Московский государственный университет печати

Андреев Ю.С., Макеева Т.А., Пухова Е.А.


         

Технические средства компьютерных систем

Лабораторные работы для студентов, обучающихся по специальности 261202.65 - «Технология полиграфического производства»


Андреев Ю.С., Макеева Т.А., Пухова Е.А.
Технические средства компьютерных систем
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
1.

Лабораторная работа № 1. ИЗУЧЕНИЕ АРХИТЕКТУРЫ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА И ЕГО ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1.

Цель работы

1.2.

Содержание работы

1.3.

Теоретическое обоснование

1.4.

Методика и порядок выполнения работы

1.5.

Содержание отчета

2.

Лабораторная работа № 2. ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ПАМЯТИ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

2.1.

Цель работы

2.2.

Содержание работы

2.3.

Теоретическое обоснование

2.4.

Методика и порядок выполнения работы

2.5.

Содержание отчета

3.

Лабораторная работа № 3. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВ ДИСКОВЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

3.1.

Цель работы

3.2.

Содержание работы

3.3.

Теоретическое обоснование

3.3.1.

Принцип действия дисковых накопителей

3.3.2.

Накопители на жестких магнитных дисках

3.3.3.

Накопители на оптических дисках

3.3.4.

Оптические носители

3.3.5.

Флэш-память

3.3.6.

Перспективные разработки в области совершенствования технологии записи на компакт-диски

3.4.

Методика и порядок выполнения работы

3.5.

Содержание и форма отчета

4.

Лабораторная работа № 4. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВИДЕОСИСТЕМЫ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

4.1.

Цель работы

4.2.

Содержание работы

4.3.

Теоретическое обоснование

4.3.1.

Мониторы

4.3.2.

Видеоадаптер

4.4.

Методика выполнения работы

4.5.

Содержание отчета

Указатели
12   указатель иллюстраций

Продолжительность работы - 2 часа

Изучить структуру и устройство памяти персонального компьютера.

Изучение структуры системы памяти персонального компьютера. Ознакомление с назначением и устройством элементов оперативной памяти, их связью и взаимодействием. Изучение устройства памяти для BIOS. Ознакомление с размещением устройств памяти.

Система памяти является важнейшей обязательной частью персонального компьютера, без которой он не может функционировать.

По своей структуре система памяти разделяется на основную (внутреннюю) и внешнюю память. Основная (внутренняя) память - это память, к которой центральный процессор компьютера в процессе работы обращается постоянно за получением команд и данных, необходимых для функционирования компьютера. Внешняя память - это различного типа запоминающие устройства, где информация может сохраняться до начала и после обработки в компьютере.

Основная память, в свою очередь, делится на оперативную и постоянную.

Оперативная память является главной частью основной памяти и применяется для оперативного обмена информацией, т.е. командами и данными, между процессором, внешней памятью, периферийными устройствами ПК. Устройства оперативной памяти сокращенно называют ОЗУ или RAM (Random Access Memory) - память с произвольным доступом. Это название соответствует тому положению, что оперативная память должна обеспечивать чтение, запись любой ячейки ОЗУ в произвольном порядке.

Оперативная память может выполняться с использованием элементов памяти динамических (DRAM) и статических (SRAM).

В динамической памяти запоминающим элементом является конденсатор, который может находиться в заряженном или разряженном состоянии, формируя информационную единицу, соответственно 1 или 0. В реальных конденсаторах из-за тока утечки информация может быть утрачена, поэтому необходима постоянная регенерация информации. Эта регенерация осуществляется при цикле чтения/записи с ячейки. Если обращений к ячейке в течение нескольких миллисекунд нет, то информация будет утрачена, и для ее сохранения по специальной программе производится обновление информации примерно каждые 2 мс. Именно поэтому данная память называется динамической.

Статическая память создается из ячеек, каждая из которых имеет триггер и связанную с ним схему управления. Двухпозиционное переключение триггера позволяет сохранять одну единицу информации - 1 или 0. Информация может храниться долго, не требует обновления и поэтому такая память называется статической.

И динамическая, и статическая память являются энергозависимыми. При отключении питания информация будет потеряна.

Важнейшими характеристиками оперативной памяти являются быстродействие, объем памяти, надежность. Важное значение имеет и стоимость элементов памяти.

Статическая память является значительно более быстродействующей, чем динамическая, однако она сложнее по устройству и стоит значительно дороже. Поэтому основной объем ОЗУ обычно формируется из ячеек динамической памяти, а ячейки статической памяти используются для формирования особого раздела оперативной памяти - сверхоперативной, так называемой кэш-памяти. Кэш-память вводится между ОЗУ и процессором и другими абонентами системной шины. Она не предназначена для хранения каких-либо выделенных массивов информации, а осуществляет хранение тех информационных блоков, к которым происходили последние обращения. Вследствие того, что вероятность повторных обращений очень велика, то при этих обращениях информация будет извлекаться из сверхоперативной кэш-памяти, что существенно ускоряет работу компьютера в целом. Объем кэш-памяти обычно в сотни раз меньше, чем общий объем ОЗУ.

К внутренней памяти также относится устройство постоянного, энергонезависимого хранения системной информации - BIOS (Basic Input/Output System). BIOS выполняет три основные функции:

- предоставляет операционной системе аппаратные драйверы и осуществляет первичное, при начале работы, сопряжение между материнской платой и остальными устройствами ПК;

- содержит тестовую программу проверки системы, так называемый POST (Power On Self Test), которая при включении ПК проверяет все компоненты системы;

- содержит программу CMOS Setup для установки параметров BIOS и аппаратной конфигурации ПК.

Для хранения BIOS могут использоваться микросхемы электрически стираемой программируемой постоянной памяти - Flash-BIOS.

Конструктивно элементы основной оперативной памяти выполнены в виде модулей, которые устанавливаются в специальные разъемы - слоты - на материнской плате. Возможна замена, дополнение модулей памяти.

Через оперативную память центральный процессор осуществляет связь с внутренней постоянной памятью. В современных ПК такая внутренняя постоянная память представлена винчестером - накопителем на твердом магнитном диске. На винчестере в специальном отделе хранится программное обеспечение ПК, а в других отделах - необходимые пользователю информационные данные, в том числе и архивируемые. Емкость современного винчестера может достигать нескольких сотен и даже тысяч Гигабайт.

Для ввода в ПК необходимого программного обеспечения, для передачи информации с одного компьютера на другой, для архивирования информации, для ввода в ПК больших информационных массивов, например, видеоинформации, в настоящее время применяют дисковые накопители, использующие в качестве носителей различного типа оптические диски. Еще пока используются компьютеры с накопителями на гибких магнитных дисках. Устройства для записи/считывания информации с таких носителей, как правило, также устанавливаются внутри системного блока компьютера. Более подробно о дисковых накопителях см. лабораторную работу № 3.

2.4.1. Ознакомиться с общей структурой системы памяти персонального компьютера.

2.4.2. Ознакомиться с расположением и устройством элементов кэшпамяти.

2.4.3. Ознакомиться с расположением и устройством элементов основной оперативной памяти.

2.4.4. Ознакомиться с расположением и устройством памяти для BIOS.

2.5.1. Дать схему структуры системы памяти ПК.

2.5.2. Описать назначение, дать краткую характеристику и сопоставление свойств элементов оперативной памяти.

2.5.3. Охарактеризовать устройство BIOS.

2.5.4. Составить схему расположения устройств памяти в системном блоке.

© Центр дистанционного образования МГУП