Що таке магістрально-модульний принцип побудови комп`ютера? На чому він базується? Яке технічне призначення такого принципу і навіщо він взагалі потрібен в пристроях? На ці та інші питання ми постараємося відповісти в ході даної статті.
Що таке магістраль в комп`ютері?
Магістраль інакше іменується фахівцями як системна шина. Відповідно, магістрально-модульний принцип побудови комп`ютера тоді буде базуватися на існування деякої шини даних, по якій вони, власне, і будуть передаватися. Насправді ми недалекі від правди. Магістраль комп`ютера - складний технічний пристрій, яке включає в себе три шини многоразрядного типу. Конкретніше про них буде сказано далі в статті, зараз же розповімо в загальних рисах, щоб сформувати в розумінні деяку структуру і асоціації, які, можливо, комусь в майбутньому послужать допомогою.
Отже, магістраль комп`ютера включає в себе шину даних, а також шину адреси і управління. Що являють собою ці шини? З точки зору техніки вищеназвані шини являють собою систему ліній многопроводним характеру. Якщо говорити по суті, то саме до магістралі кріпляться такі пристрої, як планки процесора і оперативної пам`яті. Є таке поняття, як пристрої введення і виведення. Це периферія, якої ми так звикли користуватися: клавіатури, монітори, миші. Все це також підключається до магістралі. Магістрально-модульний принцип побудови комп`ютера передбачає також підключення до системної шини пристроїв, що зберігають інформацію. Всі ці пристрої між собою обмінюються деякими потоком інформації, що передається на улюбленому нами двійковому коді - так званому "машинному мовою".
Що таке шина даних?
Шина даних має в комп`ютері досить важливе значення, яке криється, перш за все, в передачі інформаційного потоку. Він слід від деякого одного пристрою до іншого. Ось найпростіший приклад: інформацією про завдання обмінюються процесор і оперативна пам`ять.
Варто паралельно відзначити той факт, що саме розрядність процесора буде робити визначальний вплив на розрядність шини даних. А що ж тоді являє собою розрядність процесора? Насправді нічого складного тут немає. Розрядність процесора є не що інше, як кількість тих двійкових розрядів, які одночасно процесором і обробляються, і передаються.
Навіщо потрібна шина адреси?
Магістрально-модульний принцип, як ми з`ясували раніше, передбачає наявність трьох шин. Призначення першої з них ми вже розібрали. А з питанням про те, навіщо потрібна шина адреси, розберемося зараз.
Отже, уявіть собі таку річ: нехай кожен пристрій комп`ютера (ну або ж можна взяти осередок планки оперативної пам`яті) має певну адресу. До цих пристроїв, до слова, процесор і передає дані. Щоб адреса передати, як раз і використовують адресну шину. На цьому етапі слід зробити одне досить важливе зауваження: адреса передається виключно в односторонньому порядку. Ініціатором-джерелом сигналу служить центральний процесор, а ось роль приймачів в цій своєрідній системі відіграють пристрої комп`ютера. Це, як говорилося раніше, і оперативна пам`ять, і периферійний пристрої, і так далі.
І ось коли розмова заходить вже про те, з чим пов`язана розрядність шини адреси, можна з`ясувати одну дуже цікаву річ. Насправді розрядність даної шини буде впливати на обсяг так званої адресної пам`яті. Його фахівці також називають адресним простором. Причому буде надаватися навіть не вплив, а повне визначення. Інакше кажучи, кількість осередків, що припадають на оперативну пам`ять, і є адресується пам`яттю. Вона розраховується відповідно до наступної формули: X = 2 ^ y. Тут Y - розрядність шини.
Який сенс має наявність шини управління?
Шина управління також займається передачею. Тільки не інформаційних потоків, а сигналів. Варто сказати, що ці сигнали, по суті справи, і визначають, який характер має обмін інформацією, яка "гуляє" по всій магістралі. Простіше кажучи, сигнали говорять центрального процесора про те, яку операцію необхідно проводити в даний момент часу. Це може бути як зчитування даних з пам`яті, так і навпаки - запис нових даних. Крім того, шина управління допомагає синхронізувати дерево процесів, що сприяють обміну інформацією між тими чи іншими окремими пристроями.
Як влаштований центральний процесор?
Магістрально-модульний принцип побудови ПК передбачає, що існує не тільки архітектура, що складається з трьох шин. Материнська плата, безумовно, об`єднує розрізнені комп`ютерні деталі в єдине ціле, завдяки чому ми на виході отримуємо стабільну роботу комп`ютера або ноутбука, іншого пристрою подібного роду. Але саме центральний процесор задає єдину частоту, на якій буде працювати вся система. Без нього - і кожен окремий елемент, кожна окрема деталь працювала б на своїй частоті і зі своїм інтервалом часу. І що тоді? тоді швидкодія комп`ютера було б знижено в безліч разів, а його робота виявилася б просто безглуздою.
Центральний процесор являє собою мікросхему (або ж електронний блок). Він займається виконанням машинного коду, на якому пишуться ті чи інші програми. Якщо завгодно, то центральний процесор виконує інструкції, які визначають роботу комп`ютера як єдиного цілого механізму. ЦПУ можна по праву назвати найголовнішим елементом апаратного комп`ютерного забезпечення. Він також має місце і в разі програмують логічних контролерів. Іноді ЦП називають також мікропроцесором.
Проводячи аналогію з людським організмом, можна сказати, що центральний процесор є не що інше, як "мозок". Тільки він може видати дозвіл на виконання тієї чи іншої програми. Він, поряд з материнською платою, командує тим, що відбувається в комп`ютері, які елементи підключаються до виконання певного завдання, а які - відключаються або перенаправляються на рішення інших завдань.
висновок
Отже, що ми дізналися в ході даної статті? Магістрально-модульний принцип побудови комп`ютера передбачає наявність системи з трьох шин, кожна з яких має свої цілі, а також центрального керуючого пристрою (іменованого процесором) і інших елементів. Шини передають сигнали, що транслюються від "центру" до периферійних пристроїв, а також сигналами показують, який характер має ця інформація.
