Регистр - это ячейка процессора, в которой хранится машинное слово. Машинное слово представляет собой некоторое число или команду, которые записаны в двоичном виде. Существует много разнообразных процессоров, и у каждого свои регистры. Регистры бывают 8-, 16-, 32-, 64-разрядные. Это значит, в регистр помещается соответственно 8, 16, 32, 64 бита двоичной информации. Именно размер регистра определяет разрядность процессора.
Разрядность процессора -это число одновременно обрабатываемых процессором битов, поэтому процессор может быть 8, 16, 32, 64-разрядным. Чем больше разрядность, тем больше информации он может обрабатывать.
Различают внутреннюю и внешнюю разрядность:
Внутренняя разрядность процессораопределяет, какое количество битов он может обрабатывать одновременно при выполнении арифметических операций.
Внешняя разрядность процессораопределяет сколько битов одновременно он может принимать или передавать во внешние устройства.
3.Адресное пространство процессора -максимальное количество памяти, которое процессор может обслужить.
Одной из функций процессора является организация обмена данных между внешней памятью и оперативной памятью. Для того, чтобы в оперативной памяти найти нужные данные, процессор должен знать их адрес. Адрес к процессору передается по адресной шине. Если шина является N-разрядной, то по ней можно передать 2N двоичных чисел. 2N - это объем адресного пространства процессора,т. е. объем оперативной памяти, физически реализуемой процессором.
В настоящее время разработаны многоядерные процессоры. Многоядерный процессор — центральный процессор, содержащий два и более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе.
Термин «ядро микропроцессора» (англ. processor core) не имеет чёткого определения и в зависимости от контекста употребления может обозначать:
ü часть микропроцессора, содержащую основные функциональные блоки.
ü набор параметров, характеризующих микропроцессор.
ü кристалл микропроцессора (CPU или GPU), чаще всего, открытый.
ü часть процессора, осуществляющая выполнение одного потока команд.
Многоядерные процессоры имеют несколько ядер и поэтому способны осуществлять независимое параллельное выполнение нескольких потоков команд одновременно.
Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, называемая системной шиной. Шина — это кабель, состоящий из множества проводов.
Магистраль (шина) состоит из трех частей:
ü Шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией.
ü Шина данных, по которой будет передаваться необходимая информация.
ü Шина управления, регулирующая этот процесс (по шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Эти сигналы показывают – какую операцию следует производить).
Для того, чтобы компьютер функционировал правильно, необходимо, чтобы все его устройства работали дружно, «понимали» друг друга и «не конфликтовали». Это обеспечивается благодаря одинаковому интерфейсу, который имеют все устройства компьютера.
Интерфейс – это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой.
Так как обмен данными между устройствами происходит через магистраль, то для согласования интерфейсов все внешние устройства подключаются в шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты. Примерная схема выглядит следующим образом:
Порты бывают последовательные и параллельные. К последовательным портам присоединяют медленно действующие или удаленные устройства (мышь, модем), а к параллельным более быстрые (сканер, принтер). Клавиатура и монитор подсоединяется к специализированным портам.
Для того, чтобы по ошибке или незнанию не подключить устройство к чужому порту, каждое устройство имеет индивидуальную форму штеккера, не подходящую к "чужому" разъему.
Физически внешние устройства присоединяются к материнской плате через специальные разъемы (слоты), в которые они просто вставляются.
Так как компьютер моделирует все информационные функции человека, то он должен иметь память для хранения информации. Память в компьютере используется нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению. Рассмотрим память компьютера, которая по отношению к процессору является внутренней. Она является обязательной частью любого компьютера и располагается на материнской плате.
В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.
Внутренняя память компьютера различается по типам.
1. Оперативная память. Оперативное запоминающее устройство ОЗУ (RAM – Random Access Memory) - это энергозависимый вид памяти компьютера, предназначенный для хранения информации.
Оперативная память (RAM - Random Access Memory) изготавливается в виде модулей памяти. Модули памяти представляют собой пластины (кристаллические ячейки) с рядами контактов, на которых размещаются БИС (большие интегральные схемы) памяти.
Модули памяти могут различаться по размеру и количеству контактов, быстродействию, информационной емкости.
Объем (информационная емкость) оперативной памяти зависит от количества разрядов, отведенных под адрес. Объем оперативной памяти увеличивается из поколения в поколение. В современных компьютерах он составляет от 512 Мбайт до 4 Гигабайт.
Важнейшей характеристикой модулей ОЗУ является быстродействие, которое зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти.
Работа компьютера с пользовательскими программами начинается после того как данные будут считаны из внешней памяти в ОЗУ. ОЗУ работает синхронно с центральным процессором и имеет малое время доступа. Оперативная память сохраняет данные только при включенном питании. Отключение питания приводит к необратимой потере данных, поэтому пользователю, работающему с большими массивами данных в течение длительного времени, рекомендуют периодически сохранять промежуточные результаты на внешнем носителе.
