Személyi számítógépek felépítése

Személyi számítógépek felépítése

A számítógép fő feladata az adatfeldolgozás. E funkciót a számítógép központi egysége látja el. Az adatok és programok bevitele a beviteli egységek segítségével történik. Minden adatfeldolgozás értelme és célja a feldolgozás végén kapott eredmény, azaz a kimenő adatok. A kimenő adatokat az adatfeldolgozás végén a kiviteli egységek adják ki. Azokat az adatokat, amelyeket további feldolgozáshoz a számítógépben visszatartunk, speciális egységekben, az úgynevezett háttértárakban őrizzük meg. Az input-, output berendezéseket, a párbeszédkészülékeket és a háttértárakat a perifériák közé soroljuk. A perifériák illesztőegységeken keresztül csatolódnak a központi egységhez. Léteznek szabványos interfészek, mint például az RS 232, a Centronics, az SCSI, az USB illesztőegységek. Az egyes számítógépgyártó cégek alkalmanként saját szabvány szerinti illesztést dogoznak ki, hogy a perifériákat is csak tőle vásárolhassák meg.

A processzor (CPU)

A számítógép központi vezérlő egysége. Ez hajtja végre minden utasításunkat. Három fő részt tartalmaz: a vezérlőegységet, a regisztereket és az aritmetikai és logikai egységet (ALU). A vezérlőegység irányítja a műveleteket, a regiszterek a műveletek elvégzéséhez szükséges adatokat tárolják, s az ALU-ban történik a matematikai és logikai műveletek végrehajtása.

Legfontosabb feladatai:

• a számítógép működésének vezérlése,
• kapcsolattartás a perifériákkal,
• matematikai műveletek végzése,
• memórián belüli adatforgalom lebonyolítása, adatforgalom lebonyolítása a perifériákkal.

A számítógép központi, a gépi utasítások dekódolását és végrehajtását végző része. A számítógépek egy része olyan processzorral dolgozik, amely több különálló integrált áramkörből áll. Más részüknél minden processzorfunkciót egyetlen integrált áramkörre építenek, ezeket hívják mikroprocesszornak Az adatokat belső tárolókban, regiszterekben tartják. Ezek nagysága szabja meg, hogy mekkora adatot képes tárolni, ill. egy lépésben feldolgozni, ami a teljesítményt befolyásolja.

Az általános célú processzor mellett társprocesszorokat (cooprocessor) is szoktak beépíteni. Ezek az áramkörök a CPU közremûködése nélkül, azzal párhuzamosan hajtanak végre bizonyos mûveleteket, amíg az más feladatot lát el.

Alaplap

Az alaplap megszabja a felhasználható processzor(ok) típusát és sebességét, a bővítőkártyahelyek számát és fajtáját, a felhasználható memória típusát, az adott gép által kezelhető maximális memóriaméretet, a használható számítógépházat és tápegységet. Méretét legtöbbször az ATX (régebben az AT) szabvány szerint alakítják ki. A számítógép legfontosabb és legterjedelmesebb, a processzort kiszolgáló alkatrésze az alaplap.

Fő elemei: a processzorok foglalata: A processzorok fejlődése eredményeképpen az eltérő típusú processzorok más-más foglalatban kapcsolódhatnak az alaplaphoz:  – memória foglalatok: A fizikai memória modulok fogadására szolgálnak. – órajel-generátor- chipkészlet (chipset): az alaplap működéséért felelős.

Az alaplap és a számítógép képességeit döntően meghatározza az alkalmazott lapkakészlet. A lapkakészletek sok különböző feladatot látnak el, jellemzően az alábbiakat: például:

Az alaplapon található egyéb csatlakozók

Párhuzamos interface: olyan csatlakozóhely, amelyen keresztül az adatbitek egyidőben egymás mellett haladnakSoros interface: olyan csatlakozóhely, amelyen keresztül az adat bitjei sorban egymás után haladnak. Ilyen csatlakozóhelyre kell illeszteni az egerek nagy részét és a faxmodemeket is.

A memória

A memória tárolja a CPU által végrehajtandó programokat és a feldolgozásra váró adatokat. A memóriaelemek rendeltetés szerint két fő csoportra – RAM (Random Access Memory, azaz tetszőleges hozzáférésű, a processzor által írható-olvasható) és ROM (Read-Only Memory, azaz csak olvasható memória) – oszthatók. Külön csoportba tartoznak a hordozható gépekben vagy kéziszámítógépekben (PDA) használt flash-memóriák.

Jellemzőik között a legfontosabbak a tárolókapacitás, a sebesség, az energiafogyasztás és a méret.

ROM (Read-Only Memory=csak olvasható memória), EPROM, EEPROM A memóriaelemek nagy csoportja, a tápfeszültség megszűnése után is őrzi a tartalmát. Hátránya viszont, hogy a processzor számára csak olvashatóak. Tartalmát a gyártáskor építik be, többé nem változtatható. Léteznek a felhasználó által írható típusok is.(EPROM, EEPROM) PROM: egyszer írható (programozható) ROM EPROM: törölhető PROM, amely erre a célra készült egységgel írható, a felhasználó számára csak olvasható. Az írás előtt a tartalmát UV fénnyel törölni kell, majd ezután történhet a nagy íróárammal történő adattárolás. FLASH-ROM: elektronikus úton törölhető. Hátránya a lassú írási sebesség. Leggyakrabban adatgyűjtő rendszerekben használatos.