UNITATEA CENTRALA DE PRELUCRARE

 

UNITATEA CENTRALA DE PRELUCRARE  (CPU – Central Processing Unit ) – reprezinta calculatorul propriu-zis. In interiorul ei se gaseste placa de baza. Pe placa de baza se amplaseaza microprocesorul, memoria interna si placile de extensie (placa video, placa de retea, placa de sunet, modem intern etc). Componentele amplasate pe placa de baza comunica intre ele prin intermediul magistralelor (fire cablate prin care se transmit comenzi, sub forma de semnale electrice).

Dispozitivele de baza ale unitatii centrale sunt urmatoarele:

-             DAL (dispozitivul aritmetico-logic) – este definit ca fiind reuniunea unor componente electronice care stiu sa efectueze o operatie aritmetico-logica.

-             DC (dispozitivul de comanda) – numit si procesor, el stie sa decodifice si sa interpreteze comenzile sau instructiunile furnizate calculatorului si in functie de aceste interpretari da sarcini altor dispozitive. Procesorul este „creierul” calculatorului, el controleaza si gestioneaza intreaga activitate. Procesorul este singura componenta hardware a calculatorului care face diferentiere intre programe si date.

-             DM (dispozitivul de memorie) – contine registre in care sunt memorate informatii si rezultate relative la programul care se executa la un moment dat.

O data cu dezvoltarea electronicii si cu aparitia circuitelor integrate, constructia unitatii de prelucrare s-a bazat pe un singur circuit integrat numit microprocesor. Circuitul integrat este o capsula in interiorul careia se gasesc zeci sau sute de mii de circuite electronice. Se mai numeste si cip ( chip ). El se monteaza pe placa calculatorului prin intermediul unor picioruse conductoare numite pini. Microprocesorul este format din circuite electronice cu ajutorul carora el pote interpreta si executa instructiunile. Tipul microprocesorului va determina denumirea calculatorului (486, 686, Pentium, AMD K6). Procesorul este caracterizat prin frecventa la care lucreaza. Sunt procesoare de 33 MHz, 200 MHz si pana la 1.5 GHz.

 

MEMORIA INTERNA este locul de munca al calculatorului, locul in care sunt aduse programele si datele pentru a fi prelucrate de procesor.

Deoarece toate instructiunile si datele sunt codificate intr-o reprezentare binara, memoria va fi un loc in care se depoziteaza secvente de biti. Fiecare bit este reprezentat printr-un comutator electric individual, care va prezenta cele doua stari:

ό       comutator ON – cifra binara 1,

ό       comutator OFF – cifra binara 0.

Deci, memoria interna este un dispozitiv pentru informatia codificata in binar, iar capacitatea ei se masoara in unitati de masura a informatiei: kilooctetul ( kilobyte ), megaoctetul ( megabyte ) si gigaoctetul ( gigabyte ). 1 Ko=210 o, 1 Mo=210 Ko, 1 Go=210 Mo. (210=1024)

Informatia ( instructiunile si datele ) se gaseste in memoria interna sub forma de cifre binare grupate  in octeti sau in cuvinte pe care le prelucreaza procesorul.

Memoria interna este de mai multe tipuri:

ό       memoria RAM – Random Acces Memory – are rolul de a citi si scrie date. Orice program se executa in memoria interna. Este o memorie volatila (adica, se pierde odata cu inchiderea calculatorului).

ό       memoria ROM – Random Only Memory – este o memorie din care se poate citi, dar in care nu se poate scrie. Este folosita pentru memorarea unui microprogram inscris de catre producator, destinat initierii lucrului cu calculatorul la punerea sub tensiune a acestuia. Este o memorie remanenta, care se pastreaza si dupa inchiderea sistemului de calcul

Fizic, memoria interna se prezinta sub forma unor circuite integrate care se ataseaza placii de baza. Cu cat memoria interna este mai mare, cu atat programele se executa mai repede, deoarece ea este rapid accesata de catre microprocesor.

                In ultimii ani s-au scris programe complexe care au nevoie de multa memorie interna, memorie care nu este intotdeauna disponibila fizic. Din aceste motive, memoria interna se extinde la nivelul necesitatilor, chiar daca nu este disponibila fizic. Memoria astfel obtinuta se numeste memorie virtuala. Memoria virtuala reprezinta totalul memoriei care poate fi folosita de calculator (interna sau pe hard-disk), dar care se acceseaza ca si cum ar fi numai memorie interna.

                Microprocesorul imparte memoria interna in parti egale numite pagini. Fiecare pagina are capacitatea de 4Mb si o anumita adresa. In momentul in care memoria interna este ocupata integral si este nevoie de spatiu de memorare suplimentar, paginile care in ultimul timp au fost mai putin accesate sunt salvate pe hard-disk si in locul lor sunt incarcate paginile de care este nevoie.

                Mai exista un tip de memorie RAM, extrem de rapida, numita memorie cache, care are rolul de a face mai rapida comunicarea dintre microprocesor si memoria interna. Fizic, aceasta este incorporata in microprocesor sau este in afara acestuia.

               

PLACI DE EXTENSIE

1.        Placa grafica (video) – are rolul de a face posibila afisarea imaginilor pe monitor. Este inzestrata cu microprocesor propriu pentru efectuarea anumitor operatii (numit si accelerator grafic) si cu memorie proprie, numita memorie video. Pe monitor se vizualizeaza imaginea care este memorata in memoria video. Placa grafica are rolul de a transforma imaginea retinuta de memoria video in semnale analogice necesare monitorului pentru a reproduce imaginea.

2.        Placa de sunet – are rolul de a converti informatia binara (existenta in calculator) in informatie analogica necesara boxelor pentru redarea sunetelor, sau invers, preia informatia analogica si o transforma in informatie binara.

3.        Placa de retea – are rolul de a cupla mai multe calculatoare intre ele. Astfel, mai multi utilizatori pot avea acces simultan la date.