Structura Fizică a PC-ului

Aplicatia nr. 1

Structura fizica a PC-ului

1.1. Scopul lucrarii

Descrierea structurii fizice a PC-ului. Prezentarea componentelor si a

relatiilor dintre ele în cadrul sistemului. Caracterizarea functionala si descrierea

performantelor acestora.

1.2. Elemente teoretice

1.2.1. Definitii si clasificari

Calculatorul este un sistem complex, format din dispozitive care permit:

- introducerea datelor;

- prelucrarea datelor pe baza unui program;

- extragerea rezultatelor.

Sistemul de calcul este format din:

- Hardware – totalitatea componentelor fizice ale sistemului;

- Software – totalitatea programelor care ruleaza pe sistemul

respectiv;

De asemenea, se mai poate aminti personalul uman necesar pentru

programarea, operarea si întretinerea sistemelor mari (“Peopleware”).

Clasificarea sistemelor de calcul:

- Dupa modul de obtinere a informatiilor:

a) calculatoare de utilizare generala – informatiile sunt introduse

local, “off-line”. ca simboluri si sunt codificate în forma numerica binara;

b) calculatoare de proces, în timp real – informatiile se obtin “online”

prin masurarea unor marimi fizice în cadrul unei instalatii (temperatura,

presiune, marime electrica etc), dupa convenirea lor din forma analogica în forma

digitala si sunt prelucrate, iar rezultatul prelucrarii este retrimis la proces sub forma

de comenzi.

Odata cu trecerea timpului performanta calculatoarelor s-a îmbunatatit,

caracterizându-se prin urmatoarele elemente:

- viteza de calcul, masurata în numar de operatii efectuate într-o

secunda;

- capacitatea memoriei interne si externe;

- conectivitatea în retele de calculatoare;

- fiabilitatea.

- Dupa puterea de calcul:

Indrumar laborator Anul I - Text preliminar

2

a) Microcalculatoarele au aplicabilitate în orice domeniu de

activitate si pot fi utilizate de o singura persoana la un moment dat, în conditiile în

care sistemele de operare permit multiprogramare. Structura modulara este

realizata dupa criterii functionale: unitatea centrala este implementata cu ajutorul

unui microprocesor, iar memoria si perifericele sunt realizate ca subansamble

distincte. Dimensiunile si costurile sunt reduse.

Exemplu: Personal Computer (La aparitie cunoscut ca “IBM PC”)

b) Minicalculatoarele au o structura modulara, având de regula mai

multe magistrale. Sunt utilizate în aplicatii multiutilizator, control industrial si

sisteme de comunicatie. Dimensiunile si costurile sunt mai mari.

Exemplu: VAX

c) Mainframe-urile sunt sisteme complexe, de exemplu în aplicatii

pentru gestiunea tranzactiilor unei întreprinderi. Sunt sisteme multiutilizator.

Exemplu: IBM/Fujitsu

d) Supercalculatoarele sunt utilizate pentru aplicatii foarte

complexe, în cercetare stiintifica, aplicatii militare, etc. Ele au arhitecturi paralele

si sunt foarte performante, având costuri foarte ridicate.

Exemplu: CRAY, Fujitsu.

1.2.2. Arhitectura calculatorului

Structura Hardware a unui calculator. Configurarea hardware a unui

microcalculator se prezinta astfel (figura 1.1.):

- unitatea centrala de prelucrare (UCP sau CPU – Central Processing

Unit), compusa din procesor (microprocesor) si memorie interna;

- unitatile periferice – tastatura, monitor (display), imprimanta, mouseul,

unitati de discuri (floppy disk, hard disk, CD-ROM, DVD), boxe audio,

videocamera, scanner etc.

PROCESORUL este la microcalculatoare, de regula, un microprocesor

(de exemplu Intel Pentium si AMD Duron, etc)

Microprocesorul este un circuit integrat care contine milioane de

tranzistori, încapsulati într-un învelis ceramic, de numai câtiva centimetri patrati.

Învelisul are rol de protectie, dar si de disipare termica. Microprocesorul efectueaza

operatii aritmetice si logice sub controlul unui program.

Microprocesorul cuprinde urmatoarele blocuri interconectate:

- unitate aritmetica si logica;

- registre interne;

- unitate de comanda si control.

Un microprocesor este caracterizat de:

- Viteza de lucru este determinata de frecventa ceasului intern, capacitatea

registrelor interne si-a magistralei de date, tipul constructiv al microprocesorului,

capacitatea memoriei cache.