Основні компоненти комп'ютера Що і навіщо потрібно? Склад та призначення основних елементів персонального комп'ютера Що стосується центральної частини пк
ерсональний комп'ютер- Це універсальна обчислювальна система, архітектура якої орієнтована на індивідуальне використання. Персональні комп'ютери можна встановити на будь-якому робочому місці, їх досить часто застосовують як робочі станції та як сервери для управління невеликими комп'ютерними мережами. Для персональних комп'ютерів були створені операційні системи і пакети офісних програм з наочним графічним інтерфейсом, зрозумілим і доступним широкому колу користувачів. Крім того, для ПК розроблено велику кількість пакетів професійних та навчальних програм, а також різних ігор. Перший комерційно поширенийПК Альтаїр-8800 на основі мікропроцесора Intel-8080 з'явився на початку1975 р. В даний час найбільш відомі і поширені персональні комп'ютери IBM PCіMacintosh.
Для функціонування будь-якого персонального комп'ютера потрібна наявність процесора, оперативної пам'яті, пристроїв введення та виведення. Процесор виконує всі обчислення та керування іншими пристроями; пам'ять служить для зберігання програм, вихідних даних та результатів обчислень; пристрій введення дозволяє вводити команди програм та вихідні дані; пристрій виводу дозволяє відобразити результати обчислень.
Насправді існує поняття базової конфігурації, що включає мінімальний комплект пристроїв, необхідних нормальної роботи ПК. Базовий склад сучасних персональних комп'ютерів включає чотири пристрої:
- системний блок;
- Монітор (дисплей);
- Клавіатура;
- Маніпулятор «миша».
Нижче наведено спрощену структурну схему персонального комп'ютера IBM PC.
Системний блокє основним компонентом ПК. Він містить процесорі основну (внутрішню) пам'ять. У всіх сучасних ПК до системного блоку входять також накопичувачі на магнітних дисках ( зовнішня пам'ять). Можливості комп'ютерів (їх продуктивність) залежать від типу та швидкодії процесора, а також від обсягів оперативної (внутрішньої) та довготривалої (зовнішньої) пам'яті. Пристрої, що знаходяться усередині системного блоку, називаються внутрішніми, а пристрої, що підключаються до системного блоку зовні, називаються зовнішніми додатковимипристроями або периферійними.
Системні блоки випускають з різною формою корпусу: у горизонтальному ( desktop) та вертикальному ( tower) виконання. Корпуси, що мають вертикальне виконання, можуть бути повнорозмірними, середньорозмірнимиі малорозмірними. Серед корпусів, що мають горизонтальне виконання, виділяють плоскіі особливо плоскі. Крім форми, для корпусу важливим є параметр, званий форм-фактором. Від цього параметра залежать вимоги до пристроїв, що розміщуються. Попереднім стандартом корпусу був форм-фактор AT, в даний час в основному використовуються корпуси форм-фактора ATX. Корпуси ПК поставляються разом із блоком живлення. Блок живлення перетворює електроживлення мережі на постійний струм низької напруги, який подається на електронні схеми ПК. Потужність блоку живленняє одним із параметрів корпусу. Для масових моделей ПК достатньою є потужність 250-300 Вт.
Монітор- це головне (стандартне) пристрій виведення інформації, засноване на використанні електронно-променевої трубки (ЕЛТ) або плоского рідкокристалічного (РК) екрану. Основними характеристиками моніторів є розмір екрану по діагоналі, що вимірюється в дюймах (1 дюйм = 2,54 см), і Роздільна здатністьяка визначається кількістю точок, що відображаються на екрані по горизонталі та вертикалі. У сучасних моніторів розмір діагоналі екрану становить 15, 17 і більше дюймів, а роздільна здатність - 1024'768 або 1600'1200 пікселів. Ще однією важливою характеристикою монітора є частота кадрової розгорткияка впливає на видиме миготіння екрана. Зображення на екрані формується шляхом зчитування вмісту відеопам'яті та відображення на екрані. Частота кадрової розгортки безпосередньо пов'язана із частотою зчитування та оновлення зображення на екрані. Нормативною вважається частота, що дорівнює 85 оновлень за секунду (85 Гц), а комфортною – 100 Гц. Для порівняння можна сказати, що частота зміни кадрів у кіно становить 24 кадри на секунду (24 Гц).
Клавіатура– стандартне клавішне пристрій введення інформаціїта управління ПК. Комбінація монітора та клавіатури забезпечує найпростіший інтерфейс користувача. Звичайна сучасна клавіатура має, як правило, 104 клавіші, серед яких виділяють алфавітно-цифрові клавіші, необхідні для введення тексту, клавіші керування курсором і ряд спеціальних клавіш. Стандартне розташування клавіш має розкладку QWERTY, що відповідає вітчизняній розкладці ЙЦУКЕН. Розкладку прийнято називати за символами, закріпленими за першими клавішами верхнього рядка алфавітної групи.
Маніпулятор «миша» – пристрій керування маніпуляторного типу, що полегшує взаємодію користувача з ПК. Переміщення миші по плоскій поверхні синхронізовано з переміщенням на екрані монітора графічного об'єкта вказівником миші. Дії над об'єктом, на який встановлено покажчик миші, визначаються короткочасними натисканнями (клацаннями) однією з кнопок миші (ліву чи праву). Комбінація монітора та миші забезпечує найбільш сучасний інтерфейс користувача, який називається графічним.
Внутрішні пристрої системного блоку
| З |
Системний блок - це центральна частина комп'ютера. У ньому перебуває ціла низка взаємозалежних пристроїв, необхідні функціонування комп'ютера. Основними елементами системного блоку є:
- системна плата;
- Зовнішня дискова пам'ять;
- Плати (карти) розширення.
У системному блоці розташовуються також блок живленняі акумулятор. Блок живлення містить вентилятордля охолодження системного блоку До акумулятора підключено таймер- Внутрішньомашинний електронний годинник, що забезпечує показання поточного часу (дату і час). Таймер продовжує працювати при відключенні комп'ютера від мережі.
Системна (материнська) плата- Головна апаратна компонента сучасного комп'ютера, від надійності якої залежить робота обчислювальної системи. Тип встановленої системної плати визначає загальну продуктивність системи, а також можливості модернізації комп'ютера та підключення додаткових пристроїв.
Системна плата є друкованою електронною платою, на якій розміщені всі основні елементи комп'ютера, лінії з'єднання та роз'єми для підключення зовнішніх пристроїв. Нижче наведено основний набір елементів, який у тому чи іншому вигляді знаходиться на системній платі:
- процесор - основна мікросхема для обробки даних та управління роботою всіх пристроїв комп'ютера;
- оперативна пам'ять (оперативний пристрій, ОЗУ) - набір мікросхем для тимчасового зберігання даних при включеному комп'ютері;
- ПЗП (постійний пристрій) - мікросхема для тривалого зберігання даних навіть у разі вимкненого комп'ютера;
- мікропроцесорний комплект ( чіпсет) - Набір мікросхем, що забезпечують взаємодію всіх пристроїв комп'ютера;
– шини – сукупність провідників (ліній) обмінюватись даними;
– роз'єми для підключення зовнішньої пам'яті;
– послідовні та паралельні порти для підключення периферійних пристроїв;
- Роз'єми ( слоти) для підключення модулів оперативної пам'яті та карт розширення.
З метою економії місця та збільшення кількості вільних слотів на деякі системні плати встановлюють відеоадаптери, звукові та мережеві карти тощо. Такі пристрої називаються інтегрованимиабо вбудованими.
Системні плати розрізняються по фірмі, що випускає, і за типом процесорів, які можуть на них встановлюватися. Вони містять спеціальні перемички. джампери, що дозволяють підлаштувати системну плату під тип процесора та інші пристрої, що встановлюються на ній.
Процесор(Мікропроцесор, або центральний процесор) – це основний робочий компонент комп'ютера, який виконує більшість математичних та логічних операцій, заданих програмою, що розміщується в оперативній пам'яті, керує обчислювальним процесом та координує роботу всіх пристроїв комп'ютера. Апаратно процесор реалізується на надвеликій інтегральній схемі (СВІС), що є плоскою напівпровідниковою пластиною, укладеною в пластмасовий корпус з рядом металевих контактів (штирків). У ПК IBM PC використовуються процесори фірми Intel. У комп'ютерах молодших моделей фірми Intel застосовувалися процесори 8086, 80286, 80386 і 80486, а старших моделях – процесори серіїPentium: Pentium, Pentium II, Pentium III тощо. У персональних комп'ютерах Macintosh застосовуються процесори фірми Motorola. В даний час на комп'ютерному ринку найбільш поширені дві серії процесорів: Intel Pentium та AMD Athlon.
Конструктивно процесор є мікропроцесорну пам'ять(МПП), яка будується на регістрах. Під час роботи процесор обслуговує дані, що у його регістрах, в осередках оперативної пам'яті, і навіть у зовнішніх портах процесора. Частину даних він інтерпретує як дані, частина – як адресні дані, а частина – як команди. Обмін інформацією між процесором та іншими пристроями здійснюється через порти вводу-виводу.
Під архітектурою процесорарозуміють принцип його дії, склад регістрів, систему команд, конфігурацію та взаємне з'єднання основних його вузлів. Система команд процесорає сукупністю всіх можливих команд, які може виконати процесор над даними. Чим ширший набір системних команд, тим складніша архітектура процесора. Залежно від набору команд використовуються два різні підходи до архітектури процесорів.
RISC ( Reduced Instruction Set Computer) - це концепція побудови процесорів за наступним принципом: більш компактні та прості інструкції (команди) виконуються швидше. RISC-процесори мають скорочений набір команд. Проста архітектура дозволяє здешевити процесор, підняти тактову частоту, а також розпаралелити виконання команд між кількома блоками. Перші RISC-процесори були розроблені в середині 1980-х років у Стенфордському та Каліфорнійському університетах США. Вони виконували невеликий (50-100) набір команд. В даний час RISC-процесори використовують у спеціалізованих обчислювальних системах або пристроях, орієнтованих виконання одноманітних операцій.
CISC ( Complex Instruction Set Computing) – концепція проектування процесорів, що характеризується розширеною системою командіз наступним набором властивостей: нефіксоване значення довжини команди; кодування арифметичних дій в одній інструкції; невелика кількість регістрів, кожен із яких виконує суворо певну функцію. CISC-процесори використовують у універсальних обчислювальних системах. Персональні комп'ютери платформи IBM PC до Pentium IV спрямовані також використання CISC-процессоров.
Якщо два процесори мають однакову систему команд, вони повністю сумісні на програмному рівні. Групу процесорів, що мають обмежену (неповну) сумісність, розглядають як сімейства процесорів. Так, наприклад, процесори фірми Intel відносяться до сімейства x86 і мають сумісність по принципом « зверху вниз». Це означає, що кожен новий процесор цього сімейства розуміє команди своїх попередників, але не навпаки. Процесори, що належать до різних сімейств, розрізняються за системою команд і незамінні.
Головними характеристиками процесора є робоча напруга, тактова частота, розрядність, обсяг вбудованої кеш-пам'яті.
робоча напруга- Важливий параметр процесора. Зниження робочої напруги з 5 для ранніх моделей до 2 і менше для сучасних процесорів дозволило зменшити відстань між елементами в кристалі процесора, не побоюючись електричного пробою. Пропорційно квадрату напруги поменшало тепловиділення в процесорі, а це дозволило збільшити його продуктивність без загрози перегріву.
Тактова частотахарактеризує швидкодію (продуктивність) комп'ютера, що визначається кількістю операцій (команд) виконуваних процесором на секунду. Швидкодія сучасних персональних комп'ютерів становить десятки, і навіть сотні мільйонів операцій на секунду. Швидкість виконання команд безпосередньо з тактовою частотою. Час виконання кожної команди займає певну кількість тактів і називається машинним циклом. У ПК тактові імпульси виробляє спеціальна мікросхема ( генератор тактових імпульсів), що входить у чіпсет. Чим вище частота тактових імпульсів, тим більше команд може виконати процесор в одиницю часу, а отже, тим вища його продуктивність. Більшість процесорів тактова частота вимірюється в мегагерцах (1 МГц = 1 мільйон тактів на секунду). Сьогодні частота деяких процесорів вже перевищує 3 мільярди тактів на секунду (3 ГГц). Більш досконалі процесори виконують за машинний цикл не одну, а кілька команд.
Розрядністьпроцесора показує, скільки біт даних може обробити у своїх регістрах за один такт. Розрядність процесора визначається розрядністю Командна шина.Процесори з більшою розрядністю під час використання відповідної операційної системи мають вищу продуктивність. Перші процесори сімейства x86 були 16-розрядними. Починаючи з процесора 80836 і досі, всі процесори мають 32-розрядну архітектуру.
Об'єм вбудованої кеш-пам'ятісуттєво впливає на продуктивність процесора. У процесорі є центральна частина – ядро процесора, яка працює з частотою вищою, ніж частота роботи інших пристроїв. Для зменшення кількості звернень до оперативної пам'яті всередині процесора створюють буферну область – надоперативну кеш-пам'ятьпрацює на частоті ядра процесора. Для отримання даних процесор спочатку звертається до кеш-пам'яті, і якщо потрібних даних немає, він звертається до оперативної пам'яті. «Вдалі» звернення до кеш-пам'яті називаються попаданнями в кеш. Чим більший обсяг кеш-пам'яті, тим вищий відсоток влучення і, як наслідок, тим вища продуктивність процесора.
Шини– це сукупність кількох груп провідників (ліній), що використовуються зв'язку всіх пристроїв комп'ютера. провідників, за якими відбувається обмін даними між компонентами та пристроями комп'ютера, називають інформаційною шиноюабо просто шиною (Bus). Найважливішою властивістю шини є можливість паралельного підключення кількох зовнішніх пристроїв. Якщо шина зв'язує лише два пристрої, то вона називається портом.
Шина забезпечує три напрями передачі:
– між процесором та основною пам'яттю;
- між процесором та портами введення-виведення периферійних пристроїв;
– між основною пам'яттю та портами введення-виведення периферійних пристроїв.
Залежно від типу даних лінії шини поділяються на три групи: шину даних, адресну шину, шину керування(Команд).
Шина данихпризначена для обміну даними між процесором, оперативною пам'яттю та зовнішніми пристроями. У ПК із процесором Intel Pentium використовується 64-розрядна шина даних. Це означає, що за один такт на обробку надходить одразу 8 байтів.
Адресна шинаслужить для адресації якогось пристрою ПК. Кожен компонент ПК, комірки оперативної пам'яті або порти введення-виводу мають свою адресу (унікальний ідентифікаційний код) і входять до загального адресного простору ПК. Від розрядності адресної шини залежить максимально можлива кількість адрес, що генеруються процесором на адресній шині. Очевидно, що обсяг оперативної пам'яті, що адресується, не повинен перевищувати 2 n, де n- Розрядність адресної шини. Наприклад, у процесора Intel Pentium адресна шина складається з 32 паралельних провідників. Це означає, що в адресній шині формується 32-розрядна адреса, що вказує на комірку оперативної пам'яті, до якої підключається процесор для зчитування даних в один зі своїх регістрів, або, навпаки, для запису даних регістру процесора в цей комірку.
Шина команд (управління)використовується передачі з оперативної пам'яті кодів команд в процесор. По шині управління також передаються сигнали управління обміном, запити переривання, сигнали синхронізації тощо. У більшості сучасних процесорів командна шина є 32-розрядною, хоча є 64-розрядні і навіть 128-розрядні.
Залежно від функціонального призначення у ПК розрізняють системну шинуі шини введення-виводу.
Системна шинавикористовується мікросхемами чіпсету обмінюватись інформацією між процесором, пам'яттю та інші пристроями.
Шини введення-виводувідгалужуються від системної шини та спеціалізуються на обслуговуванні пристроїв певного типу. Вони поділяються на локальніі стандартні.
Локальна шинавведення-виведення – це швидкісна шина, призначена для обміну даними між швидкодіючими пристроями (відеоадаптерами, мережевими картами, картами сканера та ін.) та системною шиною. В даний час як локальна шина найбільшого поширення отримала шина PCI. Вона має 32- або 64-бітову розрядність і забезпечує частоту до 66 МГц. Для вводу-виведення відеоданих при обробці тривимірних зображень корпорація Intel розробила спеціальну високошвидкісну шину AGP, яка фактично є портом, оскільки з'єднує лише два пристрої (відеоадаптер та оперативну пам'ять).
Стандартна шинавводу-виводу використовуються для підключення повільніших пристроїв (наприклад, миші, клавіатури, модемів). В даний час як ця шина використовуються шини LPC, USB.
Весь набір шин виводу-виводу не обмежується названими вище шинами. Сучасні ПК можуть мати шини стандарту SCSI, Fire Wire (IEEE 1394), які встановлюються у слоти розширення або інтегровані у системну плату.
Підключення пристроїв до шин здійснюється за допомогою шинного інтерфейсу. Під шинним інтерфейсом розуміється сукупність характеристик пристрою, що підключається (електричні і часові параметри), набір керуючих сигналів, протокол обміну даними і конструктивні особливості підключення. При цьому обмін даними можливий лише у випадку сумісностіїх інтерфейсів, що має на увазі стандартизацію інтерфейсівокремих компонентів ПК. У разі несумісності інтерфейсів (наприклад, інтерфейс системної шини та інтерфейс вінчестера) використовуються контролери, які забезпечують керування процесом обміну даними. Крім того, гнучкість та уніфікація системи забезпечується введенням стандартних інтерфейсів послідовноїі паралельної передачі даних, необхідні роботи таких важливих периферійних пристроїв вводу-вывода як клавіатура, миша, монітор, принтер. Для підключення цих пристроїв використовуються паралельні(LPT) та послідовні(COM) порти, рознімання яких виведені на задню панель системного блоку.
Розрізняють системний(Внутрішній) інтерфейсі зовнішні інтерфейси(Інтерфейси периферійного обладнання). Системний інтерфейс визначає правила підключення модулів до системної шині, а зовнішні інтерфейси визначають правила сполучення з пристроями введення-виводу, які використовують шини введення-виводу.
Основними параметрами шини є розрядністьі пропускна спроможність.Розрядність шини визначається максимальною кількістю одночасно переданих біт інформації. На сьогоднішній день існують 16-, 32- та 64-розрядні шини. Чим вище розрядність, тим більше даних може передати в одиницю часу. Передача даних по шині здійснюється як електричних імпульсів не безперервно, а циклами. Кількість циклів спрацьовування шини за одиницю часу називається частотою. Частота шини вимірюється у герцах. Пропускна здатність шини визначається кількістю інформації, що передається по шині за секунду. Наприклад, для 64-розрядної системної шини з тактовою частотою 133 МГц пропускна здатність становить
(64 біт ´133 МГц)/8 = 1064 Мбайт/с.
Крім інформаційної шини у системному блоці є шина живленняі шина заземлення. Шина живленняпідводить напругу живлення до всіх блоків, підключених до магістралі. Шина заземленняє провідником з досить великим поперечним перерізом. До шини заземлення підключають відповідний висновок кожної мікросхеми, розташованої на платі, наприклад на системній.
Слоти розширенняявляють собою розташовані на системній платі уніфіковані роз'єми, які можуть вставлятися електронні плати контролерівдля підключення додаткових пристроїв, плати розширення, що мають спеціальне призначення (розширення оперативної пам'яті, керування накопичувачами на дисках, відеокарта, звукова карта). Контролер при вставці в слот підключається до відповідної інтерфейсної шини, яка виконує передачу даних між оперативною пам'яттю та зовнішнім пристроєм. Різним користувачам ПК потрібен різний набір контролерів, тому системна плата містить кілька слотів. Плати, що вставляють у слоти, називають «дочірніми». Їх наявність та кількість є характеристикою системної плати. Саме в такий спосіб реалізується принцип відкритої архітектури.
Мікропроцесорний комплект ( чіпсет) є набір мікросхем (чіпів), на основі яких виконуються системні плати. За допомогою шин чіпи з'єднуються між собою та з портами (роз'ємами для підключення зовнішніх пристроїв). Параметри чіпсету найбільшою мірою визначають властивості системної плати. Найважливіші характеристики системної плати – швидкість передачі даних, кількість підтримуваних моделей процесорів, базовий тип та параметри роботи оперативної пам'ятіта деякі інші безпосередньо залежать від типу чіпсету.
Більшість чіпсетів системних плат включають дві основні мікросхеми: контролер оперативної пам'яті, який отримав назву північний міст, та контролер зовнішніх пристроїв – південний міст.
Північний містзабезпечує обмін даними між процесором та оперативною пам'яттю по системній шині. Крім того, до північного мосту підключається шина PCI, що забезпечує обмін даними між процесором, оперативною пам'яттю та контролерами периферійних пристроїв. Для зв'язку відеоадаптера з процесором та оперативною пам'яттю використовується спеціальна шина AGP, з'єднана з північним мостом і має більшу пропускну здатність за рахунок передачі кількох сигналів за один такт.
Південний містзабезпечує обмін даними між північним мостом та портами для підключення периферійного обладнання. До південного мосту по шині UDMA підключаються пристрої зберігання інформації (жорсткі, гнучкі та лазерні диски). Миша та зовнішній модем підключаються за допомогою послідовних портів COM. Принтер підключається до паралельного порту LPT, який забезпечує вищу швидкість передачі, оскільки одночасно може передавати один байт інформації. Одне з останніх нововведень в архітектурі системних плат є використання USB шини. Вона дозволяє підключати до південного мосту до 256 різних пристроїв, що мають послідовний інтерфейс. Продуктивність шини USB цілком достатня для підключення таких пристроїв як клавіатура, миша, модем, сканер, джойстик, принтер, плоттер, WEB-камера і т.п. , не вимикаючи комп'ютер. Крім того, за допомогою шини USB можна об'єднати кілька комп'ютерів у локальну мережу без застосування спеціального обладнання та програмного забезпечення.
Контролери периферійних пристроївслужать для підключення до шини зовнішніх по відношенню до процесора пристроїв. Підключення периферійних пристроїв до шини не безпосередньо, а через свої контролери забезпечує узгодження інтерфейсів. Саме це дозволило використати спільну шину для зв'язку між окремими функціональними модулями ПК. По сигналу управління від центрального процесора контролер створює канал обмінюватись даними й надалі передача даних здійснюється безпосередньо під управлінням контролера. Тому контролер можна розглядати як спеціалізований процесор, Керуючий роботою відповідного зовнішнього пристрою за спеціальними вбудованими програмами. Конструктивно контролери реалізуються чи окремих електронних платах (карти розширення), часто званих адаптерами(перетворювачами) пристроїв, або у вигляді мікросхем, інтегрованих у чіпсет системної плати. Наприклад, мережні адаптери використовуються для поєднання ПК з фізичним каналом передачі даних. До вбудованих (інтегрованих) контролерів відносяться, наприклад, контролери клавіатури та дисководів, адаптери комунікаційних портів.
Для IBM-сумісних ПК найважливішим є DMA-контролер ( Direct Memory Access), що забезпечує прямий доступ високошвидкісних пристроїв до оперативної пам'яті, не завантажуючи процесор та системну шину. Процес виконання програми та пересилання даних здійснюються одночасно, що, у свою чергу, скорочує час виконання програми та збільшує продуктивність процесора. Такий режим найбільш ефективний, коли потрібна висока швидкість передачі великого обсягу інформації, наприклад, при завантаженні даних в оперативну пам'ять з компакт-диска і навпаки. В даний час DMA-контролер інтегрований у чіпсет системної плати.
Найважливішу роль роботі ПК грає контролер переривань. Він обслуговує процедури переривання, приймає запит на переривання зовнішніх пристроїв, визначає пріоритет запитів і видає процесору сигнал переривання відповідно до рівня пріоритету. Процесор припиняє виконання поточної програми та переходить до виконання спеціальної програми обслуговування переривання, після завершення якої відновлюється виконання перерваної програми.
Відеоадаптер(відеокарта) – це пристрій, який виконаний у вигляді окремої ( дочірньої) плати, вставленої до одного з уніфікованих роз'ємів ( слотів) системної плати. На даний момент використовуються два стандартні типи роз'ємів: AGP, що використовується в недорогих ПК, і PCI-E (PCI-Express) - сучасний швидкісний тип роз'єму. Відеоадаптер може бути вбудований у саму системну плату. Такі відеоадаптери характерні для недорогих «бюджетних» ПК, оскільки програють за продуктивністю знімним відеоадаптерам. За час існування ПК змінилося кілька стандартів відеоадаптерів: MDA (монохромний), CGA (4 кольори), EGA (16 кольорів), VGA (256 кольорів). В даний час застосовуються відеоадаптери SVGA (Super VGA), що забезпечують відтворення до 16,7 мільйонів кольорів з можливістю довільного вибору роздільної здатності екрану та стандартного ряду значення (640'480, 800'600, 1024'768, 1152'864, 128 і т.д.).
Відеоадаптер виконує всі операції, пов'язані з керуванням монітором. В даний час він являє собою пристрій, що реалізує функції відеопам'яті, відеоконтролера та відеопроцесора. Відеопам'ятьпризначена для зберігання графічних даних зображення. Відеоконтролерзчитує з відеопам'яті дані про яскравість окремих точок (пікселів) екрана та відповідно до них керує розгорткою горизонтального променя електронної гармати монітора. Відеопроцесорслужить для управління побудовою та оновленням зображень. Спільно з монітором відеокарта утворює відеопідсистемуПК. Основними параметрами відеопідсистеми є: розширення екрану, колірна роздільна здатністьі відеоприскорення.
Розширення екранувизначає кількість точок, розміщених на екрані монітора по горизонталі та вертикалі. Для кожного розміру монітора існує своя оптимальна роздільна здатність екрана, який повинен забезпечувати відеоадаптер. В даний час для роботи з документами та службами Інтернету оптимальним є роздільна здатність 1024'768 пікселів, що відповідає розміру ЕПТ-моніторів в 17 дюймів. Майже такий самий дозвіл забезпечують РК-монітори розміром 15 дюймів. Розміри екранів більше 17 дюймів та роздільна здатність вище 1024'768 застосовують при роботі з комп'ютерною графікою, системами автоматизованого проектування та системами комп'ютерної верстки видань. Роздільна здатність екрана залежить також від розміру зерна, під яким розуміється мінімальний розмір пікселя, отриманий у цьому моніторі (вимірюється мм).
Колірна роздільна здатність (глибина кольору) визначає кількість різних відтінків, які може набувати окрема точка екрана. Глибина кольору залежить від роздільної здатності екрана та обсягу відеопам'яті. При високій роздільній здатності екрана на кожну точку зображення доводиться відводити менше місця у відеопам'яті, а отже, інформація про кольори буде більш обмеженою. Мінімальна вимога щодо глибини кольору на сьогоднішній день – 256 кольорів, хоча більшість програм вимагають не менше 65 тис. кольорів (режим High Color). Найбільш комфортна робота досягається у повнокольоровому режимі (True Color) при глибині кольору 16,7 млн. кольорів. Використання режиму True Color з високою роздільною здатністю потребує значних розмірів відеопам'яті. Об'єм відеопам'яті визначається буфером кадру та додатковими операціями, пов'язаними з обробкою зображення. На сьогодні обсяг відеопам'яті складає 32-128 Мбайт.
Відеоприскорення– одна з властивостей відеоадаптера, яка полягає в тому, що частина математичних операцій з побудови зображень виконується без процесора чисто апаратним шляхом за допомогою мікросхеми, яка називається відеоприскорювачем (графічним прискорювачем). Якщо до складу відеоадаптера входить відеоприскорювач, то в таких випадках говорять, що відеокарта має функції апаратного прискорення. Сучасні відеокарти мають два типи відеоприскорювачів – прискорювачі плоскої (2D) та тривимірної (3D) графіки. Прискорювачі типу 3D орієнтовані працювати мультимедійних розважальних програм (ігор) і професійних програм тривимірної графіки. Відеоадаптери з графічним прискорювачем дозволяє відтворювати як статичні, і динамічні зображення, наприклад, показувати мультфільми.
Звукова карта– встановлюється в один із слотів системної плати у вигляді дочірньоїплати та виконує обчислювальні операції, пов'язані з обробкою звуку, мови та музики. Звук відтворюється через зовнішні звукові стовпчики, що підключаються до виходу звукової карти. На виході звукової карти є роз'єм для підключення мікрофона, за допомогою якого можна записувати мову і музику, зберігати їх на жорсткому диску для подальшої обробки та використання. Стандартом для відтворення звуку стали пристрої, сумісні із пристроєм Sound Blaster Creative Labs. За відсутності підвищених вимог щодо якості звуку використовуються інтегровані звукові системи, В яких функції обробки звуку виконуються процесором та мікросхемами системної плати. У цьому випадку звукові колонки підключаються до гнізд, встановлених безпосередньо на системній платі. Багато звукових плат мають спеціальний ігровий порт (GAME-порт), до якого підключаються ігрові маніпулятори (джойстики).
Основним параметром звукової карти є розрядність, Що визначає кількість біт, що використовуються при перетворенні сигналів з аналогової форми в цифрову та навпаки. Чим вища розрядність, тим менша похибка перетворення, а отже, тим вища якість звучання. На сьогоднішній день мінімальною вимогою є
16 розрядів, а найбільшого поширення набули
32- та 64-розрядні пристрої.
Додаткові периферійні пристрої
персонального комп'ютера
| До |
сучасним персональним комп'ютерам може бути приєднаний цілий ряд додаткових периферійних пристроїв . Периферійні пристрої підключаються за допомогою спеціальних інтерфейсів та призначені для виконання допоміжних операцій, що розширюють функціональні можливості ПК. За своїм призначенням периферійні пристрої поділяються на:
- Пристрої введення-виведення даних;
- Устрою зберігання даних;
– пристрої обміну даними.
До додаткових пристроїв введення данихналежать спеціальні клавіатури, спеціальні маніпулятори (трекболи, пенмауси, інфрачервоні миші та ін.), сканери, графічні планшети (дигітайзери), цифрові фотокамери.
В якості пристроїв виведення даних, додаткових до монітора, широко використовуються різні пристрої друку (принтери).
Для зовнішнього зберігання данихзастосовують пристрої, що використовують магнітні, магнітооптичні та електронні носії: стримери, накопичувачі на знімних магнітних дисках, магнітооптичні знімні диски, флеш-накопичувачі.
До пристроїв обміну данимиміж віддаленими комп'ютерами каналами зв'язку відносяться модеми і факс-модеми. Під каналом зв'язкурозуміють фізичні лінії(провідні, оптоволоконні, кабельні, радіочастотні), спосіб їх використання(комутовані та виділені) та спосіб передачі даних(Цифрові або аналогові сигнали).
За допомогою модема (МОдулятор + ДІМодулятор) персональні комп'ютери можуть підключатися до інших комп'ютерів, а також входити до різних телекомунікаційних комп'ютерних мереж. За конструктивним виконанням модеми бувають внутрішніми(у вигляді електронної плати, що вставляється в один із слотів системної плати) та зовнішні– у вигляді окремого пристрою, що підключається до ПК через один із зовнішніх портів. Модем містить спеціалізований мікропроцесор, керуючий його роботою, оперативну та постійну пам'ять, елементи звукової та світлової сигналізації про режими його роботи та характеристики використовуваного каналу зв'язку. Постійна пам'ять використовується для запам'ятовування конфігурації модему під час вимкнення живлення та може перепрограмуватися.
Широке застосування знайшли модеми, що підключаються до комутованих телефонних каналів зв'язку. Цифрові дані, що надходять з комп'ютера, перетворюються на модемі шляхом модуляціїв аналоговий сигнал за відповідним стандартом ( протоколу) і передаються до телефонної лінії. Модем-приймач здійснює зворотне перетворення ( демодуляцію) відповідно до обраного протоколу та надсилає відновлені цифрові дані до комп'ютера. Основною характеристикою передачі даних лініями телефонного зв'язку є швидкість передачі, яка оцінюється в бодах та кілобідах. Швидкість в один бод – це передача одного біта за секунду. Існують також модеми і для оптичних ліній зв'язку, що перетворюють електричні сигнали на світлові і навпаки.
До основних споживчих параметрів модемів відносяться: продуктивність(біт/с), що підтримуються протоколизв'язку та корекції помилок, шинний інтерфейсдля внутрішніх модемів (ISA чи PCI). p align="justify"> Від продуктивності залежить обсяг даних, що передаються в одиницю часу. Від підтримуваних протоколів залежить ефективність взаємодії модема, що передає, і модема-приймача, тобто ймовірність того, що вони будуть взаємодіяти один з одним при оптимальних налаштуваннях. Від шинного інтерфейсу залежить простота встановлення та налаштування модему. Більшість сучасних модемів працюють зі швидкістю 14400–33600 біт/с та підтримують засоби корекції помилок та стиснення даних (стандарти V.42 та V 42bis).
Факс-модеми– пристрої, що поєднують можливості модему та засобів для обміну факсимильними зображеннями з іншими факс-модемами та звичайними телефонними апаратами. Деякі факс-модеми мають голосові можливості і можуть, наприклад, використовуватися як автовідповідач. В даний час усі модеми випускаються з факсимільними можливостями.
До додаткових периферійних пристроїв відносять також джерело безперебійного живлення, який захищає обладнання від стрибків напруги та дозволяє безпечно працювати при короткочасних відключеннях живлення. Під час тривалих порушень електропостачання джерела безперебійного живлення вимикають усю обчислювальну систему.
Тести
«Пристрій сховищ» - Організація та проведення уроку на тему. Завдання: підвищення мотивації та стимулювання участі учнів у проектно-дослідницькій роботі; виховання почуттів колективізму відповідальності за доручену справу. Зміст презентації. Г.С. Боровикова розташовано за двісті метрів на північний захід від Молочноконсервного комбінату, на якому знаходиться резервуар з 2 тоннами аміаку для обробки молочних продуктів.
"Пристрої виведення інформації" - Інформація на екрані монітора формується з окремих точок - пікселів. Якість зображення визначається кількістю точок, у тому числі воно складається. Лазерні принтери. Недоліки струменевих принтерів: Велика витрата чорнила; Висока вартість заправки. Пристрої виведення інформації. Монітор. Струменеві принтери.
"Пристрої введення" - Клавіатура. Дигітайзер. Складається з пера та плоского планшета, чутливого до натискання або близькості пера. Сканер. Для пристроїв введення та пристроїв виведення керуючі програми називаються драйверами. Веб камера. Також може додаватися спеціальна миша. Перерахуйте пристрої введення інформації? Сенсорний екран – пристрій введення інформації.
Основні пристрої комп'ютера - Маніпулятор джойстик Пристрій ручного управління комп'ютерними іграми. Розрізняються кількістю та розташуванням клавіш, формою (звичайні, ергономічні, складні), типом контактної групи тощо. Системний блок. Найчастіше є рукояткою з кнопками управління. Монітор (дисплей) Пристрій для відображення текстової та графічної інформації.
«Мультимедійний пристрій» - Принтери та плотери. Оптичні пристрої для зберігання даних. Сенсорні екрани. Віртуальна реальність. Продаж моніторів. Звукові та відеокарти. Сканери. Мультимедійні пристрої.
«Пристрій пам'яті» - Оперативна пам'ять (ОЗП, англ. Системні плати виконуються на основі наборів мікросхем, які називаються чіпсетами. Сучасні процесори виконуються у вигляді мікропроцесорів. Пам'ять складається з безлічі осередків. Пристрої виведення. Такий носій інформації називається дискетою. Властивості внутрішньої пам'яті: Дискретність: пам'ять складається з окремих осередків – бітів.
Системний блокє центральною частиною ПК. Усередині корпусу системного блоку розміщено електронні схеми, змонтовані на кількох друкованих платах. Крім того, у системному блоці знаходиться блок живлення , що перетворює надходить з мережі змінний струм напругою 220v на постійний струм низької напруги, вентилятор, жорсткий магнітний диск, дисководи для магнітних дискет, пристрої для читання/запису CD (DVD) дисків.
Материнська плата– відноситься до конструктивної частини комп'ютера та є основною платою ПК. На ній розміщуються процесор, мікропроцесорний комплект, шини, ОЗУ, ПЗУ, роз'єми для підключення додаткових пристроїв. Материнська плата призначена для взаємодії її пристроїв та обміну інформацією між ними.
Центральний процесор (ЦП)- функціональна частина ЕОМ, що виконує основні операції з обробки даних та управління роботою інших блоків. Центральний процесор (мікропроцесор) призначений забезпечення загального управління ЕОМ.
Це найскладніший компонент ЕОМ, як із погляду електроніки, і функціональних можливостей. Центральний процесор складається з наступних взаємопов'язаних складових елементів: арифметико-логічного устрою, пристрої керування та регістрів.
Мікропроцесорвиконаний у вигляді НВІС (надвеликої інтегральної схеми), містить близько 10 6 і більше елементів.
Центральний процесор - це «мозок» ЕОМ, основна мікросхема, що виконує арифметичні та логічні операції, і керує іншими пристроями комп'ютера.
Основними характеристиками процесора є:
- Розрядністьпоказує, скільки біт даних може прийняти і обробити у своїх регістрах за один такт;
- Робоча тактова частота– це кількість операцій на секунду (Гц). Робоча частота деяких процесорів перевищує 3 мільярди тактів на секунду
- Коефіцієнт внутрішнього множення тактової частотиможе досягати від 10 до 20 і від;
- Розмір кеш-пам'яті: всередині процесора існує буферна область для підвищення швидкодії обробки даних – це кеш-пам'ять.
Арифметико-логічний пристрій(АЛУ) входить до складу процесора,
виконує основну роботу з переробки інформації, що зберігається в оперативній пам'яті. У ньому виконуються арифметичні та логічні операції.
Операції виконуються за допомогою електронних схем, кожна з яких складається із кількох тисяч елементів.
Пристрій керування (УУ)– це функціональна частина центрального процесора. Воно виробляє послідовність керуючих сигналів, забезпечу-
чиють вибірку та виконання команд.
Пристрої, що запам'ятовують: класифікація, принцип роботи, основні характеристики
Запам'ятовувачі (ЗП) служать для зберігання програм. Пам'ять персонального комп'ютера ПК поділяється на внутрішню та зовнішню. Внутрішня пам'ять поділяється на:
1) оперативну; 2) постійну; 3) буферну.
У таблиці 11 представлені основні характеристики призначення кожного з видів пам'яті.
Таблиця 11 - Основні характеристики пам'яті ЕОМ
ПЗУ - постійне пристрій.
Повільна пам'ять необхідна для запуску комп'ютера під час увімкнення, енергонезалежна.
ОЗУ - оперативний пристрій або оперативна пам'ять (ОП).
Час доступу – визначальна характеристика оперативної пам'яті (ВП). Воно вимірюється у мільярдних частках секунди (наносекундах, нс). Одиниці нс – для сучасних модулів пам'яті. Пам'ять складається з кінцевого числа осередків, кожна з яких має унікальний номер або адресу. Доступ до осередку осу-
є зазначенням її адреси.
КЕШ-пам'ять-надоперативна пам'ять: розташовується між процесором та оперативною пам'яттю. При зверненні мікропроцесора до пам'яті спочатку ведеться пошук потрібних даних у кеш-пам'яті, завдяки чому зменшується середній час доступу до пам'яті.
Частина оперативної пам'яті відводиться для зберігання зображень, що одержуються на екрані монітора, і називається відеопам'ять . Чим більше відеопам'ять, тим складніші та якісніші зображення можна отримувати на дисплеї.
ОЗУ, КЕШє енергозалежними, тобто. очищаються при відключенні живлення.
ВЗУ – зовнішній пристрій, що запам'ятовує (енергонезалежний)
Типи ВЗП:
Вінчестер – накопичувач на твердих магнітних дисках. Принцип запису даних на вінчестер полягає у намагнічуванні поверхні диска;
Дискети – накопичувачі на гнучких магнітних дисках;
Лазерні диски: приклад: компакт-диск (CD) – оптичний диск, інформація з якого зчитується лазерним променем;
Флеш-пам'ять (Flash) – знімні накопичувачі даних, що відрізняються постійно зростаючим від однієї моделі до іншої обсягом пам'яті.
Порти
Порти – це пристрої, якими периферійні пристрої приєднуються до системного блоку. Апаратно порти реалізуються у вигляді роз'ємів на задній стінці системного блоку. Зазвичай виділяються такі типи портів:
Послідовний порт (СОМ, PS/2) – здійснює передачу символів даних із одному біту. Через СОМ-порти підключають мишу та модем, а через PS/2-порт – клавіатуру та мишу;
Паралельний порт (LPT) – одночасно передається байт даних. Використовується для принтерів та сканерів. Порт USB – це універсальний порт, до якого можна підключити до 127 зовнішніх пристроїв, які підтримують стандарт USB. Це може бути принтер, сканер, монітор, клавіатура, миша і т.д.
Крім названих портів є й інші.
Основні характеристики обчислювальної техніки
До основних характеристик обчислювальної техніки належать:
Швидкодія, яка вимірюється кількістю елементарних операцій, виконуваних центральним процесором за секунду (герц). Залежно від сфери застосування випускаються ЕОМ з швидкодією від кількох сотень тисяч до мільярдів операцій на секунду;
Обсяг оперативної пам'яті визначається максимальною кількістю інформації, яку можна розмістити у пам'яті ЕОМ;
Точність обчислень залежить кількості розрядів (біт), що використовуються уявлення одного числа. Сучасні ЕОМ комплектуються 32- або 64-розрядними мікропроцесорами, що цілком достатньо для забезпечення високої точності розрахунків у найрізноманітніших додатках
Надійність ЕОМ - це здатність машини зберігати свої властивості за заданих умов експлуатації протягом певного проміжку часу.
Запитання для самоконтролю
1.Основні принципи побудови ЕОМ, сформульовані Джоном фон Неймана.
2.Зовнішні пристрої персонального комп'ютера для введення інформації.
3.Зовнішні пристрої персонального комп'ютера виведення інформації.
4.Основні характеристики центрального процесора.
5. Типи ВЗП.
6.Арифметико-логічний пристрій (АЛУ), структура та призначення
7.Основні компоненти будь-якої ЕОМ.
8. Призначення центрального процесора.
9. Види пам'яті комп'ютера та призначення.
10. Відмінності між зовнішньою та внутрішньою пам'яттю.
11. Характеристики мікропроцесора.
12.Основні характеристики обчислювальної техніки
Програмні засоби ЕОМ
Програмне забезпечення (ПЗ) – це сукупність всіх програм та необхідної для їх експлуатації документації.
Програмне забезпечення ЕОМ призначене для обробки різноманітної інформації для вирішення різних завдань.
За призначенням комп'ютер - це універсальний прилад до роботи з інформацією. За принципами свого пристрою комп'ютер – це модель людини, яка працює з інформацією.
Персональний комп'ютер(ПК) – це комп'ютер, призначений для обслуговування одного робочого місця. За своїми характеристиками може відрізнятися від великих ЕОМ, але функціонально здатний виконувати аналогічні операції. За способом експлуатації розрізняють настільні (desktop), портативні (laptop та notebook) та кишенькові (palmtop) моделі ПК.
Апаратне забезпечення.Оскільки комп'ютер надає всі три класи інформаційних методів для роботи з даними (апаратні, програмні та природні), прийнято говорити про комп'ютерну систему як про апаратні та програмні засоби, що працюють спільно. Вузли, що становлять апаратні засоби комп'ютера, називають апаратним забезпеченням. Вони виконують всю фізичну роботу з даними: реєстрацію, зберігання, транспортування та перетворення як за формою, так і за змістом, а також представляють їх у вигляді, зручному для взаємодії з природними інформаційними методами людини.
Сукупність апаратних засобів комп'ютера називають його апаратною конфігурацією.
Відео YouTube
Програмне забезпечення.Програми можуть перебувати у двох станах: активному та пасивному. У пасивному стані програма не працює і виглядає як дані, змістовна частина яких – відомості. У цьому стані вміст програми можна читати за допомогою інших програм, як читають книги, і змінювати. З нього можна дізнатися призначення програми та принцип її роботи. У пасивному стані програми створюються, редагуються, зберігаються та транспортуються. Процес створення та редагування програм називається програмуванням.
Коли програма перебуває в активному стані, змістовна частина даних розглядається як команди, згідно з якими працюють апаратні засоби комп'ютера. Щоб змінити порядок їх роботи, достатньо перервати виконання однієї програми та розпочати виконання іншої, що містить інший набір команд.
Сукупність програм, що зберігаються на комп'ютері, утворює програмне забезпечення. Сукупність програм, підготовлених до роботи, називають встановленим програмним забезпеченням. Сукупність програм, які працюють у той чи інший момент часу, називають програмною конфігурацією.
Влаштування комп'ютера.Будь-який комп'ютер (навіть найбільший) складається з чотирьох частин:
пристрої введення інформації
пристрої обробки інформації
пристрої зберігання
пристрої виведення інформації.
Конструктивно ці частини можуть бути об'єднані в одному корпусі розміром з книгу або кожна частина може складатися з декількох досить громіздких пристроїв.
Базова апаратна конфігурація ПК. Базовою апаратною конфігурацією персонального комп'ютера називають мінімальний комплект апаратних засобів, достатній початку роботи з комп'ютером. З часом поняття базової зміни поступово змінюється.
Найчастіше персональний комп'ютер складається з наступних пристроїв:
Системний блок
Монітор
Клавіатура
Миша
Додатково можуть підключатися інші пристрої введення та виведення інформації, наприклад, звукові колонки, принтер, сканер...
Системний блок- Основний блок комп'ютерної системи. У ньому розташовуються пристрої, які вважаються внутрішніми. Пристрої, що підключаються до системного блоку зовні, є зовнішніми. Для зовнішніх пристроїв використовують термін периферійне обладнання.
Монітор- пристрій для візуального відтворення символьної та графічної інформації. Служить як пристрій виводу. Для настільних ПК в даний час найбільш поширені монітори, що базуються на електронно-променевих трубках. Вони віддалено нагадують побутові телевізори.
Клавіатура- Клавішний пристрій, призначений для керування роботою комп'ютера та введення в нього інформації. Інформація вводиться як алфавітно-цифрових символьних даних.
Миша- Влаштування «графічного» управління.
Внутрішні пристрої персонального комп'ютера
Внутрішніми вважаються пристрої, які знаходяться в системному блоці. Доступ до деяких є на лицьовій панелі, що зручно для швидкої зміни інформаційних носіїв, наприклад гнучких магнітних дисків. Рознімання деяких пристроїв виведені на задню стінку - вони служать для підключення периферійного обладнання. До деяких пристроїв системного блоку доступу не передбачено - для звичайної роботи він не потрібен.
Процесор. Мікропроцесор- Основна мікросхема персонального комп'ютера. Усі обчислення виконуються у ній. Основна характеристика процесора – тактова частота (вимірюється в мегагерцях, МГц). Чим вища тактова частота, тим вища продуктивність процесора. Так, наприклад, при тактовій частоті 500 МГц процесор може за одну секунду змінити своє
статки 500 мільйонів разів. Більшість операцій одного такту недостатньо, тому кількість операцій, які процесор може виконати за секунду, залежить тільки від тактової частоти, а й від складності операцій.
Єдиний пристрій, про існування якого процесор «знає від народження», – оперативна пам'ять – з нею він працює спільно. Звідти надходять дані та команди. Дані копіюються в комірки процесора (вони називаються регістрами), та був перетворюються відповідно до змістом команд. Більш повну картину того, як процесор взаємодіє з оперативною пам'яттю, ви отримаєте у розділах, присвячених основам програмування.
Оперативна пам'ять.Оперативну пам'ять можна як великий масив осередків, у яких зберігаються числові дані та команди у той час, коли комп'ютер включений. Обсяг оперативної пам'яті вимірюється у мільйонах байтів – мегабайтах (Мбайт).
Процесор може звернутися до будь-якої комірки оперативної пам'яті (байту), оскільки вона має неповторну числову адресу. Звернутися до індивідуального біта оперативної пам'яті процесор неспроможна, оскільки біта немає адреси. У той же час процесор може змінити стан будь-якого біта, але для цього потрібно кілька дій.
Материнська плата.Материнська плата – це найбільша плата персонального комп'ютера. На ній розташовуються магістралі, що зв'язують процесор з оперативною пам'яттю - так звані шини. Розрізняють шину даних, за якою процесор копіює дані з осередків пам'яті, адресну шину, за якою він підключається до конкретних осередків пам'яті, і шину команд, за якою процесор надходять команди з програм. До шин материнської плати підключаються також інші внутрішні пристрої комп'ютера. Керує роботою материнської плати мікропроцесорний набір мікросхем - про чіпсет.
Відеоадаптер.Відеоадаптер - внутрішній пристрій, що встановлюється в один із роз'ємів материнської плати. У перших персональних комп'ютерах відеоадаптерів не було. Натомість в оперативній пам'яті відводилася невелика область для зберігання відеоданих. Спеціальна мікросхема (відеоконтролер) зчитувала дані з осередків відеопам'яті та відповідно до них керувала монітором.
У міру поліпшення графічних можливостей комп'ютерів область відеопам'яті відокремили від основної оперативної пам'яті та разом з відеоконтролером виділили в окремий прилад, який назвали відеоадаптером. Сучасні відеоадаптери мають власний обчислювальний процесор (відеопроцесор), який знизив навантаження на основний процесор під час побудови складних зображень. Особливо велику роль відеопроцесор грає під час побудови на плоскому екрані тривимірних зображень. У ході таких операцій йому доводиться виконувати багато математичних розрахунків.
У деяких моделях материнських плат функції відеоадаптера виконують мікросхеми чіпсету - у разі говорять, що відеоадаптер інтегрований з материнської платою. Якщо відеоадаптер виконаний у вигляді окремого пристрою, його називають відеокартою. Роз'єм відеокарти виведено на задню стінку. До нього підключається монітор.
Звуковий адаптер.Для комп'ютерів IBM PC роботу зі звуком спочатку не було передбачено. Перші десять років існування комп'ютери цієї платформи вважалися офісною технікою та обходилися без звукових пристроїв. В даний час засоби для роботи зі звуком вважаються стандартними. Для цього на материнській платі встановлюється звуковий адаптер. Він може бути інтегрований в чіпсеті материнської плати або виконаний як окрема плата, що підключається, яка називається звуковою картою.
Рознімання звукової карти виведено на задню стінку комп'ютера. Для відтворення звуку до них підключають звукові стовпчики або навушники. Окремий гніздо призначене для підключення мікрофона. За наявності спеціальної програми, це дозволяє записувати звук. Є також роз'єм (лінійний вихід) для підключення до зовнішньої звукозаписної або звуковідтворювальної апаратури (магнітофонів, підсилювачів тощо).
Жорсткий диск.Оскільки оперативна пам'ять комп'ютера очищається при вимкненні живлення, необхідно мати пристрій для тривалого зберігання даних і програм. В даний час для цих цілей широко застосовують так звані жорсткі диски.
Принцип дії жорсткого диска заснований на реєстрації змін магнітного поля поблизу головки, що записує.
Основним параметром жорсткого диска є ємність, що вимірюється в гігабайтах (мільярдах байтів), Гбайт. Середній розмір сучасного жорсткого диска становить 80 – 160 Гбайт, причому цей параметр неухильно зростає.
Дисковод гнучких дисків. Для транспортування даних між віддаленими комп'ютерами використовують звані гнучкі диски. Стандартний гнучкий диск (дискета) має порівняно невелику ємність 144 Мбайт. За сучасними мірками цього зовсім недостатньо для більшості завдань зберігання та транспортування даних, але низька вартість носіїв та високий рівень готовності до роботи зробили гнучкі диски найпоширенішими носіями даних.
Для запису та читання даних, розміщених на гнучких дисках, служить спеціальний пристрій - дисковод. Приймальний отвір дисковода виведено на передню панель системного блоку.
Дисковод CD-ROM.Для транспортування великих обсягів даних зручно використовувати CD-ROM. Ці диски дозволяють лише читати раніше записані дані - робити записи на них не можна. Місткість одного диска становить близько 650-700 Мбайт.
Для читання компакт-дисків служать дисководи CD-ROM. Основний параметр дисководу CD-ROM-швидкість читання. Вона вимірюється у кратних одиницях. За одиницю прийнято швидкість читання, затверджену в середині 80-х років. для музичних компакт-дисків. Сучасні дисків CD-ROM забезпечують швидкість читання 40х - 52х.
Основний недолік дисководів CD-ROM - неможливість запису дисків - подолано в сучасних пристроях одноразового запису - CD-R. Існують також пристрої CD-RW, що дозволяють здійснювати багаторазовий запис.
Принцип зберігання даних на компакт-дисках не магнітний, як гнучкі диски, а оптичний.
Комунікаційні порти. Для зв'язку з іншими пристроями, наприклад, принтером, сканером, клавіатурою, мишею тощо, комп'ютер оснащується так званими портами. Порт - це не просто роз'єм для підключення зовнішнього обладнання, хоча порт закінчується роз'ємом. Порт - складніший пристрій, ніж просто роз'єм, що має свої мікросхеми та кероване програмно.
Мережевий адаптер.Мережні адаптери необхідні комп'ютерам, щоб вони могли обмінюватися даними між собою. Цей прилад стежить за тим, щоб процесор не подав нову порцію даних на зовнішній порт, поки адаптер мережі сусіднього комп'ютера не скопіював до себе попередню порцію. Після цього процесору дається сигнал, що дані забрані і можна подавати нові. Так здійснюється передача.
Коли мережевий адаптер «дізнається» від сусіднього адаптера, що має порцію даних, він копіює їх до себе, а потім перевіряє, чи вони адресовані. Якщо так, він передає їх процесору. Якщо ні, він виставляє їх на вихідний порт, звідки їх забере адаптер мережі чергового сусіднього комп'ютера. Так дані переміщаються між комп'ютерами доти, доки потраплять до адресату.
Мережеві адаптери можуть бути вбудовані в материнську плату, але частіше встановлюються окремо у вигляді додаткових плат, які називаються мережевими картами.
Основні пристрої комп'ютера живуть у системному блоці. До них відносяться: материнська плата, процесор, відеокарта, оперативна пам'ять, жорсткий диск. Але за його межами, зазвичай, на столі, «проживають» також не менш важливі пристрої комп'ютера. Такі як монітор, миша, клавіатура, колонки, принтер.
У цій статті ми розглянемо, з чого складається комп'ютерЯк ці пристрої виглядають, яку функцію виконують і де вони знаходяться.
Системний блок.
У першій категорії ми розберемо ті пристрої, або ще їх називають комплектуючі, які «ховаються» в системному блоці. Вони найважливіші щодо його роботи. До речі, одразу можете заглянути до системника. Це не складно. Достатньо відкрутити два болти ззаду системного блоку і відсунути кришку убік, і тоді нам відкриється вид найважливіших пристроїв комп'ютера, по порядку які ми зараз розглянемо.
Материнська плата – це друкована плата, яка призначена для підключення основних комплектуючих комп'ютера. Частина з них, наприклад, процесор або відеокарта встановлюється безпосередньо на саму материнську плату призначений для цього роз'єм. А інша частина комплектуючих, наприклад, жорсткий диск або блок живлення підключається до материнської плати за допомогою спеціальних кабелів.
Процесор - це мікросхема і одночасно "мозок" комп'ютера. Чому? Тому що він відповідає за виконання всіх операцій. Чим кращий процесор тим швидше він виконуватиме ці самі операції, відповідно комп'ютер працюватиме швидше. Процесор звичайно впливає на швидкість роботи комп'ютера, і навіть дуже сильно, але від вашого жорсткого диска, відеокарти та оперативної пам'яті також залежатиме швидкість роботи ПК. Так що найпотужніший процесор не гарантує великої швидкості роботи комп'ютера, якщо решта комплектуючих вже давно застаріла.
3. Відеокарта.
Відеокарта або графічна плата, призначена для виведення картинки на екран монітора. Вона також встановлюється в материнську плату, спеціальний роз'єм PSI-Express. Рідше відеокарта може бути вбудована в саму материнку, але її потужності найчастіше вистачає тільки для офісних програм і роботи в інтернеті.
Оперативна пам'ять – це така прямокутна планка, схожа на картридж від старих ігрових приставок. Вона варта тимчасового зберігання даних. Наприклад, вона зберігає буфер обміну. Копіювали ми якийсь текст на сайті, і одразу він потрапив до оперативної пам'яті. Інформація про запущені програми, режим сну комп'ютера та інші часові дані зберігаються в оперативній пам'яті. Особливістю оперативної пам'яті є те, що дані з неї після вимкнення комп'ютера повністю видаляються.
Жорсткий диск, на відміну оперативної пам'яті, призначений для тривалого зберігання файлів. Інакше його називають вінчестер. Він зберігає дані на спеціальних пластинах. Також останнім часом поширилися диски SSD.
До їхньої особливості можна віднести високу швидкість роботи, але тут є відразу мінус – вони дорого коштують. SSD диск на 64 гігабайти обійдеться вам у ціні також як вінчестер на 750 гігабайт. Уявляєте скільки коштуватиме SSD на кілька сотень гігабайт. Ось ось! Але не варто засмучуватись, можна купити SSD диск на 64 ГБ і використовувати його у вигляді системного диска, тобто встановити на нього Windows. Говорять, що швидкість роботи збільшується у кілька разів. Система стартує дуже швидко, програми літають. Я планую перейти на SSD, а звичайні файли зберігати на традиційному жорсткому диску.
Дисковод необхідний роботи з дисками. Хоча вже й набагато рідше використовується, все-таки на стаціонарних комп'ютерах він поки що не завадить. Як мінімум дисковод стане в нагоді для встановлення системи.
6. Системи охолодження.
Система охолодження – вентилятори, які охолоджують комплектуючі. Зазвичай встановлено три і більше кулерів. Обов'язково один на процесорі, один на відеокарті і один на блоці живлення, а далі вже за бажанням. Якщо буде щось тепленьке, то бажано охолоджувати. Встановлюються також вентилятори на жорсткі диски та в самому корпусі. Якщо кулер у корпусі встановлений на передній панелі, то він забирає тепло, а кулери встановлені на задньому відсіку подають у системне холодне повітря.
Звукова карта виводить звук на стовпчики. Зазвичай, вона вбудована в материнську плату. Але буває, що вона або ламається, і тому купується окремо, або спочатку якість стандартної власника ПК не влаштовує і він купує іншу звуковуху. Загалом, звукова карта також має право бути в цьому списку пристроїв для ПК.
Блок живлення потрібен для того, щоб усі вищеописані пристрої комп'ютера запрацювали. Він забезпечує всі комплектуючі необхідною кількістю електроенергії.
8. Корпус
А щоб материнську плату, процесор, відеокарту, оперативну пам'ять, жорсткий диск, дисковод, звукову карту, блок живлення та можливо якісь додаткові комплектуючі було кудись засунути, нам знадобиться корпус. Там все це акуратно встановлюється, закручується, підключається та починає щоденне життя, від включення до вимкнення. У корпусі підтримується необхідна температура і все захищено від пошкоджень.
У результаті ми отримуємо повноцінний системний блок, з усіма найважливішими пристроями комп'ютера, які необхідні його роботи.
Периферійні пристрої.
Ну а щоб повноцінно почати працювати на комп'ютері, а не дивитися на системний блок, що дзижчить, нам знадобляться Периферійні пристрої. До них відносяться ті компоненти комп'ютера, які за межами системника.
Монітор потрібний, щоб бачити те, з чим ми працюємо. Відеокарта подає зображення на монітор. Вони під'єднані між собою кабелем VGA або HDMI.
Клавіатура призначена для введення інформації, ну само собою якась робота без повноцінної клавіатури. Текст надрукувати, в ігри пограти, в інтернеті посидіти та скрізь потрібна клавіатура.
3. Миша.
Миша потрібна, щоб керувати курсором на екрані. Водити його в різні боки, клацати, відкривати файли та папки, викликати різні функції та багато іншого. Так само, як і без клавіатури, без миші нікуди.
4. Колонки.
Колонки потрібні переважно щоб слухати музику, дивитися фільми і грати в ігри. Хто ще сьогодні використовує колонки більше, ніж щодня їх відтворюють звичайні користувачі цих завдань.
Принтер і сканер потрібен, щоб друкувати та сканувати документи та все, що потрібно в області друку. Або МФУ, багатофункціональний пристрій. Стане в нагоді всім тим, хто часто щось друкує, сканує, робить ксерокопії і робить багато інших завдань з цим пристроєм.
У цій статті ми лише коротко розглянули основні пристрої комп'ютера, а в інших, посилання на які ви бачите нижче, ми докладно розглянемо всі найпопулярніші периферійні пристрої, а також компоненти, що входять до складу системного блоку, тобто комплектуючі.
Приємного читання!