1.3 Устройство ПК

Большинство современных ЭВМ строится по принципам, сформулированным американским ученым Дж. фон Нейманом в 1945 году:

•основными блоками являются блок управления, арифметико-логическое устройство, память и устройства ввода-вывода;

•информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы, называемые словами;

•алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов (команд), которые определяют смысл операции. Совокупность команд – программа;

•программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Разнотипные слова различаются по способу использования, но не по способу кодировки;

•устройство управления и арифметико-логическое устройство обычно объединяются в одно, называемое центральным процессором.

Арифметико-логическое устройство выполняет основную работу по переработке информации, хранимой в оперативной памяти и выполняет, в соответствии со своим названием, арифметические и логические операции. При этом, независимо от вида операции, происходит формирование по двум входным переменным одной выходной, являющейся результатом операции. Вид операции определяется командой, получаемой от устройства управления. Для хранения характеристики результатов операции используется флаговый регистр. Кроме того, АЛУ имеет набор программно-доступных ячеек памяти, называемых регистрами процессора, которые могут быть использованы программистом при написании программы.

Устройство управления выполняет генерацию распределенной во времени последовательности внутренних и внешних управляющих сигналов, обеспечивающих выборку и выполнение команд. На этапе выборки команды УУ интерпретирует команду, выбранную из программной памяти. На этапе выполнения команды в соответствии с типом реализуемой операции УУ формирует требуемый набор команд низкого уровня для АЛУ и других устройств, которые задают последовательность простейших низкоуровневых операций. В своей работе УУ также использует ряд ячеек памяти – регистров.

Схематично устройство ПК показано ниже на рисунке (рисунок не отражает точную структуру ПК и все элементы, которые могут в нем присутствовать).