1 / 51

A számítógép felépítése

A számítógép felépítése. Készítette: Vígh Zoltán 2008. Neumann János (1903-1957). Matematikus, fizikus A számolás gépesítésével foglalkozott Neumann elv (1945 – EDVAC). Neumann elv. soros utasítás ( utasítások végrehajtása időben egymás után történik)

ayita
Download Presentation

A számítógép felépítése

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A számítógép felépítése Készítette: Vígh Zoltán 2008

  2. Neumann János (1903-1957) • Matematikus, fizikus • A számolás gépesítésével foglalkozott • Neumann elv (1945 – EDVAC) A számítógép felépítése

  3. Neumann elv • soros utasítás (utasítások végrehajtása időben egymás után történik) • kettes (bináris) számrendszer használata • belső memória (operatív tár) használata a program és az adatok tárolására • teljesen elektronikus működés • széles körű felhasználhatóság • központi vezérlőegység alkalmazása A számítógép felépítése

  4. A számítógép felépítése A számítógép felépítése

  5. CPU • Central Processing Unit • Központi Feldolgozó Egység • CU (Control Unit) - vezérlőegység • ALU (Arithmetical and Logical Unit) – aritmetikai logikai egység • regiszterek – utasítások tárolása A számítógép felépítése

  6. CPU • Feladata: • a belső, elektronikus adattárban lévő programok utasításainak beolvasása, értelmezése és végrehajtása • biztosítja a számítógép egységeinek a vezérlését • Jellemzői: • sebesség: a végrehajtott utasítások száma másodpercenként(MIPS = Millions of Instruction Per Second) • órajel frekvencia (MHz, GHz) • adat-, címbusz szélessége (bit) • utasításkészlet (RISC, CISC) • tokozás (lábkiosztás) - foglalat típusa • hűtés (hűtőbordák, ventillátor) A számítógép felépítése

  7. CPU • Moore szabály: • tranzisztorok száma 18 hónaponként megkétszereződik • azaz: változatlan áron évről évre egyre nagyobb teljesítményű számítógépet kaphatunk A számítógép felépítése

  8. CPU tokozás DIP PGA SPGA LCC SEC QFP A számítógép felépítése

  9. CPU hűtés A számítógép felépítése

  10. Processzortípusok • PC, PC/XT • 1972, 8008-as, 8080-as • 1978, 8086-os, 8088-as, 10 MHz • 1983, 80168-as, 80188-as, 16 MHz • PC/AT (286) • 1984, 80286-os, 20 Mhz • PC/AT (386) • 1985, 80386-os, 4 Gbyte memória kezelése, 33 Mhz A számítógép felépítése

  11. Processzortípusok • PC/AT (486) • 1989, 80486-os, párhuzamos végrehajtás, cache beépítése, 50 MHz • 1992, DX2 jelű változat, az órajel sebességének duplájával működött • 1994, DX4 jelű változat, az órajel sebességének háromszorosával működött • hűtés fontossága • Pentium, Pentium Pro, MMX • 1995, 64 bites adatbusz, 200 MHz órajel frekvencia A számítógép felépítése

  12. Processzortípusok • Pentium II, Xeon • 1997, Slot 1 foglalat, 2 cache gyorsítótár • Xeon szerverekbe szánt változat • Celeron, Celeron A • 1998, a Pentium II olcsóbb változata, L2 cache a processzorba építve, teljesítménye jól tuningolható • Pentium III, IV • 2001, Pentium II továbbfejlesztése • Pentium M • Noteszgépekhez készült processzor A számítógép felépítése

  13. Memória • Tartalmazza a végrehajtás alatt álló program utasításait, valamint adatait. • Jellemzői: • tárkapacitás (Gbyte) • memóriarekesz mérete • adatelérési idő (ns: nanoszekundum 1 ns = 10-9 sec) A számítógép felépítése

  14. Memória típusai • RAM: írható, olvasható (tápfeszültség nélkül tartalma elveszik) • DRAM – dinamikus RAM • folyamatos frissítést igényel • lassú • olcsó • SRAM – statikus RAM • nem kell frissíteni • gyors • drága  cache A számítógép felépítése

  15. Memória típusai • ROM (Read Only Memory): véletlen elérésű tár • gyárilag programozott (feszültség nélkül is megőrzi az adatokat) • PROM: a felhasználó által egyszer programozható • EPROM: a felhasználó által programozható, UV fénnyel újraírható • EEPROM: felhasználó által programozható, elektromosan törölhető • EEPROM-Flash: írás, olvasás sebességét tekintve RAM-hoz hasonlóan működik A számítógép felépítése

  16. Memória típusai • Cache • gyorsítótár • igen gyors működésű • a processzor várakozó állapot nélkül eléri a tartalmát • ma a processzorral egy tokban helyezkedik el • L1 mérete 4-32 KB • L2 mérete 128-512 KB A számítógép felépítése

  17. Memória típusai • Flash • újraírható félvezető memória • megőrzi az adatokat kikapcsolás után is • széleskörűen alkalmazható, pl: • digitális fényképezőgép • BIOS • PenDrive A számítógép felépítése

  18. BIOS • Basic Input/Output System • Alapvető funkciókat biztosító szoftver a ROM-ban. • Az alaplapba ültetett, nem törölhető ill. írható. • Feladatai: • a számítógép egységeinek ellenőrzése • a hibát különféle sípolással (bip) jelzi • alapfunkcióinak irányítása • gépi szintű folyamatok vezérlése • kapcsolatot teremt a gép és az ember között • az operációs rendszer kulcselemeinek betöltése A számítógép felépítése

  19. A jövő memóriái • egyre nagyobb tárolókapacitás(Tbyte – Tera) • egyre gyorsabb adatelérési sebesség • Molekuláris és bio memóriák • BakteriohodopsinA jelenleg már folyó kutatások alapján 1/2000 nanoszekundumra van csak szükségük a molekuláknak az állapotváltozásokhoz éskb. 30 Gbyte/cm3 -es lehet az adatsűrűség határa. Egyetlen hátrányuk, hogy a kb. 5 évig életképesek. A számítógép felépítése

  20. Alaplap • Az egyes eszközök közötti kapcsolatot biztosítja. • Rajta található: • Mikroprocesszor • Memória • ROM BIOS • Billentyűzetvezérlő • slot-ok (bővítőkártyák fogadására szolgáló csatlakozók) A számítógép felépítése

  21. Alaplap A számítógép felépítése

  22. Alaplaphoz csatlakoztatható kártyák • videokártya (felbontóképesség és színmélység) • hangkártya (hangok visszaadása, illetve hang digitalizálása) • hálózati kártya A számítógép felépítése

  23. Csatoló felületek • ISA (Industry Standard Architecture) • régi, elavult • EISA • videokártyákhoz, nem terjedt el • PCI • 33 MHz, perifériák közvetlen kommunikációja • AGP (Accelerated Graphics Port) • videokártyákhoz, adattal való folyamatos ellátásra A számítógép felépítése

  24. Csatoló felületek • IDE, ATA • CD, DVD meghajtók csatlakoztatására, master - slave • SATA • soros ATA, gyorsabb, kisebb feszültséggel működik • SCSI (Small Computer System Interface) • rugalmas csatlakoztatás, nyomtatókhoz, scannerekhez, gyors, drága • USB (Universal Serial Bus) • általános célú csatolófelület, tápfeszültséget tartalmaz A számítógép felépítése

  25. Csatoló felületek IDE/EIDE csatlakozó és kábel SATA kábel és csatlakozó A számítógép felépítése

  26. Portok • Soros port • Az adatok bitenként sorban, egymás után áramlanak át rajta • 9 és 25 tűs változat • Szabványos neve: RS-232 A számítógép felépítése

  27. Portok • Párhuzamos port • Több éren egyszerre zajlik a bitforgalom • 25 és 36 tűs változat • szkenner, nyomtató A számítógép felépítése

  28. Portok • PS/2, AT port • PS/2: billentyűzet és egér csatlakozó • AT: régi billentyűzet csatlakozó • PS/2-AT átalakítható A számítógép felépítése

  29. Portok • USB port • Universal Serial Bus • USB gyökérhub maximálisan 127 eszközt tud kezelni • A és B típusú csatlakozók • Majdnem minden eszközt lehet rá csatlakoztatni A számítógép felépítése

  30. Portok • FireWire • IEEE1394 • 400, 800Mbps • PNP • Digitális kamerák jellemző csatlakozója A számítógép felépítése

  31. Portok • Képernyő portok • VGA: régi, analóg monitorokhoz • DVI (digital Video Interface) • Dvi-sub: TFT monitorokhoz, átalakítható VGA-ra • TV-kimenetek: Composite, S-video A számítógép felépítése

  32. Buszrendszer • Kapcsolatot teremt a CPU, a memória és a perifériák között. • címbusz, adatbusz, vezérlőbusz • jellemzői: • címzések • adatszélesség • sebesség A számítógép felépítése

  33. Háttértárolók • Nagy adatmennyiség tárolására alkalmas • Energia nélkül is megtartják a jeleket • Adattárolási elv szerinti csoportosítás • Mechanikus – lyukszalag, lyukkártya • Félvezető – RAM, ROM, pendrive, flash kártya • Mágneses – szalag, merev-, hajlékony lemez • Optikai – CD, DVD, BlueRay • Elektronikus tárak • Egyéb – LS-120, ZIP drive A számítógép felépítése

  34. Mechanikus tár • lyukkártya • lukszalag A számítógép felépítése

  35. Mágnesszalagos tár • 1960-as évek, BASF cég • Tárolókapacitása: 60-525 Mbájt • Működése hasonlít a magnókazettához, az adatokat analóg vagy digitális módon rögzíti. • Az adatok hosszú távú rögzítésére a jelek torzulása miatt nem alkalmas. A számítógép felépítése

  36. Cserélhető mágneslemezes tár • Kör alakú műanyag vagy fém lemezre felvitt, jól mágnesezhető réteg bitenként rögzíti az adatokat. • Az író olvasó fejet egy léptető motor mozgatja a lemezen sugárirányban. • A lemezen sávokat és szektorokat alakítanak ki, e kettő tartja nyilván az állományok fizikai helyét a lemezen. • Sávok: koncentrikus gyűrűk • Szektorok: a sávok kisebb ívdarabjai A számítógép felépítése

  37. Cserélhető hajlékonylemez meghajtó • FDD (floppy disk drive) • Két méret: • 3 ½ inch – 1,44 Mbájt • 5 ¼ inch – 1,2 Mbájt • Elavult, az új konfigurációk nem tartalmazzák. A számítógép felépítése

  38. Merevlemez • HDD (hard disk drive) • Mágneses elvű • Partíciókra van osztva - legkisebb egység a cluster • Fordulatszáma 5400, 7200, 10000 rpm • Kapacitása 80-600 GB • Töredezhetnek a fájlok • RAID – Redundant Array of Inexpensive Disks A számítógép felépítése

  39. Merevlemez • zárt • ténylegesen merev • compact csomagolás, pára és pormentes • nagy írássűrűség • általában nem egy, hanem több egymással párhuzamos lemezből áll A számítógép felépítése

  40. Merevlemez szerkezete A számítógép felépítése

  41. Merevlemez A számítógép felépítése

  42. Optikai tárak • CD-ROM, CD-R, CD-RW • Tároló kapacitás: • 650MB - 74min • 700MB - 80min • Spirálban ír, ezért az adat helye: • perc:másodperc:századmásodperc • Írásmód: • mode1 (hibajavító) • mode2 (nyers)‏ A számítógép felépítése

  43. Optikai tárak • CD (Compact Disk) • 1980, Philips és Sony fejlesztés • nagy kapacitás, digitális tárolás • az olvasó fej belülről kifelé halad • az információt lézerfénnyel rögzítik, pit-ek (gödrök) és land-ek (szigetek) • polírozott üveglemezre fotólakkot visznek fel • átmérő – 120 mm (létezik 80 mm-es is) • kapacitás: 640 Mbyte (70 perc) A számítógép felépítése

  44. Optikai tárak • CD-ROM • csak olvasható • CD-R • egyszer írható • CD-RW • újraírható, törölhető (kb 2000-szer) • a CD olvasók nehezebben olvassák A számítógép felépítése

  45. Optikai tárak • DVD (Digital Video Disc) • eredetileg képek tárolására készítették • Sokoldalú digitális lemez (Digital Versatile Disk): multimédia, mozgókép, zene, adat egyaránt rögzíthető • működése és felépítése hasonlít a CD lemezére • rövidebb hullámhosszú lézert használ, így több adat fér el rajta A számítógép felépítése

  46. Optikai tárak DVD szabványok: • DVD5 • egyrétegű, egyoldalas lemez • kapacitása: 4,7 Gbyte • DVD9 • kétrétegű, egyoldalas lemez • kapacitása: 8,5 Gbyte • DVD10 • kétréretű, kétoldalas lemez • kapacitása: 9,4 Gbyte A számítógép felépítése

  47. Optikai tárak • Blue Ray • az adatokat (kék) lézersugár írja fel és olvassa ki • 25-50 GB kapacitású. • az adatok nem koncentrikuskörökben helyezkednek el,hanem körkörös spirálvonal mentén A számítógép felépítése

  48. Elektronikus tárak • USB tár • Előnye, hogy az adatok parányi helyen elférnek és külső ártalmakra sem érzékeny. • PenDrive • USB key • Flash Drive • memóriakártyák A számítógép felépítése

  49. Elektronikus tárak • Memóriakártyák • Fajtái: • CompactFlash (CF) • xD Picture Card • SmartMedia (SM) • Secure Digital (SD) • MultiMediaCard (MMC) • Memory Stick (MS) • Memory Stick PRO (MS PRO) A számítógép felépítése

  50. Egyéb tárak • ZipDrive (tárolókapacitása: 100 MB) • ma már alig használják • LS-120 vagy a:drive (tárolókapacitása: 120 MB) A számítógép felépítése

More Related