Аппаратная реализация компьютера.
Центральная, основная часть любого компьютера, содержащая в себе практически все основные устройства, - системный блок, к которому подключены главные устройства ввода-ввода информации – монитор, клавиатура, мышь.
Системный блок.
Внешний вид. На передней стороне системного блока расположены две (иногда три) главные кнопки: - кнопка Power - для включения и выключения компьютера
- кнопка Reset - для перезагрузки компьютера в том случае, когда специалисты говорят «компьютер зависает»
(- кнопка Turbo – не обязательная – ускоряет или замедляет работу компьютера).
Индикаторы – две или три светящиеся лампочки. Один индикатор показывает состояние компьютера – включен он в сеть или нет. Это индикатор питания – он горит на протяжении всей работы компьютера. Индикатор, отмеченный символом, обозначающим стопку дисков, подтверждает работу жесткого диска (винчестера). Зажигается, когда производится запись или чтение данных с винчестера.
Дисководы – тоже на передней панели. Маленький – для дискет емкостью 1,44Мбайт, дисковод с выдвижным лотком – для работы с компакт дисками.
Задняя сторона, где расположены разъемы и гнезда для соединительных проводов. Два самых крупных разъема черного цвета (по 3 контакта) – для подключения сетевого шнура и шнура питания монитора. Разъемы расположены на металлических полосках, каждая из которых соответствует определенному устройству – плате, расположенной внутри компьютера. Полоска с самым большим разъемом (16 штырьков) относится к звуковой плате, рядом в гнезда втыкаются штекеры микрофона, колонок и внешних источников звука, например, магнитофона. Каждое гнездо снабжено картинкой или надписью, а 16-штырьковый – игровой порт для джойстика. Рядом расположена полоска с одним единственным разъемом - это разъем видеокарты для подключения специального шнура от монитора. Далее группа из трех разъемов 25 штырьков – для принтера, так называемый LPT порт и 2 разъема 25-гнезд для внешнего модема, а 9 –гнезд – для мыши (COM-порт). В некоторых современных модификациях может присутствовать 2 гнезда – разъема рядом с блоком питания – это PS\2– гнезда: одно для мыши, другое для клавиатуры. И мышь и клавиатура выполняются в двух вариантах – под COM -порт и под PS\2 -разъем, поэтому надо выбирать соответственно разъемам на системном блоке.
|
|
|
Внутреннее устройство системного блока.
Процессор .1-й микропроцессор Intel 4004 был создан в 1971 году под руководством Теда Хоффа. Он был предназначен для микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу японской фирмы. Фирма эта обанкротилась, не дождавшись результата, и разработка перешла в фирму Intel . С этого момента началась эпоха персональных компьютеров (ПК). В начале 80-х годов фирмой IBM был выпущен IBM РС на основе нового микропроцессора той же фирмы Intel . Современные процессоры в любом домашнем компьютере обладают мощностью и «сообразительностью» во много раз большей, чем комп., управлявший полетом космического корабля «Аполлон» к Луне.
|
|
|
Процессоров в компьютере много: во-первых ЦЕНТРАЛЬНЫЙ процессор (CPU) Central Procession Unit; во-вторых специализированные микропроцессоры –ЧИПЫ по обработке, например,3х-мерной графики, 3Д звука. Таких чипов в компьютере много и располагаются они на специальных платах и называются они не процессорами, а чипами. ПРОЦЕССОР – это выращенный по специальной технологии кристалл, который содержит в себе множество отдельных элементов: транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать». На любом процессорном кристалле находятся:
-собственно процессор, главное вычислительное устройство, состоящее из миллиона логических устройств- транзисторов;
-сопроцессор – специальный блок для операций с плавающей запятой – для особо точных расчетов, для графических программ;
-КЭШ-память 1-го уровня – небольшая сверхбыстрая память для хранения промежуточных результатов вычислений;
|
|
|
-КЭШ-память 2-го уровня – помедленнее, но побольше , чем 1-го уровня.
Все это размещается на кристалле не более 4 – 6 квадратных см.
Существуют другие важные характеристики процессора, например, тактовая частота – показывает скорость работы компьютера. Обозначается цифрой в названии комп-ра, напр. Pentium 4-1200, т.е. процессор Pentium 4-го поколения с тактовой частотой 1200МГц.
Материнская плата.
Еще 10 лет назад МП была «Хозяйкой» системного блока. Видеокарта, процессор и мн. Др. комплектующие были расположены на ней и лишь дисководы и винчестер располагались отдельно. Но со временем каждое из комплектующих становились более независимыми, модифицировались и теперь МП – всего лишь коллекция разъемов для подключения отдельных устройств и ШИНА – информационная магистраль, соединяющая их воедино. Базовый набор микросхем - (ЧИПСЕТ), с помощью которого МП осуществляет контроль над всем происходящим внутри системного блока. От типа чипсета зависят самые важные характеристики МП - скорость передачи данных, число поддерживаемых моделей процессоров, параметры работы с памятью и др.
|
|
|
Контроллеры и разъемы для подключения внешних устройств.
а) Параллельный порт (LPT) (25-контактный разъем) – предназначен для подключения принтера, сканера и внешних накопителей информации (такого вида единственный на задней стороне компьютера .);
б) Последовательные порты (COM) (9- и 25 -). Сначала их было 4 штуки, теперь – 2 (для модема);
в) Порт PS/2 (появился в1998году) – для мыши и клавиатуры. Они разные, есть надписи Mouse и Keyboard.
г) Последовательный порт и интерфейс USB (появился в 2001 году) - положил конец разнобою портов и устройств на компьютере. Все подключаются только через USB , можно подключить до 127 устройств на один USB-порт – по цепочке через USB-порты или USB-ХАБ (для нескольких сразу). А самое главное – подключаться можно без перезагрузки!
Оперативная память.
Внешне – это несколько чипов-микросхем, укрепленных на пластиковой полоске – называется модуль Оперативной Памяти (ОП). Информация хранится в нем временно, но это память с большой скоростью доступа для промежуточных операций и вычислений.
Видеокарта – самая сложная и многофункциональная плата, входящая в состав ПК. Работа с графикой – одна из самых сложных задач, которую приходится решать ПК, поэтому видеокарта – это дополнительный мощный процессор. На этой плате своя оперативная память, более быстрая. Может быть ТВ-тюнер для приема телевизионных сигналов и вывода их на монитор.
Звуковая карта.
Лет 10-15 назад под «компьютерным звуком» понимался лишь писк, издаваемый внутренним компьютерным динамиком – PS-Speaker `ом. Теперь этот звук вы слышите только один раз при включении компьютера. А основным устройством для заботы со звуком стали специальные звуковые карты – Sound Blaster_ы. Естественно, нужны колонки, чтобы услышать звук из компьютера и магнитофон, чтобы передать звук в компьютер. Любая ЗК имеет дело с 2-мя формами компьютерного звука – цифровой и синтезированный. Следовательно, в ее конструкции есть 2 элемента: - цифро-аналоговый и аналогово-цифровой преобразователь и синтезатор.
7. Запоминающие устройства.
Жесткий диск – винчестер. Состоит из трех основных блоков:
1-й блок - само хранилище информации – один или несколько стеклянных или металлических дисков, покрытых с двух сторон магнитным материалом, на который и записываются данные в соответствии с физической структурой диска – магнитные поверхности каждого диска разделены на концентрические «дорожки», которые в свою очередь делятся на отрезки – сектора. Дисков может быть несколько, поэтому и третье деление – цилиндры. Цилиндр – это сумма всех совпадающих друг с другом дорожек по вертикали по всем рабочим поверхностям. Т.е., чтобы узнать, какое количество цилиндров содержит винчестер, надо умножить количество дорожек на число рабочих поверхностей ( а их в 2 раза больше, чем дисков).
Почему «ВИНЧЕСТЕР»? – название популярной модели винтовки. Первый массовый жесткий диск, выпущенный IBM , в 1973 году содержал 30 цилиндров по 30 дорожек на каждом, а марка 30/30 соответствовала знаменитой винтовке «винчестер». С тех пор и осталось название, хотя количество дорожек резко возросло.
2-й блок – механика, отвечающая за вращение и точное позиционирование читающих головок. Каждой рабочей поверхности соответствует одна читающая головка, все они располагаются по вертикали точным столбиком, а значит в любой момент все головки работают с одним цилиндром.
3-й блок – микросхемы, отвечающие за обработку данных, коррекцию возможных ошибок и управление механической частью, а также микросхемы КЭШ-памяти.
Внешняя (долговременная ) память. Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации. Устройство, которое обеспечивает запись/ считывание информации называется НАКОПИТЕЛЕМ или ДИСКОВОДОМ, а хранится информация на НОСИТЕЛЯХ (например, дискетах). Существуют гибкие магнитные диски, жесткие магнитные диски с магнитным принципом записи и считывания информации и лазерные дисководы СD-ROM и DVD-ROM с оптическим принципом записи и считывания.
FLASH-память – это энергонезависимый тип памяти, позволяющий хранить информацию на микросхемах. Карты FLASH-памяти не имеют движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах ( портативных компьютерах, цифровых камерах и т.п.). Подключение через USB-порт.
Дисковод. Зачем нужен дисковод?
Во-первых: для «запуска» компьютера со специально подготовленной системной дискеты в случае сбоя или невозможности загрузки с винчестера.
Во-вторых – для резервного копирования вашей информации.
В-третьих – для переноса информации на другой компьютер.
Устройства для чтения и записи компакт –дисков.
CD-ROM-устройства для чтения данных с компакт-дисков.
CD-R, CD-RW – читать и писать.
DVD – Digital Video Disk – цифровой видеодиск позже заменен на Digital Versatile Disc- универсальный цифровой диск.
Дополнительные устройства ПК
Устройства вывода и отображения информации.
Монитор. Виды:1) самый распространенный – на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) –похож на телевизор; 2) Жидкокристаллические.
Принтер. 1) Матричный или игольчатый. У них печатающее устройство содержит себе от 9 до 25 иголочек, которые выскакивают из головки на красящую ленту – появляются точки, несколько точек – символ. Это очень медленные и шумные устройства. 2) Струйные- когда началась эпоха графики, картинок, красивых шрифтов. Здесь печатающим устройством были не иголки, а емкость со специальными чернилами, которые выбрызгивались на бумагу из мини сопел по большим давлением. Практически бесшумны , но медленны. 3) Лазерные – печатающим устройством служит валик, на котором в соответствии с посланным на печать изображением, формируются различным образом заряженные участки, к которым притягиваются мелкие частицы красящего порошка. После этого валик прокатывается по бумаге, и изображение переносится на ее поверхность. Очень быстры, но в основном черно-белые, т.к. цветные очень дорогие.
Клавиатура. – устройство ввода информации.
Все имеющиеся на клавиатуре клавиши делятся на две группы: буквенно-цифровые –для ввода информации и функциональные – для отдания ПК команд выполнять ту или иную операцию. В современных клавиатурах есть еще три дополнительные клавиши :
- перевод ПК в «спящий режим»;
-для управления программами Интернет;
-мультимедиа клавиша – запуск воспроизведения, переход между песнями, управление громкостью и т.д.
Сканер- устройство для сканирования изображений (фото..), текста для дальнейшего распознавания. Сканирование- это перевод изображений в цифровой компьютерный вид.
Мышь- манипулятор для управления любыми операциями, кроме ввода текста. Внешне они бывают разные, но принцип работы один – крутящийся шарик управляет двумя роликами, отвечающими за движение по горизонтали и вертикали. Эти движения суммируются и переводятся в форму компьютерного сигнала специальным программным обеспечением (программой).
Устройство связи и передачи данных. Модем –(сокращение от слов модулятор – демодулятор) –устройство, предназначенное для передачи данных от одного компьютера к другому по телефонной линии. Есть и кабельные и цифровые модемы. Кроме передачи данных факс-модем может автоматически пересылать документы на факс (без вашего участия) и принимать факсы с других компьютеров, кроме того модемы могут работать автоответчиком, определителем номера.
Лекция5. 9. Программное обеспечение.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 27; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!