Полный перечень основных устройств пк. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, их характеристики

ерсональный компьютер – это универсальная вычислительная система, архитектура которой ориентирована на индивидуальное использование. Персональные компьютеры можно установить на любом рабочем месте, их довольно часто применяют как рабочие станции и в качестве серверов для управления небольшими компьютерными сетями. Для персональных компьютеров были созданы операционные системы ипакеты офисных программ с наглядным графическим интерфейсом, понятным и доступным самому широкому кругу пользователей. Кроме того, для ПК разработано большое число пакетов профессиональных и обучающих программ, а также самых различных игр. Первый коммерчески распространяемый ПК Альтаир-8800 на основе микропроцессора Intel-8080 появился в начале1975 г. В настоящее время наиболее известны и распространены персональные компьютеры IBM PCиMacintosh.

Для функционирования любого персонального компьютера необходимо наличие процессора, оперативной памяти, устройств ввода и вывода. Процессор выполняет все вычисления и управление другими устройствами; память служит для хранения программ, исходных данных и результатов вычислений; устройство ввода позволяет вводить команды программ и исходные данные; устройство вывода дает возможность отобразить результаты вычислений.

На практике существует понятие базовой конфигурации , включающей минимальный комплект устройств, необходимых для нормальной работы ПК. Базовый состав современных персональных компьютеров включает четыре устройства:

– системный блок;

– монитор (дисплей);

– клавиатура;

– манипулятор «мышь».

Ниже приведена упрощенная структурная схема персонального компьютера IBM PC.

Системный блок является главным компонентом ПК. Он содержит процессор и основную (внутреннюю ) память . Во всех современных ПК в системный блок входят также накопители на магнитных дисках (внешняя память ). Возможности компьютеров (их производительность) зависят от типа и быстродействия процессора, а также от объемов оперативной (внутренней) и долговременной (внешней) памяти. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называются внутренними , а устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, называются внешними дополнительными устройствами или периферийными .

Системные блоки выпускают с различной формой корпуса: в горизонтальном (desktop ) и вертикальном (tower ) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, могут быть полноразмерными , среднеразмерными и малоразмерными . Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские . Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором . От этого параметра зависят требования к размещаемым устройствам. Прежним стандартом корпуса был форм-фактор AT, в настоящее время в основном используются корпуса форм-фактора ATX. Корпуса ПК поставляются вместе с блоком питания . Блок питания преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, который подается на электронные схемы ПК. Мощность блока питания является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей ПК достаточной является мощность 250–300 Вт.

Монитор – это главное (стандартное) устройство вывода информации , основанное на использовании электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) или плоского жидкокристаллического (ЖК) экрана. Основными характеристиками мониторов являются размер экрана по диагонали , измеряемый в дюймах (1 дюйм = 2,54 см), и разрешающая способность , которая определяется количеством точек, отображаемых на экране по горизонтали и вертикали. У современных мониторов размер диагонали экрана составляет 15, 17 и более дюймов, а разрешающая способность – 1024´768 или 1600´1200 точек. Еще одной важной характеристикой монитора является частота кадровой развертки , которая влияет на видимое мелькание экрана. Изображение на экране формируется путем считывания содержимого видеопамяти и отображения его на экране. Частота кадровой развертки непосредственно связана с частотой считывания и обновления изображения на экране. Нормативной считается частота, равная 85 обновлений в секунду (85 Гц), а комфортной – 100 Гц. Для сравнения можно сказать, что частота смены кадров в кино составляет 24 кадра в секунду (24 Гц).

Клавиатура – стандартное клавишное устройство ввода информации и управления ПК. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя . Обычная современная клавиатура имеет, как правило, 104 клавиши, среди которых выделяют алфавитно-цифровые клавиши, необходимые для ввода текста, клавиши управления курсором и ряд специальных и управляющих клавиш. Стандартное расположение клавиш имеет раскладку QWERTY, что соответствует отечественной раскладке ЙЦУКЕН. Раскладку принято именовать по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строки алфавитной группы.

Манипулятор «мышь» – устройство управления манипуляторного типа , облегчающее взаимодействие пользователя с ПК. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением на экране монитора графического объекта, называемого указателем мыши . Действия над объектом, на который установлен указатель мыши, определяются кратковременными нажатиями (щелчками) на одну из кнопок мыши (левую или правую). Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный интерфейс пользователя , который называется графическим .

Внутренние устройства системного блока

С

истемный блок– это центральная часть компьютера. В нем находится целый ряд взаимосвязанных устройств, необходимых для функционирования компьютера. Основными элементами системного блока являются:

– системная плата;

– внешняя дисковая память;

– платы (карты) расширения.

В системном блоке располагаются также блок питания и аккумулятор . Блок питания содержит вентилятор для охлаждения системного блока. К аккумулятору подключен таймер – внутримашинные электронные часы, обеспечивающие показания текущего времени (дату и время). Таймер продолжает работать и при отключении компьютера от сети.

Системная (материнская) плата – главная аппаратная компонента современного компьютера, от надежности которой зависит работа вычислительной системы. Тип установленной системной платы определяет общую производительность системы, а также возможности по модернизации компьютера и подключению дополнительных устройств.

Системная плата представляет собой печатную электронную плату, на которой размещены все основные элементы компьютера, линии соединения и разъемы для подключения внешних устройств. Ниже перечислен основной набор элементов, который в том или ином виде находится на системной плате:

– процессор – основная микросхема для обработки данных и управления работой всех устройств компьютера;

– оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) – набор микросхем для временного хранения данных при включенном компьютере;

– ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – микросхема для длительного хранения данных даже в случае выключенного компьютера;

– микропроцессорный комплект (чипсет ) – набор микросхем, обеспечивающих взаимодействие всех устройств компьютера;

– шины – совокупность проводников (линий) для обмена данными;

– разъемы для подключения внешней памяти;

– последовательные и параллельные порты для подключения периферийных устройств;

– разъемы (слоты ) для подключения модулей оперативной памяти и карт расширения.

С целью экономии места и увеличения количества свободных слотов на некоторые системные платы устанавливают видеоадаптеры, звуковые и сетевые карты и т. д. Такие устройства называются интегрированными или встроенными .

Системные платы различаются по выпускающей фирме и по типу процессоров, которые могут на них устанавливаться. Они содержат специальные перемычки – джамперы , позволяющие подстроить системную плату под тип процессора и другие устанавливаемые на ней устройства.

Процессор (микропроцессор, или центральный процессор) – это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет большинство математических и логических операций, заданных программой, размещаемой в оперативной памяти, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Аппаратно процессор реализуется на сверхбольшой интегральной схеме (СБИС), представляющей собой плоскую полупроводниковую пластину, заключенную в пластмассовый корпус с рядом металлических контактов (штырьков). В ПК IBM PC используются процессоры фирмыIntel . В компьютерах младших моделей фирмы Intel применялись процессоры 8086, 80286, 80386 и 80486, а в старших моделях – процессоры серииPentium: Pentium, Pentium II, Pentium III и т. д. В персональных компьютерах Macintosh применяются процессоры фирмыMotorola . В настоящее время на компьютерном рынке наиболее распространены две серии процессоров: Intel Pentium и AMD Athlon.

Конструктивно процессор представляет собой микропроцессорную память (МПП), которая строится на регистрах . Во время работы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в ячейках оперативной памяти, а также во внешних портах процессора. Часть данных он интерпретирует как непосредственно данные, часть – как адресные данные, а часть – как команды. Обмен информацией между процессором и другими устройствами осуществляется через порты ввода-вывода.

Под архитектурой процессора понимают принцип его действия, состав регистров, систему команд, конфигурацию и взаимное соединение основных его узлов. Система команд процессора представляет собой совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными. Чем шире набор системных команд, тем сложнее архитектура процессора. В зависимости от набора команд используются два различных подхода к архитектуре процессоров.

RISC (Reduced Instruction Set Computer ) – это концепция построения процессоров по следующему принципу: более компактные и простые инструкции (команды) выполняются быстрее. RISC-процессоры имеют сокращённый набор команд . Простая архитектура позволяет удешевить процессор, поднять тактовую частоту, а также распараллелить исполнение команд между несколькими блоками. Первые RISC-процессоры были разработаны в середине 1980-х годов в Стэнфордском и Калифорнийском университетах США. Они выполняли небольшой (50-100) набор команд. В настоящее время RISC-процессоры используют в специализированных вычислительных системах или устройствах, ориентированных на выполнение единообразных операций.

CISC (Complex Instruction Set Computing ) – концепция проектирования процессоров, которая характеризуется расширенной системой команд со следующим набором свойств: нефиксированное значение длины команды; кодирование арифметических действий в одной инструкции; небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определенную функцию. CISC-процессоры используют в универсальных вычислительных системах. Персональные компьютеры платформы IBM PC вплоть до Pentium IV ориентированы также на использование CISC-процессоров.

Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Группу процессоров, имеющих ограниченную (неполную) совместимость, рассматривают как семейства процессоров . Так, например, процессоры фирмы Intel относятся к семейству x86 и обладают совместимостью по принципу «сверху вниз ». Это означает, что каждый новый процессор этого семейства «понимает» команды своих предшественников, но не наоборот. Процессоры, относящиеся к разным семействам, различаются по системе команд и невзаимозаменяемые.

Главными характеристиками процессора являются рабочее напряжение , тактовая частота , разрядность , объем встроенной кэш-памяти .

Рабочее напряжение – важный параметр процессора. Понижение рабочего напряжения с 5 В для ранних моделей до 2 В и менее для современных процессоров позволило уменьшить расстояние между элементами в кристалле процессора, не опасаясь электрического пробоя. Пропорционально квадрату напряжения уменьшилось тепловыделение в процессоре, а это позволило увеличить его производительность без угрозы перегрева.

Тактовая частота характеризует быстродействие (производительность) компьютера, которое определяется количеством операций (команд) выполняемых процессором в секунду. Быстродействие современных персональных компьютеров составляет десятки, и даже сотни миллионов операций в секунду. Скорость выполнения команд непосредственно связана с тактовой частотой. Время исполнения каждой команды занимает определенное количество тактов и называется машинным циклом . В ПК тактовые импульсы вырабатывает специальная микросхема (генератор тактовых импульсов ), входящая в чипсет. Чем выше частота тактовых импульсов, тем больше команд может выполнить процессор в единицу времени, а, следовательно, тем выше его производительность. Для большинства процессоров тактовая частота измеряется в мегагерцах (1 МГц = 1 миллион тактов в секунду). На сегодняшний день частота некоторых процессоров уже превосходит 3 миллиарда тактов в секунду (3 ГГц). Более совершенные процессоры выполняют за машинный цикл не одну, а несколько команд.

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может обработать в своих регистрах за один такт. Разрядность процессора определяется разрядностью командной шины. Процессоры с большей разрядностью при использовании соответствующей операционной системы имеют более высокую производительность. Первые процессоры семейства x86 были 16-разрядными. Начиная с процессора 80836 и по настоящее время, все процессоры имеют 32-разрядную архитектуру.

Объем встроенной кэш-памяти существенно влияет на производительность процессора. В процессоре есть центральная часть – ядро процессора , которая работает с частотой более высокой, чем частота работы других устройств. Для уменьшения количества обращений к оперативной памяти внутри процессора создают буферную область – «сверхоперативную» кэш-память , работающую на частоте ядра процессора. Для получения данных процессор сначала обращается в кэш-память, и если там нужных данных нет, он обращается в оперативную память. «Удачные» обращения в кэш-память называются попаданиями в кэш . Чем больше объем кэш-памяти, тем выше процент попадания и, как следствие, тем выше производительность процессора.

Шины – это совокупность нескольких групп проводников (линий), используемых для связи всех устройств компьютера. проводников, по которым происходит обмен данными между компонентами и устройствами компьютера, называют информационной шиной или просто шиной (Bus ). Важнейшим свойством шины является возможность параллельного подключения нескольких внешних устройств. Если шина связывает только два устройства, то она называется портом .

Шина обеспечивает три направления передачи информации:

– между процессором и основной памятью;

– между процессором и портами ввода-вывода периферийных устройств;

– между основной памятью и портами ввода-вывода периферийных устройств.

В зависимости от типа передаваемых данных линии шины делятся на три группы: шину данных , адресную шину , шину управления (команд).

Шина данных предназначена для обмена данными между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами. В ПК с процессором Intel Pentium используется 64-разрядная шина данных. Это означает, что за один такт на обработку поступает сразу 8 байтов.

Адресная шина служит для адресации к какому-либо устройству ПК. Каждый компонент ПК, ячейки оперативной памяти или порты ввода-вывода имеют свой адрес (уникальный идентификационный код) и входят в общее адресное пространство ПК. От разрядности адресной шины зависит максимально возможное число адресов, генерируемых процессором на адресной шине. Очевидно, что объем адресуемой оперативной памяти не должен превышать 2 n , где n – разрядность адресной шины. Например, у процессора Intel Pentium адресная шина состоит из 32 параллельных проводников. Это означает, что в адресной шине формируется 32-разрядный адрес, указывающий на ячейку оперативной памяти, к которой подключается процессор для считывания данных в один из своих регистров, или, наоборот, для записи данных из регистра процессора в эту ячейку.

Шина команд (управления) используется для передачи из оперативной памяти кодов команд в процессор. По шине управления также передаются сигналы управления обменом, запросы прерывания, сигналы синхронизации и т. п. В большинстве современных процессоров командная шина является 32-разрядной, хотя существуют 64-разрядные и даже 128-разрядные.

В зависимости от функционального назначения в ПК различают системную шину и шины ввода-вывода .

Системная шина используется микросхемами чипсета для обмена информацией между процессором, памятью и другими устройствами.

Шины ввода-вывода ответвляются от системной шины и специализируются на обслуживании устройств определенного типа. Они подразделяются на локальные и стандартные .

Локальная шина ввода-вывода – это скоростная шина, предназначенная для обмена данными между быстродействующими устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и др.) и системной шиной. В настоящее время в качестве локальной шины наибольшее распространение получила шина PCI. Она имеет 32- или 64-битовую разрядность и обеспечивает частоту до 66 МГц. Для ввода-вывода видеоданных при обработке трехмерных изображений корпорация Intel разработала специальную высокоскоростную шину AGP, которая фактически является портом, так как соединяет только два устройства (видеоадаптер и оперативную память).

Стандартная шина ввода-вывода используются для подключения более медленных устройств (например, мыши, клавиатуры, модемов). В настоящее время в качестве этой шины используются шины LPC, USB.

Весь набор шин ввода-вывода не ограничивается названными выше шинами. Современные ПК могут иметь шины стандарта SCSI, Fire Wire (IEEE 1394), которые устанавливаются в слоты расширения или интегрированы в системную плату.

Подключение устройств к шинам осуществляется посредством шинного интерфейса . Под шинным интерфейсом понимается совокупность характеристик подключаемого устройства (электрические и временные параметры), набор управляющих сигналов, протокол обмена данными и конструктивные особенности подключения. При этом обмен данными возможен только в случае совместимости их интерфейсов, что подразумевает стандартизацию интерфейсов отдельных компонентов ПК. В случае несовместимости интерфейсов (например, интерфейс системной шины и интерфейс винчестера) используются контроллеры , которые обеспечивают управление процессом обмена данными. Кроме того, гибкость и унификация системы обеспечивается введением стандартных интерфейсов последовательной и параллельной передачи данных , необходимых для работы таких важных периферийных устройств ввода-вывода как клавиатура, мышь, монитор, принтер. Для подключения этих устройств используются параллельные (LPT) и последовательные (COM) порты , разъемы которых выведены на заднюю панель системного блока.

Различают системный (внутренний) интерфейс и внешние интерфейсы (интерфейсы периферийного оборудования). Системный интерфейс задает правила подключения модулей к системной шине , а внешние интерфейсы определяют правила сопряжения с устройствами ввода-вывода, использующими шины ввода-вывода .

Основными параметрами шины являются разрядность и пропускная способность. Разрядностьшины определяется максимальным количеством одновременно передаваемых бит информации. На сегодняшний день существуют 16-, 32- и 64-разрядные шины. Чем выше разрядность, тем больше данных она может передать в единицу времени. Передача данных по шине осуществляется в виде электрических импульсов не непрерывно, а циклами. Количество циклов срабатывания шины в единицу времени называется частотой . Частота шины измеряется в герцах. Пропускная способность шины определяется количеством информации, передаваемой по шине в секунду. Например, для 64-разрядной системной шины с тактовой частотой 133 МГц пропускная способность составляет
(64 бит ´ 133 МГц) / 8 = 1064 Мбайт/с.

Кроме информационной шины в системном блоке имеются шина питания и шина заземления . Шина питания подводит питающее напряжение ко всем блокам, подключенным к магистрали. Шина заземления представляет собой проводник с достаточно большим поперечным сечением. К шине заземления подключают соответствующий вывод каждой микросхемы, расположенной на какой-либо плате, например на системной.

Слоты расширения представляют собой расположенные на системной плате унифицированные разъемы, в которые могут вставляться электронные платы контроллеров для подключения дополнительных устройств, платы расширения , имеющие специальное назначение (расширение оперативной памяти, управление накопителями на дисках, видеокарта, звуковая карта). Контроллер при вставке в слот подключается к соответствующей интерфейсной шине, выполняющей передачу данных между оперативной памятью и внешним устройством. Разным пользователям ПК нужен разный набор контроллеров, поэтому системная плата содержит несколько слотов. Платы, вставляемые в слоты, называют «дочерними». Их наличие и количество является характеристикой системной платы. Именно таким образом реализуется принцип открытой архитектуры.

Микропроцессорный комплект (чипсет ) представляет собой набор микросхем (чипов), на основе которых исполняются системные платы. С помощью шин чипы соединяются между собой и с портами (разъемами для подключения внешних устройств). Параметры чипсета в наибольшей степени определяют свойства системной платы. Самые важные характеристики системной платы – скорость передачи данных , число поддерживаемых моделей процессоров , базовый тип и параметры работы оперативной памяти и некоторые другие напрямую зависят от типа чипсета.

Большинство чипсетов системных плат включают две основные микросхемы: контроллер оперативной памяти, получивший название северный мост , и контроллер внешних устройств – южный мост .

Северный мост обеспечивает обмен данными между процессором и оперативной памятью по системной шине. Кроме того, к северному мосту подключается шина PCI, обеспечивающая обмен данными между процессором, оперативной памятью и контроллерами периферийных устройств. Для связи видеоадаптера с процессором и оперативной памятью используется специальная шина AGP, соединенная с северным мостом и имеющая более высокую пропускную способность за счет передачи нескольких сигналов за один такт.

Южный мост обеспечивает обмен данными между северным мостом и портами для подключения периферийного оборудования. К южному мосту по шине UDMA подключаются устройства хранения информации (жесткие, гибкие и лазерные диски). Мышь и внешний модем подключаются с помощью последовательных портов COM. Принтер подключается к параллельному порту LPT, который обеспечивает более высокую скорость передачи данных, так как одновременно может передавать один байт информации. Одно из последних нововведений в архитектуре системных плат является использование шины USB. Она позволяет подключать к южному мосту до 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс. Производительность шины USB вполне достаточна для подключения таких устройств как клавиатура, мышь, модем, сканер, джойстик, принтер, плоттер, WEB-камера и т. п. Удобство шины заключается в том, что она позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме», не выключая компьютер. Кроме того, с помощью шины USB можно объединить несколько компьютеров в локальную сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.

Контроллеры периферийных устройств служат для подключения к шине внешних по отношению к процессору устройств. Подключение периферийных устройств к шине не напрямую, а через свои контроллеры обеспечивает согласование интерфейсов. Именно это позволило использовать общую шину для связи между отдельными функциональными модулями ПК. По сигналу управления от центрального процессора контроллер создает канал для обмена данными и в дальнейшем передача данных осуществляется непосредственно под управлением контроллера. Поэтому контроллер можно рассматривать как специализированный процессор , управляющий работой соответствующего внешнего устройства по специальным встроенным программам. Конструктивно контроллеры реализуются либо на отдельных электронных платах (карты расширения), часто называемых адаптерами (преобразователями) устройств, либо в виде микросхем, интегрированных в чипсет системной платы. Например, сетевые адаптеры используются для сопряжения ПК с физическим каналом передачи данных. К встроенным (интегрированным) контроллерам относятся, например, контроллеры клавиатуры и дисководов, адаптеры коммуникационных портов.

Для IBM-совместимых ПК важнейшим является DMA-контроллер (Direct Memory Access ), обеспечивающий прямой доступ высокоскоростных устройств к оперативной памяти, не загружая процессор и системную шину. Процесс выполнения программы и пересылка данных осуществляются одновременно, что, в свою очередь, сокращает время выполнения программы и увеличивает производительность процессора. Такой режим наиболее эффективен, когда требуется высокая скорость для передачи большого объема информации, например, при загрузке данных в оперативную память с компакт-диска и наоборот. В настоящее время DMA-контроллер интегрирован в чипсет системной платы.

Важнейшую роль в работе ПК играет контроллер прерываний . Он обслуживает процедуры прерывания, принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет приоритет запросов и выдает процессору сигнал прерывания согласно уровню приоритета. Процессор приостанавливает выполнение текущей программы и переходит к выполнению специальной программы обслуживания прерывания, после завершения которой восстанавливается выполнение прерванной программы.

Видеоадаптер (видеокарта) – это устройство, которое выполнено в виде отдельной (дочерней ) платы, вставленной в один из унифицированных разъемов (слотов ) системной платы. На данный момент используются два стандартных типа разъемов: AGP, применяемый в недорогих ПК, и PCI-E (PCI-Express) – современный скоростной тип разъема. Видеоадаптер может быть встроен в саму системную плату. Такие видеоадаптеры характерны для недорогих «бюджетных» ПК, поскольку проигрывают по производительности съемным видеоадаптерам. За время существования ПК сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный), CGA (4 цвета), EGA (16 цветов), VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA (Super VGA), обеспечивающие воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана и стандартного ряда значения (640´480, 800´600, 1024´768, 1152´864, 1280´1024 точек и т. д.).

Видеоадаптер выполняет все операции, связанные с управлением экраном монитора. В настоящее время он представляет собой устройство, реализующее функции видеопамяти, видеоконтроллера и видеопроцессора. Видеопамять предназначена для хранения графических данных об изображении. Видеоконтроллер считывает из видеопамяти данные о яркости отдельных точек (пикселей) экрана и в соответствии с ними управляет разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора. Видеопроцессор служит для управления построением и обновлением изображений. Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему ПК. Основными параметрами видеоподсистемы являются: разрешение экрана , цветовое разрешение и видеоускорение .

Разрешение экрана определяет число точек, размещенных на экране монитора по горизонтали и вертикали. Для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер. В настоящее время для работы с документами и службами Интернета оптимальным является разрешение 1024´768 точек, что соответствует размеру ЭЛТ-мониторв в 17 дюймов. Почти такое же разрешение обеспечивают ЖК-мониторы размером 15 дюймов. Размеры экранов более 17 дюймов и разрешение выше 1024´768 применяют при работе с компьютерной графикой, системами автоматизированного проектирования и системами компьютерной верстки изданий. Разрешение экрана зависит также от размера зерна , под которым понимается минимальный размер пикселя, полученный в данном мониторе (измеряется в мм).

Цветовое разрешение (глубина цвета ) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Глубина цвета зависит от разрешения экрана и объема видеопамяти. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, а, следовательно, информация о цветах будет более ограниченной. Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день – 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортная работа достигается в полноцветном режиме (True Color) при глубине цвета 16,7 млн. цветов. Использование режима True Color с высоким разрешением требует значительных размеров видеопамяти. Объем видеопамяти определяется буфером кадра и дополнительными операциями, связанными с обработкой изображения. На сегодня объем видеопамяти составляет 32–128 Мбайт.

Видеоускорение – одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть математических операций по построению изображений выполняется без процессора, чисто аппаратным путем с помощью микросхемы, которая называется видеоускорителем (графическим ускорителем ). Если в состав видеоадаптера входит видеоускоритель, то в таких случаях говорят, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения. Современные видеокарты имеют два типа видеоускорителей – ускорители плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Ускорители типа 3D ориентированы на работу мультимедийных развлекательных программ (игр) и профессиональных программ трехмерной графики. Видеоадаптеры с графическим ускорителем позволяет воспроизводить как статические, так и динамические изображения, например, показывать мультфильмы.

Звуковая карта – устанавливается в один из слотов системной платы в виде дочерней платы и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи и музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. На выходе звуковой карты имеется также разъем для подключения микрофона, с помощью которого можно записывать речь и музыку, сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования. Стандартом для воспроизведения звука стали устройства, совместимые с устройством Sound Blaster компании Creative Labs. При отсутствии повышенных требований к качеству звука используются интегрированные звуковые системы , в которых функции обработки звука выполняются процессором и микросхемами системной платы. В этом случае звуковые колонки подключаются к гнездам, установленным непосредственно на системной плате. Многие звуковые платы имеют специальный игровой порт (GAME-порт), к которому подключаются игровые манипуляторы (джойстики).

Основным параметром звуковой карты является разрядность , определяющая количество бит, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой формы в цифровую и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность преобразования, а, следовательно, тем выше качество звучания. На сегодняшний день минимальным требованием являются
16 разрядов, а наибольшее распространение получили
32- и 64-разрядные устройства.

Дополнительные периферийные устройства
персонального компьютера

К

современным персональным компьютерам может быть подсоединен целыйряд дополнительных периферийных устройств. Периферийные устройства подключаются с помощью специальных интерфейсов и предназначены для выполнения вспомогательных операций, расширяющих функциональные возможности ПК. По своему назначению периферийные устройства подразделяются на:

– устройства ввода-вывода данных;

– устройства хранения данных;

– устройства обмена данными.

К дополнительным устройствам ввода данных относятся специальные клавиатуры, специальные манипуляторы (трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши и др.), сканеры, графические планшеты (дигитайзеры), цифровые фотокамеры.

В качестве устройств вывода данных , дополнительных к монитору, широко используются различные печатающие устройства (принтеры).

Для внешнего хранения данных применяют устройства, использующие магнитные, магнитооптические и электронные носители: стримеры, накопители на съемных магнитных дисках, магнитооптические съемные диски, флэш-накопители.

К устройствам обмена данным между удаленными компьютерами по каналам связи относятся модемы и факс-модемы. Под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы).

С помощью модема (МО дулятор + ДЕМ одулятор) персональные компьютеры могут подключаться к другим компьютерам, а также входить в различные телекоммуникационные компьютерные сети. По конструктивному исполнению модемы бывают внутренними (в виде электронной платы, вставляемой в один из слотов системной платы) и внешние – в виде отдельного устройства, подключаемого к ПК через один из внешних портов. Модем содержит специализированный микропроцессор, управляющий его работой, оперативную и постоянную память, элементы звуковой и световой сигнализации о режимах его работы и характеристиках используемого канала связи. Постоянная память используется для запоминания конфигурации модема при выключении питания и может перепрограммироваться.

Широкое применение нашли модемы, подключаемые к коммутируемым телефонным каналам связи. Цифровые данные, поступающие из компьютера, преобразуются в модеме путем модуляции в аналоговый сигнал по соответствующему стандарту (протоколу ) и передаются в телефонную линию. Модем-приемник осуществляет обратное преобразование (демодуляцию ) в соответствии с избранным протоколом и направляет восстановленные цифровые данные в компьютер. Основной характеристикой передачи данных по линиям телефонной связи является скорость передачи , которая оценивается в бодах и килободах. Скорость в один бод – это передача одного бита в секунду. Существуют также модемы и для оптических линий связи, преобразующие электрические сигналы в световые и наоборот.

К основным потребительским параметрам модемов относятся: производительность (бит/с), поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок, шинный интерфейс для внутренних модемов (ISA или PCI). От производительности зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия передающего модема и модема-приемника, то есть вероятность того, что они будут взаимодействовать друг с другом при оптимальных настройках. От шинного интерфейса зависит простота установки и настройки модема. Большинство современных модемов работают со скоростью 14400–33600 бит/с и поддерживают средства коррекции ошибок и сжатия данных (стандарты V.42 и V 42bis).

Факс-модемы – устройства, сочетающие возможности модема и средств для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефонными аппаратами. Некоторые факс-модемы обладают голосовыми возможностями и могут, например, использоваться в качестве автоответчика. В настоящее время все модемы выпускаются с факсимильными возможностями.

К числу дополнительных периферийных устройств относят также источник бесперебойного питания , который защищает оборудование от скачков напряжения и позволяет безопасно работать при кратковременных отключениях питания. Во время продолжительных нарушений электроснабжения источники бесперебойного питания выключают всю вычислительную систему.

Тесты

  • Биогеохимические круговороты основных химических элементов в биосфере
  • В БУХГАЛТЕРСКОМ УЧЕТЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ВИДЫ СТОИМОСТИ, КРОМЕ

    • Назначение, состав и основные характеристики компьютера. Персональный компьютер – это сложное техническое устройство, в которое лучше не лезть, или вполне доступный для понимания и оценки аппарат, в котором может разобраться каждый?

    Рассмотрим персональный компьютер с точки зрения обывателя, которого интересуют определенные функции, исполняемые компьютером. Для этого попытаемся понять из чего состоит компьютер и какие составные части обязательны, какие желательны (в связи с предполагаемым использованием аппарата), а какие можно не включать при приобретении (или модернизации) своего электронного помощника.

    Итак, любой персональный состоит из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши и колонок. Это то, что можно увидеть у большинства обладателей компьютеров. Также встречаются принтеры, модемы, видеокамеры, геймпады и другие подобные устройства, подключаемые к персональным компьютерам.

    Сразу поясним, что мы пытаемся показать некий минимум устройств, который позволит вам полноценно использовать дорогостоящий аппарат в ваших личных или домашних интересах. Для этого вам вполне достаточно монитора, системного блока, клавиатуры, мыши и колонок.

    Монитор – это средство визуализации информационного обмена, происходящего между вами (как пользователя) и вычислительной системой – компьютером. Мониторы различаются по размерам, производительности матрицы, цветовой гамме и т.д. В принципе, монитор можно сравнить с телевизором.

    К тому же современные телевизоры и мониторы полностью взаимозаменяемы.

    Клавиатура и мышь – средство ввода информации и команд в компьютер. Особого пояснения они не требуют. Отметим, что клавиатуры бывают полноформатными и сокращенными, а мыши различаются по форме и количеству функциональных клавиш.

    Колонки – устройства для воспроизведения звуков. Различаются внешним видом и мощностью воспроизводимых звуков. В настоящее время колонками могут оснащаться мониторы.

    Главным счетным (для пользователя наиболее значимым является функция исполнения программ) устройством персонального компьютера является системный блок. Сам системный блок – это металлопластиковая коробка, на которой расположены ряд кнопочек и разъемов.

    К кнопочкам относятся: кнопки включения и перезагрузки, а также кнопки открытия/закрытия различных устройств. Разъемы предназначены для подключения наушников, микрофонов, внешних накопителей информации. Наибольший интерес представляют внутренние составные части системного блока.

    Состав системного блока:

    1) материнская плата;

    2) процессор;

    3) жесткий диск;

    4) блок питания;

    5) оперативная память;

    6) устройства ввода с внешних носителей (CD, DVD, BD приводы, разъемы USB, в старых моделях могут встречаться также floppy приводы);

    7) кроме того, могут входить аудиокарта, видеокарта, TV-тюнер, сетевая карта, карт-ридер и т.д.

    Материнская плата – самая большая и видимая часть системного блока (после самого блока, конечно). Основное предназначение материнской платы – объединение всех составных частей компьютера в единое целое, в работоспособный аппарат. На материнской плате размещаются все устройства, входящие в системный блок (за исключением блока питания), которые через специальные входные соединители, называемые шлейфами и слотами, и электронные токопроводящие дорожки, соединяются между собой.

    Мозгом компьютера является процессор – это самый важный и главный элемент вашего аппарата. Основная цель процессора – решение задач, возложенных на компьютер. В этой связи, основной задачей процессора становится решение задач.

    Многие, увидев слово «решать», предполагают решение математических задач. Но процессор, решая как раз математические задачи, помогает реализовать любые виды деятельности: писать тексты, играть в игры, общаться в социальных сетях, создавать рисунки, обрабатывать фотографии, слушать музыку и т.д.

    Особенностью процессора является его архитектура и тип Socketа. Архитектура определяет размер процессора, порядок обработки им команд, способ выполнения задач. Socket – это тип разъема, к которому подключается процессор. Отметим, что Socket процессора и материнской платы должен совпадать.

    Жесткий диск или постоянная память . Иногда еще можно увидеть название «винчестер», по названию первой фирмы, создавшей устройство долговременной памяти, встраиваемое в компьютер. Основное назначение жесткого диска – долговременное хранение информации.

    Под информацией здесь понимается все: и программа (в действительности любая программа – это перечень команд, который требуется выполнить процессору), и фотография, и текстовый файл. Кроме того, на жестком диске устанавливается (а фактически постоянно хранится) операционная система и программы. Именно жесткий диск создает видимость лучшего органайзера для человека из компьютера.

    Оперативная память – специальное устройство, предназначенное для временного хранения информации в процессе вычислений. С одной стороны, можно предположить, что оперативная память необязательный элемент компьютера, но это не так. В действительности, любые вычисления предполагают промежуточные результаты.

    Именно для хранения этих промежуточных результатов и предназначена оперативная память. Особенностью оперативной памяти или «оперативки», как говорят на компьютерном сленге, является ее частота. Частота оперативки должна соответствовать частоте разъема материнской платы.

    Блок питания – основной источник электричества для всех элементов системного блока компьютера. В наше время блок питания входитс в системный блок, но, иногда, его приходится приобретать отдельно.

    Данная возможность может быть полезна, когда приобретается специализированный компьютер, например, для аудиообработки или сервера. На блок питания подается внешнее электричество, которое через материнскую плату распределяется по остальным потребителям.

    Устройства ввода внешней информации . Основное предназначение данных устройств не требует особых пояснений. Можно лишь отметить, что необходимо понимать какими внешними устройствами вы будете пользоваться. В настоящее время наибольшую популярность имеют DVD и USB накопители.

    Однако, CD также не потеряли свою актуальность. Кроме того, на CD диски записана основная масса аудиофайлов. Отметим при этом, что DVD приводы довольно легко читают CD диски. То же самое, можно сказать, про BluRay (BD) приводы. Они могут читать и DVD, и CD диски. К тому же, естественно, и BD диски.

    USB или flash накопители сейчас имеют самое большое распространение. Это легко объяснить с точки зрения логики, так как они имеют небольшие размеры, большие объемы памяти и достаточно высокую скорость обмена информацией с компьютером.

    Отметим одну особенность: наличие USB входа на корпусе системного блока совсем не означает, что вы можете его использовать. Для этого необходимо наличие на материнской плате, вставленной в ваш системный блок, соответствующего разъема, подключенного к данным USB входам.

    Все основные устройства, необходимые для работы персонального компьютера были перечислены. Теперь остановимся на дополнительных компонентах, таких как аудио и видеокарта, сетевая карта, карт-ридер и TV-тюнер.

    Аудио и видеокарта , как правило, сейчас встроена в материнскую плату. Но, с целью экономии, как ресурсов самой материнки, так и средств покупателя, они имеют слабые характеристики. Конечно, чтобы поиграть в игры или послушать альбом любимого исполнителя их хватит.

    Но, если вы собрались обрабатывать музыкальные композиции, фотографии или видео, играть в ресурсоемкие игры с высоким качеством, смотреть фильмы в HD или 3D качестве, то встроенных возможностей не хватит. В этом случае необходимо установить аудио и (или) видеокарту, которые имеют большую производительность, собственную оперативную память и зачастую, свой процессор. Отметим, что на материнской плате всегда имеются разъемы для дополнительной аудио и видеокарт.

    Сетевая карта , как и аудио(видео)карта, также встроена в материнскую плату. Современные материнки довольно мощные в отношении сетевого оборудования, поэтому нет особой необходимости в приобретении дополнительной сетевой карты. Однако, если вы чувствуете (или знаете), что встроенных возможностей не хватит, всегда можно установить дополнительное оборудование.

    При этом не забывайте, что каждое дополнительное оборудование требует своего питания. Поэтому, покупая каждую новую плату, не забывайте оценивать достаточность питания, которое вырабатывает ваш блок питания.

    Карт-ридер – специальное устройство для считывания информации со съемных носителей типа SD, microSD и т.д. Эти мини и микроносители информации, как правило, используются в портативных аппаратах (фото, видеокамеры, телефоны, плееры и т.п.).

    С целью обмена информацией между вашим компьютером и этими устройствами без подключения самих устройств и были придуманы карт-ридеры. Как уже понятно, карт-ридер подключается к остальным элементам компьютера через материнскую плату посредством специального разъема.

    TV-тюнер предназначен для приема телевизионного или радиосигнала. Он подключается к материнской плате. Иногда TV-тюнер бывает встроен в видеокарту (а также в саму материнскую плату).

    В заключение отметим, что мы рассмотрели основные составляющие персонального компьютера. Очень часто можно видеть множество других устройств, подключаемых или вставленных в компьютер. Но, для того чтобы полноценно использовать ваш аппарат в домашних условиях, данных устройств вполне достаточно.

    Системный блок является центральной частью ПК. Внутри корпуса системного блока размещены электронные схемы, смонтированные на нескольких печатных платах. Кроме того, в системном блоке находится блок питания , преобразующий поступающий из сети переменный ток напряжением 220v в постоянный ток низкого напряжения, вентилятор, жесткий магнитный диск, дисководы для магнитных дискет, устройства для чтения/записи CD (DVD) дисков.

    Материнская плата – относится к конструктивной части компьютера и является основной платой ПК. На ней размещаются: процессор, микропроцессорный комплект, шины, ОЗУ, ПЗУ, разъёмы для подключения дополнительных устройств. Материнская плата предназначена для взаимодействия её устройств и обмена инфор­мацией между ними.

    Центральный процессор (ЦП) – функциональная часть ЭВМ, выполняющая основные операции по обработке данных и управлению работой других блоков. Центральный процессор (микропроцессор) предназначен для обеспечения общего управления ЭВМ.

    Это наиболее сложный компонент ЭВМ, как с точки зрения электроники, так и функциональных возможностей. Центральный процессор состоит из следующих взаимосвязанных составных элементов: арифметико-логического устройства, устройства управления и регистров.

    Микропроцессор выполнен в виде СБИС (сверхбольшой интегральной схемы), содержит около 10 6 и более элементов.

    Центральный процессор – это «мозг» ЭВМ, основная микросхема, выполняющая арифметические и логические операции, и управляющая другими устройствами компьютера.

    Основными характеристиками процессора являются:

    - разрядность показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один такт;



    - рабочая тактовая частота – это число операций в секунду (Гц). Рабочая частота некоторых процессоров превосходит 3 миллиарда тактов в секунду

    - коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты может достигать от 10 до 20 и выше;

    - размер кэш-памяти : внутри процессора существует буферная область для повы- шения быстродействия обработки данных– это кэш-память.

    Арифметико-логическое устройство (АЛУ) входит в состав процессора,

    выполняет основную работу по переработке информации, хранимой в оператив- ной памяти. В нём выполняются арифметические и логические операции.

    Операции выполняются с помощью электронных схем, каждая из которых состоит из нескольких тысяч элементов.

    Устройство управления (УУ) – это функциональная часть центрального про- цессора. Оно вырабатывает последовательность управляющих сигналов, обеспе-

    чивающих выборку и выполнение команд.

    Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

    Запоминающие устройства (ЗУ) служат для хранения программ. Память персонального компьютера ПК подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя память подразделяется на:

    1) оперативную; 2) постоянную; 3) буферную.

    В таблице 11 представлены основные характеристики, назначение каждой из видов памяти.

    Таблица 11 – Основные характеристики памяти ЭВМ

    ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.

    Медленная память необходима для запуска компьютера при включении, энергонезависимая.

    ОЗУ – оперативное запоминающее устройство или оперативная память(ОП).

    Время доступа – определяющая характеристика оперативной памяти (ОП). Оно измеряется в миллиардных долях секунды (наносекундах, нс). Единицы нс – для современных модулей памяти. Память состоит из конечного числа ячеек, каж- дая из которых имеет свой уникальный номер или адрес. Доступ к ячейке осу-

    ществляется указанием её адреса.

    КЭШ-память-сверхоперативная память : располагается между процессором и оперативной памятью. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти, благодаря чему уменьшается среднее время доступа к памяти.

    Часть оперативной памяти отводится для хранения изображений, получаемых на экране монитора, и называется видеопамять . Чем больше видеопамять, тем более сложные и качественные изображения можно получать на дисплее.

    ОЗУ, КЭШ являются энергозависимыми, т.е. очищаются при отключении питания.

    ВЗУ – внешнее запоминающее устройство (энергонезависимое)

    Типы ВЗУ:

    Винчестер – накопитель на жёстких магнитных дисках. Принцип записи данных на винчестер заключается в намагничивании поверхности диска;

    Дискеты – накопители на гибких магнитных дисках;

    Лазерные диски: пример: компакт-диск (CD) – это оптический диск, информация с которого считывается лазерным лучом;

    Флэш-память (Flash) – съемные накопители данных, отличающиеся постоянно растущим от одной модели к другой объемом памяти.

    Порты

    Порты – это устройства, через которые периферийные устройства присоединяются к системному блоку. Аппаратно порты реализуются в виде разъемов на задней стенке системного блока. Обычно выделяются следующие типы портов:

    Последовательный порт (СОМ, PS/2) – осуществляет передачу символов данных по одному биту. Через СОМ-порты подключают мышь и модем,а через PS/2-порт – клавиатуру и мышь;

    Параллельный порт (LPT) – одновременно передается байт данных. Используется для принтеров и сканеров. Порт USB – универсальный порт, к которому можно присоединить до 127 внешних устройств, поддерживающих стандарт USB. Это может быть принтер, сканер, монитор, клавиатура, мышь и т.д.

    Помимо названных портов существуют и другие.

    Основные характеристики вычислительной техники

    К основным характеристикам вычислительной техники относятся:

    Быстродействие, которое измеряется ко­личеством элементарных операций, выполняемых центральным процессором в секунду (герц). В зависимости от области применения выпускаются ЭВМ с быстродействием от нескольких сотен тысяч до миллиардов операций в секунду;

    Объем оперативной памяти определяется максимальным количеством информации, которое можно разместить в памяти ЭВМ;

    Точность вычислений зависит от количества разрядов (бит), используемых для представления одного числа. Современные ЭВМ комплектуются 32- или 64-разрядными микропроцессорами, что вполне достаточно для обеспечения высокой точности расчетов в самых разнообразных приложениях

    Надёжность ЭВМ – это способность машины сохранять свои свойства при заданных условиях эксплуа­тации в течение определенного промежутка времени.

    Вопросы для самоконтроля

    1.Основные принципы построения ЭВМ, сформулированные Джоном фон Неймана.

    2.Внешние устройства персонального компьютера для ввода информации.

    3.Внешние устройства персонального компьютера для вывода информации.

    4.Основные характеристики центрального процессора.

    5.Типы ВЗУ.

    6.Арифметико-логическое устройство (АЛУ), структура и назначение

    7.Основные компоненты любой ЭВМ.

    8.Назначение центрального процессора.

    9.Виды памяти компьютера и назначение.

    10.Отличия между внешней и внутренней памятью.

    11.Характеристики микропроцессора.

    12.Основные характеристики вычислительной техники

    Программные средства ЭВМ

    Программное обеспечение (ПО) – это совокупность всех программ и необходимой для их эксплуатации документации.

    Программное обеспечение ЭВМ предназначено для обработки разнообразной информации с целью решения различных задач.

    Итак, из чего же состоит наш обычный персональный компьютер (ПК), который мы используем дома или на работе.

    Рассмотрим его аппаратную часть («железо»):

    • системный блок (та большая коробка, которая стоит у вас на столе или под столом, сбоку от него и т.д.). В нем располагаются все основные узлы компьютера.
    • периферийные устройства (такие как монитор, клавиатура, мышь, модем, сканер и пр.).

    Системный блок в компьютере является «главным». Если аккуратно открутить шурупы с его задней стенки, снять боковую панель и заглянуть внутрь, то лишь с виду его устройство покажется сложным. Сейчас я коротко опишу его устройство, а потом охарактеризую главные элементы максимально понятным языком.

    В системном блоке размещаются следующие элементы (не обязательно все сразу):

    — Блок питания

    — Накопитель на жестком магнитном диске (HDD)

    — Накопитель на гибком магнитном диске (FDD)

    — Накопитель на компакт-диске или dvd-диске (CD/DVD ROM)

    — Разъемы для дополнительных устройств (порты) на задней (иногда и на передней) панели, и др.

    — Системная плата (ее чаще называют материнской ), которая, в свою очередь, содержит:

    • микропроцессор ;
    • математический сопроцессор;
    • генератор тактовых импульсов;
    • микросхемы памяти (ОЗУ, ПЗУ, кэш-память, CMOS-память)
    • контроллеры (адаптеры) устройств: клавиатуры, дисков и др.
    • звуковая, видео- и сетевая карты ;
    • таймер и др.

    Все они подсоединяются к материнской плате с помощью разъемов (слотов). Ее элементы, выделенные жирным шрифтом, мы рассмотрим ниже.

    А теперь по порядку о системном блоке:

    1 . С блоком питания все понятно: он питает энергией компьютер. Скажу лишь, что, чем выше его показатель мощности, тем круче.

    2 . Накопитель на жестком магнитном диске (HDD — hard disk drive) в простонародье называют винчестером .

    Это прозвище возникло из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт (IBM, 1973 год), имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром «30/30» известного охотничьего ружья «Винчестер». Емкость этого накопителя измеряется обычно в гигабайтах: от 20 Гб (на старых компьютерах) до нескольких Террабайт (1Тб = 1024 Гб). Самая распространенная емкость винчестера - 250-500 Гб. Скорость операций зависит от частоты вращения (5400-10000 об/мин). В зависимости от типа соединения винчестера с материнской платой различают ATA и IDE.

    3 . Накопитель на гибком магнитном диске (FDD — floppy disk drive) — не что иное, как флоппи-дисковод для дискет . Их стандартная емкость - 1,44 Мб при диаметре 3,5" (89 мм). В качестве запоминающей среды у магнитных дисков используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два магнитных состояния, каждому из которых ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1.

    4 . Накопители на оптических дисках (CD-ROM) бывают разных диаметров (3,5" и 5,25") и емкостей. Самые распространенные из них - емкостью 700 Мб. Бывает, что CD диски можно использовать для записи только 1 раз (тогда их называют R), а выгоднее использовать многократно перезаписываемые диски RW.

    DVD первоначально расшифровывалось как Digital Video Disk. Несмотря на название, на DVD-диски можно записывать всё, что угодно, - от музыки до данных. Поэтому в последнее время всё чаще встречается и другая расшифровка этого названия — Digital Versatile Disk, в вольном переводе означающая «цифровой универсальный диск». Главное отличие DVD-дисков от CD-дисков - это объём информации, который может быть записан на таком носителе. На DVD-диск может быть записано от 4.7 до 13, и даже до 17 Gb. Достигается это несколькими способами. Во-первых, для чтения DVD-дисков используется лазер с меньшей длиной волны, чем для чтения CD-дисков, что позволило существенно увеличить плотность записи. Во-вторых, стандартом предусмотрены так называемые двухслойные диски, у которых на одной стороне данные записаны в два слоя, при этом один слой полупрозрачный, и второй слой читается «сквозь» первый. Это позволило записывать данные на обе стороны DVD-дисков, и таким образом удваивать их ёмкость, что иногда и делается.

    5 . К персональному компьютеру могут подключаться и другие дополнительные устройства (мышь, принтер, сканер и прочее). Подключение производится через порты — специальные разъемы на задней панели.

    Порты бывают параллельные (LPT), последовательные (COM) и универсальные последовательные (USB). По последовательному порту информация передается поразрядно (более медленно) по малому числу проводов. К последовательному порту подключаются мышь и модем. По параллельному порту информация передается одновременно по большому числу проводов, соответствующему числу разрядов. К параллельному порту подключается принтер и выносной винчестер. USB-порт используется для подключения широкого спектра периферийных устройств - от мыши до принтера. Также возможен обмен данными между компьютерами.

    6 . Основные устройства компьютера (процессор, ОЗУ и др.) размещены на материнской плате .

    Микропроцессор (проще - процессор ) — центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

    Его главные характеристики — это разрядность (чем она выше, тем выше производительность компьютера) и тактовая частота (во многом определяет скорость работы компьютера). Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) процессор выполняет за одну секунду.
    Уважают на рынке процессоры Intel Pentium и его эконом-версию Celeron, а также ценят их конкурентов - AMD Athlon с эконом-вариантом Duron. Процессоры Intel характеризуются высокой надежностью в работе, низким тепловыделением и совместимостью со всем программным и аппаратным обеспечением. А AMD показывают большую скорость работы с графикой и играми, но менее надежны.

    Память компьютера бывает внутренней и внешней. К устройствам внешней памяти относятся уже рассмотренные HDD, FDD, CD-ROM, DVD-ROM. К внутренней памяти относится постоянное ЗУ (ПЗУ, ROM англ.), оперативное ЗУ (ОЗУ, RAM англ.), КЭШ.

    ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации (BIOS — Basic Input-Output System — базовая система ввода-вывода).

    ОЗУ обладает высоким быстродействием и используется процессором для кратковременного хранения информации во время работы компьютера.

    При выключении источника питания информация в ОЗУ не сохраняется. Для нормального функционирования компьютера в наши дни желательно иметь от 1 Гб до 3 Гб оперативки.

    КЭШ-память — это оперативная сверхскоростная промежуточная память.

    CMOS-память — CMOS RAM (Complementary Metall-Oxide Semiconductor RAM). В ней хранятся параметры конфигурации компьютера, которые проверяются при каждом включении системы. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера — SETUP.

    Звуковая, видео и сетевая карты могут быть как встроенными в материнскую плату, так и внешними. Внешние платы всегда можно заменить, тогда как, если из строя выйдет встроенная видеокарта, придется менять всю материнскую плату. Из видеокарт я доверяю ATI Radeon и Nvidia. Чем выше объем памяти видеокарты, тем лучше.

    Периферийные устройства

    Компьютера состоит из 6 групп клавиш:

    • Буквенно-цифровые;
    • Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);
    • Функциональные (F1-F12);
    • Цифровая клавиатура;
    • Управления курсором (->,<-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);
    • Световые индикаторы функций (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

    Мышь (механическая, оптическая). Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Посередине находится колесо прокрутки, к которому быстро привыкаешь.

    Модем — сетевой адаптер. Может быть как внешним, так и внутренним.

    Сканер автоматически считывает с бумажных носителей и вводит в ПК любые печатные тексты и изображения.

    Микрофон служит для ввода звука в компьютер.

    (дисплей) предназначен для отображения информации на экране. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы SVGA с разрешающей способностью (количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора) 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов.

    Размер экрана монитора - от 15 до 22 дюймов по диагонали, но чаще всего - 17 дюймов (35,5 см). Размер точки (зерна) - от 0,32 мм до 0,21 мм. Чем он меньше, тем лучше.

    ПК, которые снабжены телевизионными мониторами (ЭЛТ), уже не так популярны. Из них предпочтение следует отдавать мониторам с низким уровнем излучения (Low Radiation). Жидкокристаллические дисплеи (LCD) более безопасны, и большинство компьютеров имеют именно такой монитор.

    Предназначен для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. Струйные принтеры выполняют и цветную печать смешением базовых цветов. Достоинство — высокое качество печати, недостаток — опасность засыхания чернил, высокая стоимость расходных материалов.

    В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. После проявления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать — перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием. Широко используются цветные лазерные принтеры.

    Звуковые колонки выводят звук. Качество звучания зависит - опять-таки - от мощности динамиков и материала, из которого изготовлены корпуса (предпочтительно дерево) и его объема. Важную роль играет наличие фазоинвертора (отверстие на передней панели) и количество полос воспроизводимых частот (высокие, средние и низкие динамики на каждой колонке).

    USB-накопители на флэш-памяти, на мой взгляд, стали самым универсальным средством переноса информации. Это миниатюрное устройство размером и весом меньше зажигалки. Оно имеет высокую механическую прочность, не боится электромагнитных излучений, жары и холода, пыли и грязи.

    Самая чувствительная часть накопителя — разъем, прикрытый колпачком. Объем этих устройств колеблется от 256 Мбайт до 32 Гбайт, что позволяет подобрать накопитель нужной емкости, сообразуясь с потребностями. Благодаря интерфейсу, USB накопитель можно подключить к любому современному компьютеру. Он работает с операционными системами Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6 ~ 10.1, Linux 2.4. В Windows даже не нужно устанавливать никаких драйверов: подключил в USB-порт - и работай.

    Нужна для ввода динамического изображения в компьютер и звука (для общения и возможности создания телеконференций).

    Источник бесперебойного питания нужен на случай аварийного отключения электроэнергии.

    Фуфф, ну вот, по-моему, и все основное, что я хотела вам рассказать об аппаратной части компьютера, так называемом hardware.

    Статья «Устройство компьютера» была написана довольно давно. Поэтому, если Вы нашли ошибку или обнаружили некоторую неточность, напишите, пожалуйста, об этом, используя форму комментариев. Мы будем Вам очень признательны!

    Современный мир настолько мобилен, что без компьютера совершенно не обойтись. Электронно-вычислительная машина появилась в различных сферах деятельности человека, поэтому для полноценной работы нужно грамотно подойти к выбору этого устройства.

    Устройство персонального компьютера

    Чтобы понять, из чего состоит компьютер, нужно взглянуть на стандартный набор устройств. Однако стоит различать несколько видов электронно-вычислительных машин :

    Итак, основными компонентами архитектуры персонального компьютера являются процессор, внутренняя память, видеосистема, устройства ввода-вывода. Нужно напомнить, что эта характеристика касается стационарных машин. Если рассматривать конкретнее, можно выделить следующие компоненты:

    • монитор (дисплей, экран);
    • системный блок;
    • клавиатура;
    • манипуляторы:
      • мышь,
      • джойстик,
      • трекбол;
    • устройства ввода-вывода:
      • сканер;
      • веб-камера;
      • планшет;
      • микрофон;
      • принтер;
      • акустическая система.

    Конечно, монитор, клавиатура и манипуляторы входят в категорию устройств ввода-вывода, но их выделяют как основные части компьютера, потому как без них ни одна стационарная ЭВМ не обходится.


    Системный блок

    Чтобы понять из чего состоит системный блок компьютера, нужно уточнить, что он содержит всю электронную начинку компьютера:

    • материнскую плату;
    • дисководы;
    • винчестеры;
    • адаптеры и контроллеры;
    • блок питания.

    Также различают такие виды дисководов и винчестеров:

    • накопители на флоппи-дисках;
    • накопители на винчестерах (несъемных жестких дисках);
    • накопители на съемных жестких дисках ;
    • накопители на оптических дисках;
    • накопители на flash-дисках.

    Что нужно, чтобы «создать» свой компьютер?

    Если хочется самому «создать» свой компьютер, нужно знать, как собрать системный блок в первую очередь. Для начала нужно определить, к какому типу устройств будет относиться «созданная» машина: бюджетному варианту, производительному или передовому. К первой категории относится компьютер, который будет выполнять все задачи начинающего пользователя: просмотр видео, игры, работа в Интернете и офисных программах. Ко второму пункту можно отнести модели, которые способны выполнять те же задачи, но с большей производительностью. Естественно, такой ПК можно улучшать до поры до времени, так как основные компоненты устареют и будут заменены новыми. В третью категорию входят машины, которые отличаются особой мощностью. Минусом таких компьютеров является их высокая стоимость.


    Материнская плата

    Материнская плата является главным компонентом ЭВМ, т. к. к ней подключаются остальные составляющие компьютера. При выборе системной платы нужно проявить максимум внимания, так как от этого зависит производительность системы и возможность ее улучшения. Материнскую плату можно рассмотреть как «сборник» устройств, как то:

    • процессор;
    • память;
    • математический процессор;
    • слоты расширения;
    • Chipset.

    Обычно на этом компоненте компьютера можно встретить встроенные элементы, например, сетевую, звуковую и видеокарту. Такая ситуация не должна вызывать каких-либо опасений, потому что в любую минуту можно заменить интегрированное устройство внешним. Ведь при сборе ЭВМ нужно учитывать, из чего состоит компьютер, т. к. для каждого его типа нужны различные детали. В некоторых случаях использование интегрированных элементов неприемлемо. Производитель не может предусмотреть, что нужно одному пользователю в плане производительности, а что - другому. Поэтому материнские платы комплектуются специальными слотами расширения, благодаря которым появляется возможность совершенствования компьютера.


    Процессор

    Под процессором понимают главное устройство компьютера, которое управляет работой всех компонентов машины и обрабатывает всю поступающую информацию. Основными характеристиками и составляющими CPU являются:

    Под разрядностью процессора подразумевают количество информации, которое может обработать CPU за один такт. Сегодня большинство компьютеров снабжены процессорами, обрабатывающими 64 бита, хотя встречаются экземпляры и 32-битные. Кэш-память - своеобразный буфер для временной сохранности данных, которые могут понадобиться в любой момент процессору. CPU осуществляет доступ к такой информации гораздо быстрее, чем к сведениям из внутренней памяти. Объединением процессора и оперативной памяти занимается системная шина. Современные CPU работают на частоте, которая превышает показатели этой платы. Разница между величиной частоты процессора и системной шины называется множителем. Чем больше множитель, тем больше возможность разогнать CPU.


    Оперативная память

    Основным предназначением оперативной памяти является возможность временного сохранения сведений и поддержки выполняемого программного обеспечения. Другое название этого устройства - RAM (Random Access Memory). Итак, оперативная память также входит в список того, из чего состоит компьютер, причем эти компоненты должны быть в обязательном порядке. Сведения из RAM стираются при отключении питания или перезагрузке. Оперативная память относится к динамическому ОЗУ, называемому как DRAM. Сегодня наиболее популярна память DDR2, однако скоро ее нишу займет DDR3, отличающееся особенно большой пропускной способностью и низким энергопотреблением. Однако его недостатком можно назвать баснословную цену. Опытные пользователи рекомендуют приобретать материнскую плату с поддержкой DDR3, чтобы в будущем была возможность установить в слот данный вид памяти, хотя DDR2 не сильно отличается по производительности от своего потомка. Также стоит обратить внимание на количество слотов для оперативной памяти: их должно быть минимум 4. Такое расположение вещей позволит более целесообразно увеличивать показатель внутренней памяти. Сегодня для нормальной работы компьютера уже требуется 2 Гб, а в скором будущем может понадобиться все 4 Гб.

    Жесткий диск

    Жесткий диск, известный как HDD, винчестер и винт, - незаменимое устройство компьютера, которое необходимо для постоянного хранения многочисленных сведений. При отключении питания информация никуда не исчезнет. Жесткий диск относится и к электронным, и к механическим устройствам, которым свойственен износ некоторых деталей.

    Для подключения HDD может потребоваться один из трех интерфейсов:

    Все три разновидности используются до сих пор, хотя первые два вида были разработаны в далеком 1986 году. Если куплен новый жесткий диск и уже подключен к компьютеру, его нужно разбить на несколько логических разделов. Существует несколько программ, которые помогут справиться с поставленной задачей. В перечень их основных функций входят:

    • создание нового диска;
    • удаление раздела;
    • изменение размерности;
    • форматирование и т.д.


    Видеокарта

    Специальное устройство персонального компьютера, которое выводит изображение на монитор, называется видеокартой. Можно сказать, что она является самым главным компонентом. Другие названия видеокарты: видеоплата, видеоадаптер, графический адаптер.

    Основными деталями устройства являются:

    • видеопамять;
    • видеопроцессор;
    • цифро-аналоговый преобразователь;
    • BIOS видеокарты.

    Графические адаптеры разделяют на два вида:


    Первый тип встроен в материнскую плату. В случае поломки его нельзя заменить другой интегрированной деталью. Однако можно воспользоваться внешней видеокартой, которую также вставляют в специально отведенный слот на материнской плате.

    К основным характеристикам графического адаптера относят:

    • объем видеопамяти;
    • частоту RAMDAC;
    • тип видеопамяти;
    • разрядность шины памяти;
    • тактовую частоту видеопроцессора;
    • разъемы.

    Монитор

    Для вывода графической и текстовой информации необходим монитор, известный как дисплей, экран. Различают два типа данного устройства: на жидких кристаллах; на электронно-лучевых трубках. Большую популярность в последнее время получает первый вид мониторов, потому как он компактный, менее опасный для зрения, выдает большую четкость изображения.

    Основными характеристиками любого дисплея являются:

    • диагональ;
    • разрешение;
    • размер зерна экрана;
    • частота регенерации;
    • формирование изображения;
    • точность отображения цвета;
    • угол обзора;
    • энергопотребление и излучение;
    • интерфейс;
    • сфера применения.

    Кроме основных видов мониторов, различают и другие, использующиеся в повседневной жизни гораздо реже:

    • плазменные экраны;
    • органические светодиодные;
    • вакуумные флюоресцирующие;
    • дисплеи электростатической эмиссии;
    • электролюминесцентные.


    Клавиатура

    Для ввода текстовой информации и контроля компьютера необходима клавиатура. В стационарной ЭВМ она выступает в качестве отдельного блока, оснащенного основным и дополнительным модулем. Клавиатура входит в перечень устройств, которые определяют, из чего состоит компьютер. Без клавиатуры работать можно, но крайне неудобно. В ноутбуках данное устройство встроено в корпус. Современное устройство имеет 105 клавиш. Если кнопок больше, значит, они предназначены для управления мультимедиа-контентом.

    Клавиатура подключается к компьютеру одним из трех методов:


    Некоторые устройства оснащаются встроенным тачпадом, подобным манипулятору, используемому в ноутбуке. Кроме того, можно присмотреться к клавиатуре, форма которой отличается от классической. Эргономичное устройство разделено на две части, где руки располагаются под определенным углом друг к другу.


    Мышь

    Для удобного управления курсором обычно используют манипулятор "мышь". Классифицируют данное устройство по следующим признакам: по числу кнопок; по способу подключения; по способу действия. По первому атрибуту мыши делятся на двух- и трехкнопочные. По второму - на устройства, подключаемые с помощью кабеля или беспроводным методом. По третьему они бывают оптические и механические. Особую популярность в последнее время завоевали оптические экземпляры, оснащенные снизу микрокамерой. Она необходима для фиксации положения мыши, чтобы в дальнейшем сигнал был обработан CPU. Оптические модели характеризуются высокой точностью, отсутствием необходимости в периодической чистке и наличии коврика.


    Принтер

    Если необходимо распечатать информацию на бумажный носитель, тогда без принтеров не обойтись. Это внешние устройства, подключаемые к компьютеру посредством кабеля. Как правило, подключаются они через USB-порт. Различают монохромные (черно-белые) и цветные устройства. Кроме того, принтеры бывают матричные, струйные, лазерные. Первый тип сегодня используется крайне редко из-за своих многочисленных и весомых недостатков - высокой стоимости, низкого качества печати, высокого шума, низкой скорости печати. Струйные принтеры наносят краску через сопла (специальные отверстия), и под воздействием электротока чернила закрепляются на бумаге. К недостаткам данного вида относят низкую скорость работы, а также тот факт, что при засыхании чернил в матрице необходимо заменять всю деталь. Лазерные принтеры печатают посредством тонера, фиксируемого термической обработкой. Недостаток всего один у такого устройства: относительная дороговизна.


    Сканер

    Устройство, необходимое для оцифровывания информации посредством анализа изображения, называется сканером. Эргономичной моделью для работы является планшетный экземпляр. Подразумевается, что на стекло планшета будет помещен объект. Его нужно расположить сканируемой стороной вниз. Объект защищает специальная крышка. Под стеклом планшета есть механизм, разработанный из набора зеркал и линеек. В процессе работы платформа передвигается и передает на экран полноценное изображение. Сканер способен оцифровывать фотографии, текст, фотопленку, штрих-коды и т.д.

    Данное устройство обладает следующими характеристиками:

    • аппаратным разрешением;
    • оптическим разрешением;
    • разрядностью цвета;
    • типом оптической системы;
    • способом подключения к компьютеру.

    Как выбрать компьютер

    При выборе ЭВМ необходимо определить, какие задачи она должна выполнять. Возможно три варианта того, для каких целей осуществляется подбор компьютера:

    • просмотр почты, фильма; прослушивание музыки; общение в Интернете;
    • игры; просмотр почты, фильма; прослушивание музыки; общение в Интернете;
    • работа в мощных программах; просмотр видео высокой четкости.

    В каждой из трех ситуациях ЭВМ будет подобрана специальным образом. Так, для первого случая необходимо выбирать компьютеры, не отличающиеся особой производительностью, со средними характеристиками. Во второй ситуации нужно учитывать тип игры. Именно это определяет, насколько мощной должна быть машина. В третьем случае понадобится мощный процессор, большой объем оперативной памяти, производительная видеокарта. При выборе любого компьютера нужно помнить, что машина должна быть сбалансирована. Это означает, что все комплектующие должны быть примерно равными по производительности. В противном случае компьютер будет функционировать некорректно и нерационально.

    Заключение

    Сегодня практически в каждом доме есть компьютер. Его роль сложно переоценить, ведь количество сфер, в которых применяют ЭВМ, постоянно растет. Поэтому возникает необходимость изучить его главные составляющие, чтобы понимать принцип работы технологического достижения человечества.



    Загрузка...
    Top