Що таке магістрально модульний принцип побудови комп'ютера

Переважна більшість сучасних ПК побудовані за певною схемою, званої архітектурою комп'ютера - системі апаратних (фізичних) і програмних (математико-логічних) коштів, які дозволяють програмувати і виконувати необхідні завдання користувача. Комп'ютерна архітектура буває зовнішня, яка відображає склад і взаємодія всієї периферійної системи, і внутрішня, в якій укладена система функціонування складових елементів власне комп'ютера.

В основу проектування і нині діючих ЕОМ закладений магістрально-модульний принцип. Практична сутність цього принципу полягає в тому, що формувати архітектуру комп'ютера, модернізувати її може сам користувач, завдяки сумісності та уніфікованості компонентів комп'ютера. Модульний принцип доповнюється магістральним, або як його ще називають - шинним принципом обміну даними між модулями і вузлами комп'ютера. Ці два принципи утворюють ще один принцип створення сучасних комп'ютерів - принцип відкритої архітектури. Фізично принцип відкритої архітектури реалізується шляхом розміщення на материнській (системної) плати різних пристроїв: процесора, відео- та звукової карт, запам'ятовуючих пристроїв (ОЗП і ПЗУ). Також, магістрально-модульний принцип побудови ПК, теоретичні основи якого були сформульовані в середині минулого століття Дж. Фон Нейманом, передбачає виконання таких принципів програмної зв'язку між компонентами комп'ютера:

• програмного керування, який передбачає автоматичне виконання процесором команд і певною послідовності;
• однорідності пам'яті, що передбачає збереження і команд і даних в одному і тому ж місці;
• адресується, згідно з яким пам'ять комп'ютера створюється як набір нумерованих осередків, до яких звертається процесор.

Розглянутий магістрально-модульний принцип побудови комп'ютера дозволяє створювати практично унікальну за параметрами конфігурацію пристрою (зрозуміло, в межах технічних параметрів складових його частин та їх сумісності) і забезпечувати магістральний метод передачі інформації між цими частинами. Такий обмін здійснюється завдяки використанню трьох разноразрядних шин (багатопровідних ліній). При цьому розрядність шини залежить від розрядності процесора. Шина даних спроектована так, щоб забезпечити передачу інформації в двох напрямках: від процесора до іншого пристрою комп'ютера і від цього пристрою до процесора.

Шина адреси надає доступ процесора до комірки пам'яті пристрою і працює тільки в однонаправленому режимі - від процесора до пристрою.

Шина управління здійснює передачу сигналів і команд, керуючих ходом обміну інформацією та синхронізацією цього обміну між різними вузлами комп'ютера. Фізично розглянутий магістрально-модульний принцип побудови комп'ютера реалізується завдяки системній шині, яка за допомогою наявних слотів (роз'ємів) пов'язує між собою воєдино пристрої комп'ютера. Стандарти системних шин у міру розвитку техніки змінювалися. Зараз найбільш поширеним типом системної шини є шина PCI. Системна шина разом з підключеними до неї пристроями і утворюють ту магістраль, яку згадує у своїй назві магістрально-модульний принцип побудови комп'ютера.

Окремі модулі комп'ютера фізично підключаються до цієї магістралі за допомогою контролерів і адаптерів, їх функціонування як програми забезпечується установкою драйверів, які створюють умови для доступу операційної системи до апаратної системі комп'ютера і назад.

У стандартний набір сучасного комп'ютера входять:

• відеоадаптер (для підключення дисплея) ;
• послідовні порти СОМ1 і COM2 (для підключення миші і модему) ;
• паралельний порт (для підключення принтера) ;
• контролер клавіатури.

Як припускає магістрально-модульний принцип побудови комп'ютера, інші периферійні модулі та пристрої можуть бути підключені до комп'ютера за допомогою установки додаткових адаптерів.