Магістрально-модульний принцип побудови комп’ютера

Конструктивною особливістю будови сучасних комп'ютерів є те, що вони складаються з окремих модулів, кожний з яких має своє функціональне призна­чення. 
    
    Модулі — це логічно і конструктивно завершені пристрої, які виконують певні функції в обчислювальному процесі 

    Користувач запускає програму, що зберігається в довготривалій пам'яті, вона завантажується в оперативну і починає виконуватися.

    Виконання: процесор прочитує команди і виконує їх. Необхідні дані завантажуються в оперативну пам'ять з довготривалої пам'яті або вводяться за допомогою пристроїв введення.

    Вихідні (отримані) дані записуються процесором в оперативну або довготривалу пам'ять, а також надаються користувачеві за допомогою пристроїв виведення інформації.

Обмін даними між окремими пристроями здійснюється за допомогою ліній зв'язку, які називаються шинами.

        Шина — це сукупність паралельних ліній, по яких на основі спеціальних алгоритмів передається інформація від одного модуля комп'ютера до іншого за допомогою електричних сигналів. 

Процес обміну дани­ми між оперативною пам'яттю та зовнішніми пристроями називається введен­ням/виведення
Для передачі адрес, даних та керуючих сигналів використовую­ться окремі шини. 
Усі шини в сукупності утворюють системну магістраль.

Для забезпечення інформаційного обміну між різними пристроями повинна існувати деяка магістраль для переміщення потоків інформації

Магістраль

       Магістраль (системна шина) включає:

•     Шину даних;

•     Шину адреси;

•      Шину управління.

        До магістралі підключаються процесор і оперативна пам'ять, а також периферійні пристрої введення, виведення і зберігання інформації, які обмінюються інформацією на машинній мові (послідовностями нулів і одиниць у формі електричних імпульсів).
 

Шина даних

        По цій шині передаються дані між різними пристроями

        Таким чином, дані по шині даних можуть передаватися від пристрою до пристрою в будь-якому напрямі.
        Розрядність шини даних визначається процесором, тобто кількістю двійкових розрядів, які можуть оброблятися процесором одночасно. Розрядність процесорів постійно збільшується у міру розвитку комп'ютерної техніки.

Шина адреси
        Вибір пристрою або елементу пам'яті, куди посилаються дані або звідки прочитуються дані по шині даних, проводить процесор. Кожен пристрій або елемент пам'яті має свою адресу. Адреса передається по адресній шині від процесора до пам'яті або пристроям. 
        Розрядність шини адресі визначає об'єм пам'яті, що адресується.

Шина управління

        По шині управління передаються сигнали, що визначають характер обміну інформацією по магістралі. Сигнали показують, яку операцію - прочитування або запис інформації потрібно проводити, синхронізують обмін даними і так далі

Модульний принцип

Модульний принцип дозволяє споживачеві самому комплектувати потрібну йому конфігурацію комп'ютера і проводити при необхідності її модернізацію.

Організація структури комп'ютера на модульній основі аналогічна будівництву блокового будинку. Основними модулями комп'ютера є пам'ять і процесор. Процесор - це пристрій що управляє роботою всіх блоків комп'ютера. Дії процесора визначаються командами, програми, що зберігається в пам'яті. 

Отже, магістрально-модульний принцип будови комп’ютерів полягає в тому, що їх окремими апаратними складовими є модулі обмін інформацією між якими здійснюється через системну магістраль. 

Магістрально-модульний принцип має ряд переваг:

1. для роботи із зовнішніми пристроями використовуються ті ж команди процесора, що і для роботи з пам'яттю.

 2. підключення до магістралі додаткових пристроїв не вимагає змін у вже існуючих пристроях, процесорі, пам'яті.

3. міняючи склад модулів можна змінювати потужність і призначення комп'ютера в процесі його експлуатації.