθε µία από τις παρακάτω περιπτώσεις, να

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Μάθημα 3.2: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός εδοµένων

Βασική δοµή και Λειτουργία Υπολογιστή

Μάθημα 5: Χαρακτηριστικά της Κ.Μ.Ε.

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Μικροεπεξεργαστές ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ. Υπεύθυνος: Δρ Άρης Παπακώστας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές και Επεξεργασία Πληροφοριών

; Τι περιέχεται στη συσκευασία ενός μικροεπεξεργαστή σήμερα;

Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική

Γενική οργάνωση υπολογιστή «ΑΒΑΚΑ»

Τμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Οργάνωση Υπολογιστών

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Α ΤΑΞΗ

i Όλες οι σύγχρονες ΚΜΕ είναι πολυπλοκότερες!

Εισαγωγή στους Η/Υ και Εφαρμογές

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισμός Δεδομένων

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) Τμήματα ΚΜΕ (CPU) Ένα τυπικό υπολογιστικό σύστημα σήμερα. Οργάνωση Υπολογιστών (Ι)

Οργάνωση επεξεργαστή (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Οργάνωση Υπολογιστών (Ι)

Αρχιτεκτονική Μνήµης

Κεφάλαιο 1.5: Τα βασικά μέρη ενός υπολογιστή

Εφαρµογές Πληροφορικής Υπολογιστών. Κεφάλαιο 3 Το υλικό του υπολογιστή

ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Αρχιτεκτονική Η/Υ ΗΜΟΣ ΜΠΟΛΑΝΑΚΗΣ

Στοιχεία από την αρχιτεκτονική των μικροϋπολογιστών

Μάθημα 4: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. ίαυλος συστήµατος. Κεφαλαίο 4Β. ίαυλοι δεδοµένων και διευθύνσεων. Χειµερινό Εξάµηνο

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

ε. Όταν διακόψουμε την τάση τροφοδοσίας μιας μνήμης ROM, τα δεδομένα της χάνονται. Μονάδες 15

Τεχνολογίες Κύριας Μνήμης

Κεφάλαιο 1.6: Συσκευές αποθήκευσης

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ι. Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στην Δομή, Οργάνωση, Λειτουργία και Αξιολόγηση Υπολογιστών

3. Προσωπικός Ηλεκτρονικός Υπολογιστής (Personal Computer - PC)

Αρχιτεκτονική Επεξεργαστών Ψ.Ε.Σ

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ 1- MULTIPLE CHOICE

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ

i Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή

Στοιχεία αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΜΝΗΜΕΣ. (c) Αμπατζόγλου Γιάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ΠΕ17

Οργάνωση Υπολογιστών (ΙI)

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ

Αρχιτεκτονικη υπολογιστων

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Υλικό και Λογισμικό Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6

ΧΡΟΝΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Γεωργία Πελέκη, Έλντα Μπάλι Τζαφέρι Τζένη, Αλεξία Παπαδοπούλου, Ντοριλέιν Γκαρσία

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ II. χειμερινό εξάμηνο & εαρινό εξάμηνο (σε κίτρινο υπόβαθρο)

Το «κλειστό» σύστημα. Ανοικτές επικοινωνίες... Εισαγωγή στην Τεχνολογία της Πληροφορικής. Εισαγωγή στην τεχνολογία της πληροφορικής

Μαλούτα Θεανώ Σελίδα 1

Σύντοµη Ιστορία της Πληροφορικής

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ HMEΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ ΤΕΤΑΡΤΗ 19 ΙΟΥΝΙΟΥ 2019 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Transcript:

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑ 3 ο ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ ΒΑΣΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΜΝΗΜΗ & CPU

Λειτουργική Δομή Αρχιτεκτονική Von Neumann Όλοι οι υπολογιστές ακολουθούν την αρχιτεκτονική κατά Von-Neumann ως προς τη διάταξη του υλικού τους. Η αρχιτεκτονική διακρίνει σε κάθε υπολογιστή τρία μέρη τα : Είσοδο Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU) Έξοδο Το σημαντικότερο τμήμα από αυτά είναι η ΚΜΕ ή CPU που με τη σειρά της αποτελείται επίσης από επιμέρους τμήματα τα : Μονάδα Ελέγχου (Control Unit) Αριθμητική-Λογική Μονάδα (Arithmetic-Logical Unit ALU) Καταχωρητές (Registers) Κεντρική Μνήμη (Main Memory) Στα PC η μονάδα ελέγχου, ηαριθμητική-λογική μονάδα και οι καταχωρητές περιέχονται σε ενιαία ηλεκτρονική διάταξη που λέγεται μικροεπεξεργαστής. Ο μικροεπεξεργαστής αποτελεί την ΚΜΕ ή CPU που προαναφέρθηκε

Μονάδα Ελέγχου & Αριθμητική-Λογική Μονάδα Η μονάδα ελέγχου ελέγχει τις διαδικασίες λειτουργίας μεταφέροντας σήματα μεταξύ κύριας μνήμης και ALU ή μεταξύ μονάδων εισόδου, εξόδου και CPU. Αυτό όπως θα δούμε στη συνέχεια ενεργοποιείται με τη χρήση των διακοπτών. Στην ALU εκτελούνταιόλεςοιαριθμητικέςκαιλογικέςπράξεις Οι δυνατότητες των μικροεπεξεργαστών (CPU) εξαρτώνται από τον κατασκευαστή και τον τύπο τους, π.χ. Pentium, 68040, Power Pc. Η ισχύς τους καθορίζεται από το μέγεθος της λέξης που μπορούν να χειρισθούν. Δηλαδή αν προσπελαύνουν 16, 32, 64 ή και περισσότερα bits συγχρόνως. Οι δε ταχύτητες μετριούνται στα PC σε microseconds ενώ σε ισχυρότερα συστήματα σε nano μέχρι και picoseconds Κάθε CPU σχεδιάσθηκε για να εκτελεί συγκεκριμένο σύνολο βασικών εντολών μηχανής. Αναπτύχθηκαν δυο τέτοιες τεχνολογίες.

Τεχνολογία CISC & RISC Η Complex Instruction Set Computer CISC που αναπτύχθηκε και χρησιμοποιείται από την Intel και αποτελεί τη βάση των μικροεπεξεργαστών της με νεότερο μέλος τον Pentium. Η τεχνολογία Reduced Complex Instruction Set Computer RISC που κατασκευάσθηκε από τη Motorola σε συνεργασία με την IBM και την Apple είναι ο Power PC. Η τεχνολογία αυτή έχει πιο περιορισμένο ρεπερτόριο εντολών, είναι ταχύτεροι επεξεργαστές και φθηνότεροι. Τυπικοί αντιπρόσωποι είναι τα Chips της Alpha και MIPS R4400 της εταιρίας DEC. Τέτοιος υπολογιστής Workstation είναι ο System/6000 της IBM. Προγράμματα που τρέχουν στον ένα δεν τρέχουν στον άλλο, για αυτό αναπτύχθηκαν ειδικά προγράμματα εξομοίωσης (emulation programs).

Μνήμη Η μνήμη είναι το άλλο βασικό στοιχείο για την λειτουργία του υπολογιστή. Η ανάπτυξή τους πέρασε από αρκετές φάσεις. Διακρίνονται αρχικά ως προς τη φυσική τους κατάσταση σε μνήμες πυρήνα και μνήμες στερεάς κατάστασης. Οι μνήμες πυρήνα αποτελούνται από χιλιάδες μικροσκοπικούς μαγνητικούς δακτυλίους που μαγνητίζονται ανάλογα με τη φορά του ρεύματος, σύμφωνα ή αντίθετα με τη φορά κίνησης των δεικτών του ρολογιού (1,0). Οι μνήμες στερεάς κατάστασης είναι ημιαγωγοί και διατίθενται με τη μορφή ολοκληρωμένου κυκλώματος και με βασική μονάδα τα flipflops. Η τεχνολογία LSI και VLSI έδωσε τη δυνατότητα μεγάλου αριθμού καταχωρητών σε μικρό όγκο. Επειδή είναι πολύ γρήγορη χρησιμοποιείται ως εσωτερική μνήμη του υπολογιστή. Υπάρχουν διάφοροι τύποι με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους MOS, CMOS, TTL, ECL

Η λειτουργία της μνήμης Όλα τα είδη μνήμης λειτουργούν με τον μηχανισμό της διεύθυνσης. Δηλαδή για να καταχωρηθεί ή να ανακτηθεί μια πληροφορία αρχικά πρέπει να δοθεί η διεύθυνση της θέσης μνήμης που θα προσπελασθεί. Η θέση προσδιορίζεται από τις γραμμές και στήλες. Για παράδειγμα στο διπλανό σχήμα είναι ενεργή η γραμμή 1 και οι στήλες 0, 2 και 6 κόκκινες γραμμές. Επομένως στα bit που βρίσκονται στη συμβολή τους θα καταχωρηθεί ή θα ανακτηθεί πληροφορία.

Είδη μνήμης Η μνήμη διακρίνεται σε στατική και δυναμική. Η στατική μνήμη δεν έχει ανάγκη ανανέωσης γιατί το περιεχόμενό της δεν αλλοιώνεται παρά μόνο όταν τροποποιηθεί. Είναι δε ταχύτατη με χρόνο προσπέλασης τα 10-20 ns. Η δυναμική μνήμη αντίθετα πρέπει να ανανεώνονται περιοδικά γιατί το περιεχόμενό τους αλλοιώνεται. Είναι όμως φθηνότερες από τις στατικές αλλά πιο αργές με χρόνους προσπέλασης της τάξης των 90-120 ns. Διακρίνονται δε στις ROM, RAM, περιφερειακές μαγνητικές και οπτικές αλλά και στις ηλεκτρονικές που βρίσκονται μέσα στον επεξεργαστή τους καταχωρητές. Με ταχύτερη και ακριβότερη τους καταχωρητές Οι ROM υπάρχουν ως PROM μιας εγγραφής με ειδικό μηχανισμό, EPROM διαγραφόμενη με ειδική διαδικασία και επανεγγραφόμενη και η ΕEPROM που είναι ηλεκτρικά διαγραφόμενη.

Αρτηρίες - Διάδρομοι Η μεταφορά των στοιχείων μνήμης πραγματοποιείται δια μέσου των διαδρόμων-αρτηριών. Αναπτύχθηκαν διάφοροι τύποι διαδρόμων με σημαντικότερους τους : ISA : με αρχικό εύρος 8 bit και στους 386 έγινε 32 bit MCA : 32 bit αλλά ασύμβατο με τον προηγούμενο. Εξελίχθηκε σε 64bit. EISA : 32 bit επέκτεινε και συμπλήρωσε τα χαρακτηριστικά του ISA χωρητικότητας 64 bit. PCI : Η πιο διαδεδομένη τοπική αρτηρία εύρους 64 bit και αρκετά ταχύτερη των προηγούμενων. VESA: αντίστοιχης τεχνολογίας με την PCI. Διάδρομος 33MHz σημαίνει ότι μεταφέρονται 33.000.000. bits το δευτερόλεπτο. Χρόνος δε αδράνειας του διαδρόμου είναι αυτός που απαιτείται για τη μεταφορά από το ένα στο άλλο άκρο. Είναι ανάλογος δε του μήκους του.

Επεξεργαστής

Επεξεργαστής

Η λειτουργία του επεξεργαστή