Ден Томел - Поиск неисправностей в электронике

7. Дешифратор адреса активирует вход выбора RAM.

8. Данные для записи подаются ЦПУ на шину данных.

9. Линия WR переходит на НИЗКИЙ уровень при прохождении по ней импульса.

10. По фронту нарастания на линии WR данные записываются в память.

Теперь инструкция полностью выполнена и микропроцессор готов выбрать следующую.

Наиболее известной областью применения микропроцессоров дома и в офисах на сегодняшний день являются, видимо, персональные компьютеры, которые появились в 1970 году и в настоящее время стали обычными бытовыми приборами в каждом доме. Несколько изготовителей вышли на рынок за это время, но мы здесь остановимся на машинах, ориентированных на MS-DOS и Microsoft Windows, где прогресс просто поразительный.

Первые персональные компьютеры IBM использовали микропроцессор 8088 с шиной данных 8 бит и возможностью обработки 16 бит. Выпускаемый в настоящее время Pentium имеет полную шину данных 64 бит.

Основные тенденции развития технологий: увеличение быстродействия, объема оперативной памяти и дисковых накопителей, эффективное выполнение операций. Данный раздел описывает общие методы сервисного обслуживания современных ПК.

Персональный компьютер состоит из трех элементов: аппаратное обеспечение (hardware), аппаратно-программное обеспечение (firmware) и программное обеспечение (software).

Аппаратное обеспечение — это реальные электрические схемы и механизмы, которые образуют компьютерную систему.

Аппаратно-программное обеспечение состоит из микросхем памяти, в которых записан набор инструкций, имеющихся внутри каждого компьютера, которые говорят ему, что надо делать при включении питания. Обычно это специальный тест (power-on self-test — POST), обращение к драйверу дисков и загрузка операционной системы. Программы firmware записаны в ПЗУ на системной плате и часто называются загрузочными программами, поскольку они выполняют действия, необходимые после того, как компьютер начинает работу.

Программное обеспечение загружается через драйверы дисков в рабочую область ОЗУ.

Операционная система — это первая программа, которая загружается в ОЗУ и обеспечивает доступ к другим программам, выполняя огромное количество разных операций.

Аппаратное обеспечение персонального компьютера

Персональные компьютеры состоят из тех же базовых блоков, что и все компьютерные системы: ЦПУ, память и устройства ввода-вывода (рис. 9.7).

Рис. 9.7. Блок-схема персонального компьютера

Выполненные на системной плате блоки различны у разных систем, некоторые блоки необязательны. Системная плата обычно содержит, как минимум, микропроцессор и минимальную системную намять. Она включает и ПЗУ и ОЗУ. ПЗУ содержит программы основной системы ввода вывода (basic input/output system BIOS) и эта память не изменяется при выключении питания. Системная память формируется с помощью динамических микросхем ОЗУ. Эти микросхемы компактны и требуют меньше мощности, чем статические ОЗУ, но их необходимо регенерировать примерно каждые две миллисекунды. Для выполнения этой операции предусмотрены специальные схемы, поэтому с точки зрения программирования эта память прозрачна для пользователя. Системную память, как правило, можно расширить за счет добавления ИС памяти, установленных на специальные небольшие платы с однорядным расположением выводов (single-in-line memory module — SIMM) или с двурядным расположением выводов (dual in-line — DIMM). Технология этих систем памяти постоянно совершенствуется, обеспечивая быстрый доступ и большие объемы хранения.

Остальные элементы блок-схемы представляют собой различные тины устройств ввода-вывода. Основным устройством вывода является экран монитора. Для того чтобы подать изображение на экран, необходима схема графического интерфейса , хранящая информацию, которая должна быть показана на экране, и генерирующая все необходимые сигналы для запуска электронно-лучевой трубки или жидкокристаллической панели внутри монитора. Для компьютеров есть несколько различных типов мониторов, каждый имеет соответствующую карту графического адаптера, которая вставляется в материнскую плату.

Основное устройство ввода — клавиатура позволяет заносить различные типы данных и сама имеет небольшой встроенный микроконтроллер, который отслеживает состояние клавиш и запоминает введенные пользователем символы до того, как ЦПУ будет готово принять их. Она посылает эту информацию в виде последовательных данных по 1 биту.

Каждая система имеет, как минимум, один дисковый накопитель. Эти устройства обеспечивают большие объемы памяти для хранения данных и средства загрузки программного обеспечения.

Винчестером называют запоминающее устройство, которое содержит набор жестких вращающихся дисков, покрытых магнитным материалом. Магнитные поля, представляющие двоичные данные, записываются на поверхность диска (и считываются с нее) с помощью небольших электромагнитных катушек, называемых головками. Головка перемещается по поверхности вращающегося диска в радиальном направлении вперед и назад.

Управление механизмом и работа с данными осуществляется контроллером диска. Самые современные материнские платы содержат встроенные схемы контроллеров для нескольких драйверов диска.

Дискеты работают аналогично винчестеру, но представляет собой портативное устройство. Компакт-диски стали очень популярны, прежде всего, как средство загрузки объемных приложений и хранения больших файлов данных графики и звука.

Большинство систем поставляются с одним параллельным и двумя последовательным портами ввода-вывода. Параллельный порт обычно подключается к принтеру и обеспечивает быструю передачу данных от компьютера к печатающему устройству. Каждый символ передается по восьми линиям данных. Другие линии ввода-вывода используются для координации при передаче, информируя компьютер, когда принтер готов для следующего символа и сообщая, когда символ подан ЦПУ на кабель принтера.

Последовательный порт используется для передачи данных по одному проводу. как было описано в главе 8 . Большинство компьютерных систем в настоящее время имеют, по меньшей мере, два встроенных последовательных порта.

Типичным примером использования последовательного порта является подключение компьютера к телефонной линии с помощью модема. Модем (модулятор-демодулятор) осуществляет преобразование логических сигналов в тоновые с целью передачи их по телефонным линиям.