Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2.2. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера
2.2.1. Понятие базовой конфигурации персонального компьютера (ПК)
Персональный компьютер — универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой, в таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства (рис. 2.2):
• системный блок;
• монитор;
• клавиатура;
• манипулятор «мышь».
Системный блок
Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.
Монитор — устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основными потребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты.
Клавиатура
Клавиатура - клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управле ния. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.
Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.
Мышь
Мышь — устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плос кую коробочку с двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверх ности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.
В отличие от рассмотренной ранее клавиатуры, мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта. Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обра ботки прерываний мыши.
В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает. Она нуждается в поддержке специальной системной программы — драйвера мыши. Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при уста новке операционной системы компьютера.
2.2.2. Внутренние устройства системного блока
Материнская плата
Материнская плата — основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:
• процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математиче ских и логических операций;
• микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем, управляющих рабо той внутренних устройств компьютера и определяющих основные функцио нальные возможности материнской платы;
• шины — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;
• оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;
• ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;
• разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).
Жесткий диск (винчестер)
Жесткий диск — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Таким обра зом, этот «диск» имеет не две поверхности, как должно быть у обычного плоского диска, а 2п поверхностей, где п — число отдельных дисков в группе.
К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность. Емкость дисков зависит от технологии их изготовления. В настоящее время большинство производителей жестких дисков используют изобретенную компанией IBM технологию с использованием гигантского магниторезистивного эффекта (GMR — Gigand Magnetic Resistance). Теоретический предел емкости одной пластины, исполнен ной по этой технологии, составляет порядка 20 Гбайт. В настоящее время достигнут технологический уровень 6,4 Гбайт на пластину, но развитие продолжается.
Дисковод гибких дисков
Информация на жестком диске может храниться годами, однако иногда требуется ее перенос с одного компьютера на другой. Несмотря на свое название, жесткий диск является весьма хрупким прибором, чувствительным к перегрузкам, ударам и толчкам. Теоретически переносить информацию с одного рабочего места на другое путем переноса жесткого диска возможно, и в некоторых случаях так и поступают, но все-таки этот прием считается нетехнологичным, поскольку требует особой аккуратности и определенной квалификации.
Для оперативного переноса небольших объемов информации (до 1,4 Мбайт) служат так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляют в специальный накопитель — дисковод. Приемное отверстие накопителя находится на лицевой панели системного блока. Правильное направление подачи гибкого диска отмечено стрелкой на его пластиковом кожухе.
Дисковод для оптических дисков
В период 1994-1995 гг. в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, но вместо них стандартной стала считаться установка дисковода для оптических дисков CD-ROM и DVD , имеющего такие же внешние размеры.
Аббревиатура CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory) переводится на русский язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 800 Мбайт данных.
Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM относят к аппаратным средствам мультимедиа. Программные продукты, распространяемые на лазерных дисках, называют мультимедийными изданиями.
DVD (digital versatile disk – цифровой универсальный диск) имеет те же габариты, что и CD, и очень похожий принцип работы, но информация записывается с двух сторон. Он вмещает 4,7 Гб – 17 Гб информации.
Существуют CD-R и DVD-R (R – значит «записываемый», от английского recordable). Информация на такие диски может быть записана только один раз. В то время как на диски CD-RW и DVD-RW (RW – значит «перезаписываемый», от английского rewritable) информация может записываться многократно.
Видеокарта (видеоадаптер)
Служит для обеспечения работы монитора с изображением. Это видеопроцессор и видеопамять одновременно.
Сейчас применяются видеоадаптеры EGA (16 цветов), VGA (256 цветов), SVGA(до 16,7 млн. цветов). Объем памяти до 16 Мбайт.
Звуковая карта
Выполняет вычислительные операции для обработки звука, речи, музыки.
2.2.3. Системы, расположенные на материнской плате
Оперативная память – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Сегодня типичным считается размер оперативной памяти 32-512 Мбайт. Ячейки ОЗУ могут хранить информацию только при включенном питании. При его выключении информация стирается.
Процессор
Процессор — основная микросхема компьютера, в которой и производятся всё вычисления. Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изме няться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регистров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ.
С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основ ных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина.
В настоящее время для компьютерной фирмы IBM наиболее распространенными являются процессоры на основе микропроцессоров Intel. Марка процессоров обычно определяет название компьютера. Так компьютеры с микропроцессором Intel 80286 называли 286 или “двойками”, с микропроцессором Intel 80386 – 386 или “тройками”.
Современные микропроцессоры Pentium 4 и Pentium 5 марки Intel обладают тактовой частотой до 3 ГГц.
Микросхема ПЗУ и система BIOS
В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего — ни данных, ни программ, поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды. Но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения. Поэтому сразу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ (всегда одинаково). Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам.
Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой пока ничего нет. Он указывает на другой тип памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.
Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — Basic Input Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.
2.2.4. Внешние устройства компьютера
Внешними называются устройства для ввода-вывода информации. Они подключаются к системному блоку извне, отсюда происходит их название.
К устройствам ввода относятся:
- клавиатура (для ввода числовой и текстовой информации);
- манипулятор мышь (для ввода графической информации);
- сканер (для ввода в компьютер рисунков, фотографий, текста);
- цифровая камера (формирует изображение сразу в компьютерном формате);
- микрофон (служит для ввода звуковой информации).
К наиболее часто используемым устройствам вывода относятся:
- монитор (для отображения на экране информации);
- принтер (для сохранения информации на бумаге);
- плоттер (графопостроитель) и другие устройства.
Каждое внешнее устройство подключается к ПК через специальную электронную схему, которая называется контроллером (или адаптером).
Особое место среди внешних устройств занимает внешняя память. В качестве устройств внешней памяти используют три вида накопителей;
- на гибких магнитных дисках (дискеты);
- оптические накопители (CD-ROM и DVD-ROM);
- на кристаллах электрически перепрограммируемой памяти (флэш-память).
Важными характеристиками внешней памяти являются объем, время доступа и скорость обмена информацией (см. табл. 2.2).
Таблица 2.2
|
Тип накопителя |
Емкость носителя |
Скорость обмена данными (Мбайт/с) |
|
Дискеты 3,5” |
1,44 Мб |
0,05 |
|
Винчестеры |
до 80 Гб |
до 100 |
|
CD-ROM |
до 800 Мб |
до 7,8 |
|
DVD-ROM |
до 17 Гб |
до 21 |
ЗАВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ С ТЕМОЙ 2 – 2
Вы закончили изучение второй темы второго раздела курса. Для проверки усвоения материала Вам предстоит ответить на вопросы для самопроверки, а потом пройти тестирование.
Вопросы для самопроверки по данной теме находятся в папке Вопросы для самопроверки, файл Раздел 2-2. Каждый правильный ответ оценивается в один балл. За ответы на контрольные вопросы Вы можете набрать 11 баллов.
Если Вы испытываете затруднения в ответах, обратитесь к электронному
учебнику (папка Электронный учебник, файл Раздел 2) или к глоссарию – краткому словарю основных терминов и положений (папка Глоссарий).
ЗАВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ С РАЗДЕЛОМ 2
Работа с разделом завершается сдачей контрольного теста.
Для того, чтобы Вы смогли успешно ответить на вопросы контрольного теста, Вам предоставляется возможность поработать с репетиционным тестом. Он является полным аналогом контрольного теста, однако время работы с ним не ограничено, и даются правильные ответы на вопросы. Репетиционный тест Вы найдете в папке «Контроль», файл Раздел 2.
Если Вы справились с репетиционным тестом, переходите к
контрольному тесту. Индивидуальный вариант теста следует получить у своего преподавателя (тьютора), при этом время ответа ограничено. Каждый правильный ответ контрольного теста оценивается в два балла, следовательно, в сумме можно получить 10 баллов.
Итого, в результате работы с первым разделом Вы можете набрать
29 баллов.
Желаем успеха!
7