Structura și funcționarea calculatorului

Schema funcțională a calculatorului

   Memoria internă păstrează programul în curs de executare și datele folosite de aceasta, prezența ei fiind o condiție esențială pentru funcționarea calculatorului.

   Memoria externă are rolul de a păstra cantități mari de informație și programe folosite frecvent pentru a putea fi aduse într-un interval de timp mic în memoria internă.

    Din analiza figurii de mai sus rezultă că toate calculatoarele moderne au o configurație modulară.

Formatul instrucțiunilor

    Intrucțiunea calculatorului reprezintă o succesiune de cifre binare prin care se indică procesorului operația de executat și amplasamentul operanzilor.
(fig.3.0)

   În general, pentru executarea unei operații este necesar ca instrucțiunea să conțină trei adrese(fig.3.0a).

Placa de bază la PC

       "Placa de baza este placa principala dintr-un calculator. Pe ea sunt conectate si interconectate toate componentele calculatorului. Ea face legatura intre toate componentele calculatorului si pe ea sunt montate de asemenea memoria si procesorul.  
       Placa de bază conține conexiunile electrice pentru comunicarea cu celelalte componente ale sistemului. Pe placa de bază se conecteaza, unitatea centrală de prelucrare și alte subsisteme și dispozitive electronice.


     "De mai bine de 20 de ani placa de baza a fost parte integranta amajoritatii calculatoarelor personale reprezentand infrastructura transferului de date pentru computere. Placile de baza (numite si placi principale –“mainboards”) au preluat arhitectura pe care o aveau computerele de tipmainframe: circuite diverse care au diferite roluri, conectate in conectori similari aflati pe aceeasi placa. Ca urmare a imbunatatirii circuitelor si amodului de amplasare placile de baza si-au pastrat dimensiunile sau s-aumicsorat in timp ce functionalitatea lor a explodat in ultimii 30 de ani.La lansarea primului PC in 1982 acel computer continea o placa debaza produsa de IBM (normal, nu?) ce avea un procesor 8088, BIOS-ul,suporti pentru RAM-ul procesorului si o colectie de slot-uri in care puteau fi conectate card-uri auxiliare. Daca doreai o unitate de discheta trebuia sa oachizitionezi separate si sa o conectezi la unul din slot-uri. Facilitand adaugarea de noi carduri IBM si Apple (alt “monstru sacru” al industriei decalculatoare) au realizat doua lucruri:au usurat procedura de crestere a functionalitatii computerului; au deschiscalea altor producatori in crearea de componente care sa creascafunctionalitatea computerului.Si acum o definitie (nu exista o definitie standard): “O placa de bazaeste o placa de circuite imprimate pe care sunt fixate majoritateacomponentelor calculatorului”

Limbajul cod calculator și limbajul de 

asamblare

  Programele reprezentate în formă de succesiuni binare direct executabile de calculator se numesc programe în limbaj cod calculator sau programe în limbaj mașină.

Mnemonica instrucțiunilor

(fig. 3.1.)

Translatarea constă în înlocuirea mnemonicii instrucțiunii și a 
adreselor simbolice prin șirurile binare respective. Această înlocuire este făcută de un program special, denumit program de asamblare sau asamblor.

Resursele tehnice și resursele programate ale 

calculatorului

Memorii externe pe benzi și discuri magnetice

  Numărul de elemente de memorie binară pe unitatea de lungime a suportului se numește densitatea de înregistrare a informației.

  Timpul necesar pentru selectarea unei informații din multitudinea datelor memorate pe un suport se numește timp de acces.

Memorii externe pe discuri optice

Structura discului optic

  

Proiect

Tehnologii de cooperare în rețea

Numim tehnologie de cooperare modul cum este organizată funcționarea în comun a calculatoarelor și programelor din rețea.

În tehnologia client-server o resursă comună, de exemplu, imprimanta color sau discul de mare capacitate, este gestionată de un calculator dedicat, denumit server. Calculatorul care dorește să aibă acces la aceste resurse se numește client.

Programul în curs de execuție care oferă servicii se numește program server, iar programele care apelează la aceste servicii se numesc programe client.

De exemplu, un program server ce gestionează o bază de date execută următoarele funcții:

• asigură protecția și securitatea datelor;
• oferă utilizatorului o interfață simplă și comodă;
• verifică și editează datele introduse de utilizator;
• adresează cereri programului server;
• afișează informațiile primite din baza de date.

Topologia și arhitectura rețelelor

Numim topologie a rețelei configurația geometrică a legăturilor între calculatoare.

Topologiile concrete ale rețelelor actuale sunt formate prin utilizarea structurilor de bază: stea, inel, magistrală, distribuită etc.

În cazul topologiei stea legătura între două calculatore Ci, Cj ale rețelei are loc prin intermediul calculatorului central C1. Din acest motiv, calculatorul C1, denumit calculator principal, are rol important în funcționarea rețelei, efectuând dispecerizarea pachetelor de date.(fig. a) ).

fig. a)

În topologia inel legăturile între calculatoare formează o buclă închisă.(fig. b) ).

fig. b)

În topologia magistrală există un singur canal de comunicație la care sunt conectate toate calculatoarele.(fig. c) ).

fig. c)

În topologiile distribuite între fiecare pereche de calculatoare există mai multe căi de transmisie a datelor.(fig. d) ).

fig. d)

Setul de reguli pentru gestionarea schimbului de date într-o rețea este numit protocol de comunicație sau, pur și simplu, protocol.

Rețeaua Internet

Rețeaua globală Internet se bazează pe topologie distribuită și include calculatoare separate, subrețele locale, regional sau globale.(fig. 7.5.).

fig. 7.5.

Cantitatea de informație

Reprezentarea și transmiterea informației

Obiectul material folosit pentru păstrarea, transmiterea sau prelucrarea informaţiei se numeşte purtător de informaţie.

Deosebim purtători statici şi purtători dinamici de informaţie.

Purtătorii statici

Purtătorii statici  se utilizează pentru păstrarea informaţiei  pentru transmiterea în timp. Informaţia înregistrată pe un purtător static poate fi cictită în scopul prelucrării  sau utilizării  ulterioare .Primii purtători statici au fost pietrele, lutul ars ,papirusul. Un alt purtător static îl constitue hărtia .Mesajele înregistrate pe hîrtie sub formă de manuscrise ,desene sau texte tipărite pot fi păstrate un timp foarte îndelungat.În calculatoare  ca purtători statici se utilizează :

1.Hîrtia pentru imprimantele mecanice,cu get de cerneală ,laser etc.;

2.Straturile active ale benzilor ,discurilor magnetice;

3.Mediile reflectoare ale discurilor optice etc.

4. Dispozitive electronice destinate memorarii datelor .

Purtătorii dinamici

Purtătorii dinamici  sînt purtători ce transmit informaţia în spaţiu.

În calitate de purtători dinamici tehnica actuală foloseşte:

1.Unde acustice în gaze sau lichide;

2.  Tensiuni şi curenţi electrici;

3. Unde electromagnetice etc.

Se numeşte semnal variaţia mărimii fizice ce asigură transmiterea mesajelor. Caracteristica semnalului folosităpentru reprezentarea mesajelor se numeşte parametrul informaţional al semnalului.

În calculatoarele electronice în calitate de purtător de informaţie se foloseşte de obicei curent electric, tensiunea sau intensitatea curentului fiind parametrii informaţionali ai semnalului.

                                  Parametri informaţionali ai undelor electromagnetice:

                                                     a ) amplitudinea; b) frecvenţa

Sistemul de transmisie a informaţiei

Destinația componentelor sistemului de transmisie a informației:

  codificatorul – transformă mesajele emise de sursă în cuvinte binare;

  modulatorul – transformă semnalele discrete ce reprezintă cuvintele binare în semnalele continue;

  mediul fizic – reprezintă conductorii, fibrele optice, eterul etc. prin care se propagă semnalele continue;

  demodulatorul – transformă semnalele continue în semnale discrete;

  decodificatorul – transformă cuvintele binare în mesaje.

   

Elev:Victor Plamadeala

Profesor:Nicolaie Roabiș