Структура персонального компьютера. Основные и периферийные устройства, их характеристики и назначение

Содержание

Содержание1

1 Структураперсональногокомпьютера2

2 Общиесведения опериферийныхустройствахПК7

2.1Системныепериферийныеустройства9

2.2Дополнительныепериферийныеустройства24

Литература32

1Структураперсональногокомпьютера

Обычноперсональныйкомпьютерсостоит из трехчастей:

системногоблока;
клавиатуры,позволяющейвводить символыв компьютер;
монитора (илидисплея) – дляизображениятекстовой илиграфическойинформации.

Компьютерывыпускаютсяи в портативномварианте (какдипломат) илиблокнотном(ноутбук) исполнении.Здесь системныйблок, монитори клавиатуразаключены водин корпус:системный блок"спрятан" подклавиатурой,а монитор сделанкак крышка кклавиатуре.

Хотяиз этих частейкомпьютерасистемный блоквыглядит наименееэффектно, именноон являетсяв компьютере"главным". Внем располагаютсявсе основныеузлы компьютера:

электронныесхемы, управляющиеработой компьютера(микропроцессоры,оперативнаяпамять, контроллерыустройств);
блок питания,преобразующийэлектропитаниесети в постоянныйток низкогонапряжения,подаваемыйна электронныесхемы компьютера;
накопители(или дисководы)для гибкихмагнитныхдисков, используемыедля чтения изаписи на гибкиемагнитныедиски (дискеты);
накопительна жесткихмагнитныхдисках, предназначенныедля чтения изаписи на несъемныежесткие магнитныедиски (винчестер).

Микропроцессор– важнейшийэлемент компьютера,так как имопределяетсяскорость выполнениямашиной программпользователя.Со временипоявленияперсональныхкомпьютеров(ПК) сменилосьнесколькопоколенийпроцессоров,что составляетследующий рядв порядке увеличенияскорости: 8088, 286,386SX, 386DX, 486SX, 486DX, 486DX2, Pentium, Pentium Pro идругие.

Параметрыпроцессора:

разрядность– ширина "такта",по которомупередаетсякомпьютернаяинформация:8, 16, 32 или 64 бита;
тактовая частота,характеризующаячисло команд,выполняемыхпроцессоромза одну секунду(измеряетсяв мегагерцах(МГц)). Обычнотактовая частотасоответствует160…200МГц.

Микропроцессорвключает всебя:

арифметико-логическоеустройство(АЛУ), котороевыполняетоперации(микрооперации),необходимыедля выполнениякоманд микропроцессора;
устройствоуправления(УУ) – управляетвсеми частямикомпьютерапосредствомпринциповпрограммногоуправления;
микропроцессорнаяпамять (МПП).В микропроцессореесть несколькоячеек собственнойпамяти, ониназываютсярегистрами.Некоторые изних предназначеныдля храненияоперандов –величин, участвующихв текущей операции.Такие регистрыназываютсярегистрамиобщего назначения(RON).

Регистр команд(RK) предназначендля хранениятекущей команды.В регистре –счетчике команд(СК) хранитсятекущий адрес.Перед выполнениемпрограммынеобходимозадать ее начальныйадрес – записатьего в счетчиккоманд.

Черезинтерфейснуюсистему, основукоторой составляетсистемная шинаперсональногокомпьютера,микропроцессорсоединяетсяс:

а)Основнойпамятью компьютера:

оперативноезапоминающееустройство(RAM) хранитработающуюпрограмму иданные;
постоянноезапоминающееустройство(ROM) - хранитинформацию,которая необходимадля постояннойработы.

RAM и ROMразбиты наячейки, каждойиз которыхприсвоен порядковыйномер (адрес).

б)Внешнейпамятью:

накопителина жесткихмагнитныхдисках – устройствас несъемныминосителями(винчестеры).Жесткие дискислужат дляпостоянногохранения вкомпьютерепрограмм иданных.

Выполнениемногих современныхприкладныхпрограмм безних невозможно.Большинствожестких дисков,в отличие отимеющих меньшуюемкость дискет,нельзя снять,поэтому ихиногда называютнесъемнымидисками. Можно,однако приобрестии съемные жесткиедиски. Они ценны,когда нужносохранятьконфиденциальностьинформациии как средствопереноса большихобъемов данныхмежду компьютерами.Емкость современныхнакопителейна жесткихмагнитныхдисках можетдостигатьнесколькихГбайт.

Более популярныстановятсянакопителина оптическихдисках благодарябольшой емкостии надежности.

Неперезаписываемыелазерно-оптическиедиски обычноназываюткомпакт-дискамиПЗУ – Compact disc (CD)ROM. Они имеютемкость до1,5Гбайт, времядоступа – от30 до 300мс.

накопителина гибких магнитныхдисках. Дляданных накопителейносителямиявляются дискеты(флоппи-диски).

в)Смонитором черезвидеоадаптер.

г)Спринтером черезадаптер принтера.

д)Систочникомпитания.

ж)Сканалом связичерез сетевойадаптер.

Сетевой адаптердает возможностьподключитькомпьютер влокальную сеть.При этом пользовательможет получатьдоступ к данным,находящимсяна другихкомпьютерах.

з)С таймером(таймер – внутренниеэлектронныечасы, которыеподключенык автономномуисточникупитания (аккумулятору),продолжающийработать дажепосле отключениямашины от питающейсети).

и)Микропроцессорчерез интерфейссвязан с клавиатурой,а также имеетгенератортактовых импульсов,который генерируетпоследовательностьэлектрическихимпульсов, ачастота этихимпульсовопределяеттактовую частотумашины (еебыстродействие).

к)С математическимсопроцессором.

Обычно универсальныемикропроцессорыотносительномедленно выполняютарифметическиеоперации надчислами с плавающейзапятой. Этообъясняетсятем, что ониработают сцелыми числами,и при использованиичисел, представленныхв другой форме,им требуютсядополнительныекоманды преобразования.

Для ускорениявыполненияарифметическихопераций частоиспользуетсяотдельныйпроцессор,называемыйматематическимсопроцессором.Он выполняетарифметическиеоперации надчислами с плавающейзапятой самостоятельно,без дополнительныхпрограммныхсредств. Благодаряэтому в несколькораз возрастаетскоростьвычислительногопроцесса.

2Общиесведения опериферийныхустройствахПК

Различныетипы периферийныхустройств,подключаемыхк компьютернойсистеме, играютважную рольв ее работе.Они в значительнойстепени определяютвозможностииспользованиякомпьютерови их техническиехарактеристики.Широкий ассортиментвыпускаемыхпериферийныхустройствпозволяетвыбирать теиз них, с которымипрофессиональныекомпьютерыиспользуютсянаиболее эффективнов различныхобластяхдеятельности.

Взависимостиот функций,выполняемыхкомпьютернойсистемой,периферийныеустройствамогут подразделятьсяна две основныегруппы. К первойотносятся тепериферийныеустройства,наличие которыхабсолютнонеобходимодля функционированиякомпьютернойсистемы. Ихобычно называютсистемнымипериферийнымиустройствами.К этой группеотносятсявидеомонитор,клавиатура,накопительна гибком магнитномдиске (НГМД),накопительна жесткоммагнитном диске(НЖМД) и печатающееустройство(принтер).

Ковторой группепериферийныхустройствотносятсянакопителина магнитнойленте, устройствадля ввода графическойинформации,устройствадля выводаграфическойинформации(плоттеры), модем,сканер, аудиоплата,мышь или трекбол,коммуникационныеадаптеры идругие. Онипредоставляютпрофессиональномукомпьютерудополнительныевозможности.Однако наличиеих в его конфигурацииопределяетсяконкретнойобластьюдеятельности.В связи с этимданная группаносит названиедополнительныхпериферийныхустройств.

Многиепериферийныеустройстваподсоединяютсяк компьютеручерез специальныегнезда (разъемы),находящиесяобычно на заднейстенке системногоблока компьютера.Кроме монитораи клавиатурытакими устройствамиявляются:

принтер – устройстводля вывода напечать текстовойи графическойинформации;
мышь – устройство,облегчающееввод информациив компьютер;
джойстик –манипуляторв виде укрепленнойна шарниреручки с кнопкой,употребляетсяв основном длякомпьютерныхигр;

атакже другиеустройства.

Некоторыеустройства,например, многиеразновидностисканеров (приборовдля ввода рисункови текста вкомпьютер),используютсмешанныйспособ подключения:в системныйблок компьютеравставляетсятолько электроннаяплата (контроллер),управляющаяработой устройства,а само устройствоподсоединяетсяк этой платекабелем.

Внастоящее времяразрабатываютсявсе более новыеи совершенныепериферийныеустройства.

2.1Системныепериферийныеустройства

Видеомонитор

Видеомонитор(дисплей илипросто монитор)– устройствоотображениятекстовой играфическойинформациив стационарныхПК – на экранеэлектронно-лучевойтрубки, а впортативныхПК – на жидкокристаллическомплоском экране.

Мониторыбывают цветнымии монохромными,могут работатьв одном из двухрежимов: текстовомили графическом.В текстовомрежиме экранмонитора условноразбиваетсяна отдельныеучастки – знакоместа,чаше всего на25 строк по 80 символов(знакомест). Вкаждое знакоместоможет бытьвыведен одиниз 256 заранеезаданных символов.В число этихсимволов входятбольшие и малыелатинскиебуквы, цифры,символы: !@ # $ % ^ & * ( ) - + = ? { } [ ] : ; " ' / | \. , ~ `, атакже псевдографическиесимволы, используемыедля вывода наэкран таблици диаграмм,построениярамок вокругучастков экрана.

Вчисло символовизображаемыхна экране втекстовомрежиме могутвходить и символыкириллицы(буквы русскогоалфавита).

Нацветных мониторахкаждому знакоместуможет соответствоватьсвой цвет символаи свой цветфона, что позволяетвыводить красивыецветные надписина экран. Намонохромныхмониторах длявыделенияотдельныхчастей текстаи участковэкрана используетсяповышеннаяяркость символов,подчеркиваниеи инверсияизображения(темные символына светломфоне).

Графическийрежим мониторапредназначендля вывода наэкран графиков,рисунков. Разумеется,в этом режимеможно такжевыводить итекстовуюинформациюв виде различныхнадписей, причемэти надписимогут иметьпроизвольныйшрифт, размербукв.

Вграфическомрежиме экранмонитора состоитиз точек, каждаяиз которыхможет бытьтемной илисветлой намонохромныхмониторах илиодного из несколькихцветов – нацветном. Количествоточек по горизонталии вертикалиназываетсяразрешающейспособностьюмонитора вданном режиме.Например, выражение"разрешающаяспособность640200" означает,что мониторв данном режимевыводит наэкран 640 точекпо горизонталии 200 точек повертикали.Следует заметить,что разрешающаяспособностьне зависит отразмера экранамонитора, подобнотому как и большой,и маленькийтелевизорыимеют на экране625 строк разверткиизображения.Современныемониторы обладаютразрешающейспособностьюдо 1024768 или12481024 точек.

Важнойхарактеристикоймонитора,определяющейчеткость изображенияна экране, являетсяразмер точкина экране. Чемменьше она, темвыше четкость.Обычно величинаточки колеблетсяот 0,41 до 0,18 мм.

Кпрочим характеристикаммонитора можноотнести: наличиеплоского иливыпуклогоэкрана, уровеньвысокочастотногорадиоизлучения,частоту обновленияизображенияна экране, наличиесистемы энергосбережения.

Клавиатура

Клавиатура– один из важнейшихэлементов связичеловека скомпьютером.Клавиатураявляется основнымустройствомввода информациив персональныйкомпьютер.Данные, которыетребуетсяобработать,и команды, подлежащиевыполнению,сообщаютсякомпьютерупосредствомклавиатуры.Кроме того,через неепроизводитсяуправлениеработой компьютераво время выполненияпрограммы.

Клавиатурадолжна бытьэргономичной,то есть удобнойи не утомляющейво время работы.Для этого онаможет устанавливатьсяпод небольшимнаклоном (от5 до 7)относительногоризонтальнойповерхности.К клавишамдолжен бытьобеспеченсвободныйдоступ, онидолжны срабатыватьот легкогонажатия. Обозначенияна ней должныбыть яснымии не утомительнымидля зрения.

Расположениебукв на наборномполе клавиатурыаналогичнообычной пишущеймашинке, чтодает возможностьиспользоватьв работе скомпьютеромнавыки, приобретенныепри работе спишущей машинкой,достигая высокойскорости вводакак текста, таки цифровыхданных.

Приработе с компьютеромвозникаетнеобходимостьввода определенныхкоманд иличастого выполненияопределенныхфункций. Занесениеих всякий разв печатном видезанимало бымного времени.Поэтому дляввода этихнаиболее частоиспользуемыхкоманд и функцийв клавиатурахкомпьютеровпредусматриваютсяотдельный, такназываемыефункциональныеклавиши. Принажатии каждойиз них в компьютервводится неотдельная букваили цифра, ацелое предложениеили команда.Так, например,при вводе текстав одной программенажатие даннойфункциональнойклавиши можетозначать "установитькурсор в концестроки", а вдругой программеее нажатиеозначает "стеретьтекст до концастроки".

Клавиатуракомпьютеровимеет такжеклавиши, облегчающиеуправлениеими, - так называемыеуправляющиеклавиши. Так,например, существуютотдельныеклавиши дляперемещениясветовогокурсора поэкрану, длявставки символов,для удалениясимволов.

Куправляющимотносятся такжеклавиши, которымизадается работасо строчнымиили заглавнымибуквами, с русскимили латинскималфавитом.

Дляклавиатуркомпьютеровиспользуютсякнопки различныхтипов, из которыхнаиболее широкоераспространениеполучили два:емкостные иконтактные.

Емкостныекнопки имеютдостаточнопростое устройство.Они состоятиз подвижнойметаллическойпластинки,прикрепленнойк кнопке, и двухметаллическихвыступов напечатной плате,образующихпрактическинеподвижныеэлектродыодного конденсаторапеременнойемкости. Прикаждом нажатиина клавишуподвижнаяпластина приближаетсяк выступам, чтоприводит кизменениюемкости конденсатора.Это изменениеявляется указаниемна нажатие (илиотпускание)клавиши. Вэлектроннойсхеме такойклавиатурыимеются компоненты,различающиесостояниекнопки в зависимостиот ее емкости.Помимо простотыустройстваемкостныекнопки имеютдостаточновысокую надежность.Они выдерживаютдо 100 и болеемиллионовциклов нажатийи отпусканий.

Контактныекнопки могутизготавливатьсяв различныхвариантах, новсегда в основележит принципнепосредственногомеханическогоконтакта междудвумя гибкимиметаллическимипластинками.В месте соприкосновенияпластинкиобычно имеютспециальноепокрытие,обеспечивающеемалое сопротивлениеконтакта. Вклавиатурекомпьютеровиспользуютсяконтактныекнопки, сконструированныетак, что нажатиикнопки приводитк высвобождениюодной из предварительнонагруженныхпластинок,которая вследствиеэтого резкосоприкасаетсяс другой пластинкой,создавая контакт.В этом случаесила соприкосновениядвух пластинокне зависит отсилы нажатияклавиши, чтов значительнойстепени уменьшаетмеханическиеколебания,возникающиев момент осуществленияконтакта. Срокслужбы контактныхкнопок характеризуетсячислом срабатываний,составляющимпорядка несколькихдесятков миллионовциклов. Ониболее помехоустойчивы,чем емкостные.

Принтер

Принтер(или печатающееустройство)предназначендля выводаинформациина бумагу. Всепринтеры могутвыводить текстовуюинформацию,многие из нихмогут выводитьтакже рисункии графики, анекоторыепринтеры могутвыводить ицветные изображения.

Существуетнесколько тысячмоделей принтеров,которые могутиспользоватьсяс ПК. Как правило,применяютсяпринтеры следующихтипов: матричные,струйные илазерные, однаковстречаютсяи другие (светодиодные,термопринтерыи так далее).

Матричные(или точечно-матричные)принтеры –наиболеераспространенныйдо недавнеговремени типпринтеров дляIBM PC. Принциппечати этихпринтеровтаков: печатающаяголовка принтерасодержит вертикальныйряд тонкихметаллическихстержней (иголок).Головка движетсявдоль печатаемойстроки, а стержнив нужный моментударяют побумаге черезкрасящую ленту.Это и обеспечиваетформированиена бумаге символови изображений.

Вдешевых моделяхпринтеровиспользуетсяпечатающаяголовка с девятьюстержнями.Качество печатиу таких принтеровпосредственное,но его можнонесколькоулучшить спомощью печатив несколькопроходов (отдвух до четырех).

Болеекачественнаяи быстрая печатьобеспечиваетсяпринтерамис 24 печатающимииголками(24-точечнымипринтерами).Бывают принтерыи 48 иголками,они обеспечиваютеще болеекачественнуюпечать.

Скоростьпечати точечно-матричныхпринтеров от60 до 10 секунд настраницу, печатьрисунков можетвыполнятсямедленнее –до 5 минут настраницу.Производятсяи специальныевысокопроизводительныематричныепринтеры - онииспользуютсябанках, телефонныхкомпаниях итак далее.

Струйныепринтеры. Вэтих принтерахизображениеформируетсямикрокаплямиспециальныхчернил, выдуваемыхна бумагу спомощью сопел.Это способпечати обеспечиваетболее высокоекачество искорость печатии по сравнениюс матричнымипринтерами,он очень удобендля цветнойпечати. Современныеструйные принтерымогут обеспечиватьвысокую разрешающуюспособность– до 600 точек надюйм, приблизилисьпо качествук лазернымпринтерам, астоят не намногодороже, четматричныепринтеры (в 2-3раза дешевлелазерных принтеров).

Следуетзаметить, чтоструйные принтерытребуют тщательногоухода и обслуживания.Скорость печатиструйных принтеров– от 15 до 100 секундна страницу,а время печатицветных страницможет достигатьдесяти минут(обычно 3-5 минут).

Лазерныепринтеры обеспечиваютв настоящеевремя наилучшее(близкое ктипографскому)качество печати.В этих принтерахдля печатииспользуетсяпринцип ксерографии:изображениепереноситсяна бумагу соспециальногобарабана, ккоторому электрическипритягиваютсячастички краски.Отличие отобычно ксерокопировальногоаппарата состоитв том, что печатающийбарабан электризуетсяс помощью лазерапо командамкомпьютера.

Лазерныепринтеры хотяи достаточнодороги (обычноот 800 до 4000$)являются наиболееудобными устройствамидля получениякачественныхчерно-белыхкачественныхпечатных документов.Существуюти цветные лазерныепринтеры, ноони стоят значительнодороже - от 5000$)при разрешающейспособности300 точек на дюйм,от 10000$ при разрешающейспособности600 точек на дюйм.

Разрешающаяспособностьлазерных принтеровкак правилоне менее 300 точекна дюйм, а современныелазерные принтеры(HP Laser Jet серии4) обычно имеютразрешающуюспособность600 точек на дюйми более. Некоторыепринтеры, напримерHP Laser Jet IIIи 4 используютспециальнуютехнологиюповышениякачества изображения.Применениеэтих технологийэквивалентноповышениюразрешающейспособностипринтера в 1,5раза. Скоростьпечати лазерныхпринтеров - от15 до 5 секунд настраницу привыводе текстов.Страницы срисунками могутвыводитсязначительнодольше, на выводбольших рисунковможет потребоватьсянесколькоминут.

Выпускаютсяспециальныевысокопроизводительные(так называемые"сетевые")принтеры, напримерHP Laser Jet 4Si,4V и другие,их скоростьработы от 15 до40 страниц в минуту.Обычно такиепринтеры подключаютсяк локальнойсети и совместноиспользуютсяпользователямиэтой сети.

Накопители

В качествевнешней памятиперсональныхкомпьютеровмогут использоватьсянакопителина магнитномдиске и на магнитнойленте. Накопителина магнитномдиске бываютс двумя типаминосителейинформации– с гибким магнитнымдиском (дискетой)и с жестким(несъемным)магнитнымдиском (НЖМД).Наличие накопителяна гибком магнитномдиске (НГМД)являетсяобязательным.Накопителина магнитнойленте бываютобычно кассетноготипа и используютсяредко. Они служатдля перезаписибольшого объемаинформациииз НЖМД на магнитнуюленту, послечего эта информацияможет бытьзаписана в НЖМДдругого персональногокомпьютераили сохраненав архиве.

Накопителисвязываютсяс центральнымпроцессоромкомпьютерапри помощисоответствующихуправляющихустройств(контроллеров).Управляющиеустройства(УУ) предназначеныдля осуществления,с одной стороны,обмена информациеймежду центральнымпроцессороми накопителями,а с другой –для управленияработой этихнакопителей.Связь накопителейс УУ осуществляетсяобычно черезстандартныйинтерфейс,представляющийсобой группулиний для передачиэлектрическихсигналов, каждаяиз которыхимеет строгоопределенноеназначение.

Накопителина магнитныхдисках представляютсобой устройствас так называемымциклическимдоступом кинформации.Магнитные лентыявляются носителямис последовательнымдоступом. У нихсчитываниеили записьпроизводитсяв ячейки поочередноот начала кконцу ленты.Принципиальноиначе функционирующиенакопителина магнитныхдисках осуществляютоперации считыванияили записи завремя, значительноменьшее, чемтребуется дляустройств смагнитнойлентой.

Времядоступа к информациина носителенакопителяво много разпревосходитвремя обращенияк оперативнойпамяти компьютера.При созданиисовременныхнакопителейстремятсясвести этуразницу к минимуму.Время доступак информациив НЖМД на одинпорядок меньшевремени доступав НГМД.

а)Накопителина гибких магнитныхдисках

широкоераспространение НГМД в персональныхкомпьютерахобусловленоих сравнительнонизкой стоимостью,малыми размерами,а также сравнительнобыстрым –доступомк хранящейсяна дискетеинформации.Другая причинабольшогораспространенияНГМД – это удобствоработы с нимии простотахранения дискет.

Существуютразные видыНГМД. Наиболеешироко распространеныустройствас диаметромносителя 133мм(5,25 дюйма) и 89мм(3,5 дюйма). В профессиональныхкомпьютерахчаще всегоиспользуютсяНГМД с диаметромдискеты 3,5 дюйма.

Приработе с дисковыминакопителямидля храненияинформациииспользуетсяодна или двекруговые поверхностидиска. Согласночислу используемыхинформационныхповерхностеймагнитные дискимогут бытьодностороннимии двусторонними,а накопителисоответственно– с одной и двумямагнитнымиголовкамисчитывания-записи.В профессиональныхкомпьютерахиспользуютсякак односторонние,так и двусторонниедискеты. Возможностьхранения информациина одной илидвух поверхностяхдискеты гарантируетсязаводом-изготовителеми указываетсяна ее этикетке.ОдносторонниеНГМД имеюттолько однуголовку считывания-записи,то есть рассчитанына использованиетолько однойповерхностидискеты. ДвусторонниеНГМД располагаютдвумя головкамисчитывания-записии работаютодновременнос двумя поверхностямидискеты. В случаях,когда этопредусматриваетсяконструкциейНГМД и дискеты,односторонниеНГМД могутработать поочереднос двумя поверхностямидискеты. Дляэтого первоначальнодискету устанавливаютв основноеположение, прикотором происходитзапись илисчитываниес первой поверхности.После установкидискеты в обратноеположение, прикотором двеповерхностименяются местами,возможна записьили считываниеи на второй ееповерхности.

Объемхранимой надискете информациизависит какот типа дискеты,так и от самогоНГМД.

НГМДкак самостоятельноеустройствообъединяеттри основныхблока: системупривода, системупозиционированияи системусчитывания-записи.Система приводапредназначенадля обеспечениявращения гибкогодиска в дискетесо строго заданнойскоростью.Двигательсистемы приводавключаетсяи выключаетсясигналами,поступающимиот УУ черезинтерфейс.Система позиционированияслужит дляустановкисчитывающе-записывающейголовки наточно определенныйдорожке поверхностиносителя. Дорожкипредставляютсобой концентрическиеокружностина поверхностидиска, на которыезаписываетсяинформация.Шаговый электродвигательпереводитсчитывающе-записывающуюголовку с однойдорожки надругую в двухнаправленияхпо радиусудиска. Головканаходится впостоянномсоприкосновениис поверхностьюдискеты. Системасчитывания-записипреобразуетпоступающуюот УУ информациюв электрическиеимпульсы, которыепроходят черезмагнитнуюголовку иосуществляютзапись на дискете.При считываниис дискеты этасистема выполняетобратноепреобразование– электрическиеимпульсы смагнитнойголовки преобразуютсяв двоичнуюинформацию,представляемуюв виде, подходящемдля передачипо интерфейсув УУ.

Характернойособенностьюдисковых накопителейявляется методзаписи информациина носителе.Этот методопределяетплотностьрасположенияданных на магнитномдиске и в связис этим оказываетсущественноевлияние намаксимальновозможный объемхранимой информации.Кроме того,метод записисвязан и сдостоверностьюхранимых данных,со скоростьюобмена междуУУ и накопителем,со сложностьюУУ и так далее.В НГМД используютсяпреимущественнодва методазаписи – с частотноймодуляциейЧМ (от англ. FM– frequency modulation), и смодифицир

ов

1 1 0 1 0 0 0

Двоично-кодированныеданные

Импульсыданных

Синхроинизирующиеимпульсы

МЧМ-кодированныеданные

анной частотноймодуляциейМЧМ (MFM). В УУданные обрабатываютсяв двоичном видеи передаютсяв НГМД последовательнымкодом (какпоследовательностьнулей и единиц).Кодированиепо методу ЧМвыполняетсяпутем подачидополнительногоимпульса длякаждой единицыи отс

Рисунок1. ЧМ-кодированиесигнала

утствие т

акогоимпульса длякаждого нуляисходногод

Рисунок2. МЧМ-кодированиесигнала

вои

чногоряда. Такимобразом формируютсятак называемыеимпульсы данных.Кроме них впоследовательностьЧМ-кодированиявключаютсяи синхронизирующиеимпульсы,соответствующиетактовой частотедвоичного ряда.Эти импульсыпредназначеныдля синхронизациилогическихсхем НГМД тактовойчастой УУ. Дляуменьшениячисла синхронизирующихимпульсов приметоде МЧМ длясинхронизациииспользуютсясами импульсыданных. Генерированиедополнительныхсинхроимпульсовпроизводитсятолько в случаяхнесколькихпоследовательныхнулей, когдаимпульсы данныхотсутствуют.Итак, кодированиеметодом МЧМсостоит изследующихопераций: передачиимпульса данныхдля каждойединицы двоичнойзаписываемойпоследовательности;передачасинхроимпульсадля каждоговторого и следующегонуля в группепоследовательнозаписанныхв двоичном рядунулей. Полученнаяв результатепоследовательностьобъединяетимпульсы данныхи синхроимпульсы,но общее числоимпульсовдвукратноуменьшаетсяпо сравнениюс методом ЧМ.Следовательно,при одинаковойплотностизаписи методМЧМ позволяетполучить в двараза больший,чем при методеЧМ, объем хранимойна диске информации.В связи с этимв большинствеНГМД, используемыхв профессиональныхкомпьютерах,применяетсякодированиепо методу МЧМ.

ДругойхарактернойособенностьюНГМД являетсяплотностьзаписи на дискете.В зависимостиот направления,по которомурассматриваетсяплотность,различаютпоперечнуюи продольнуюплотностьзаписи. Поперечнаяплотностьизмеряетсячислом дорожекна единицудлины в направлениирадиуса дискеты,а продольнаяплотность –числом битовинформациина единицудлины вдольокружностидорожки. Плотностьзаписи определяетсяпреимущественнокачествоммагнитногопокрытия ипараметрамисчитывающе-записывающейголовки.

б)Накопителина жесткихмагнитныхдисках

Устройствос несменнымносителем –это накопителина жесткихмагнитныхдисках (НЖМД).В отличие отнакопителейна гибких магнитныхдисках для нихобычно непредусматриваетсяизъятия носителяиз устройстваи замены егоаналогичным– винчестергерметическизакрыт в корпусеустройства,и весь НЖМДобычно монтируетсяоднократнопри сборкекомпьютера.Винчестервращаетсянепрерывнопосле включенияпитания устройства.Поскольку объеминформации,хранимой однимустройствомэтого вида,весьма значителен(более 300 Мбайт),то оно используетсясовместно всемипользователямикомпьютера.

Винчестервместе с магнитнымиголовкамигерметическизакрыт в металлическомкорпусе, изолирующемих от нежелательныхвоздействийокружающейсреды. Благодаряэтому существенноснижаетсявероятностьпогрешностизаписи вследствиезагрязненияголовок илипорчи поверхностижесткого диска.В НЖМД магнитныеголовки осуществляютсчитываниеи запись информации,не соприкасаясьс поверхностяминосителя. Этотак называемыеплавающиеголовки, которыево время вращениядиска удерживаютсяна небольшомрасстоянииот поверхностиподъемнойсилой, образуемойвоздушнымпотоком междуголовкой иповерхностьюдиска. Бесконтактнаязапись позволяетдостигатьвысокой скоростивращения носителяи предотвращаетизнос головок.В свою очередь,большая частотаоборотов дискапозволяетзначительноувеличитьскорость записии считыванияНЖМД, что уменьшаетобщее времядоступа к этомувиду памяти.

2.2Дополнительныепериферийныеустройства

Графопостроитель

Графопостроитель(плоттер) –устройстводля выводаграфическойинформациина бумагу. Дляобслуживанияплоттеровиспользуетсяспециальноепрограммноеобеспечение,с помощью которогоможно с высокойскоростьючертить графическиеизображенияразличногоформата.

Графопостроители– это механическиеустройства,в которых закрепленоспециальноеперо. Чтобынарисоватьграфик илисимвол, перопередвигаетсяпо бумаге. Перо(практическионо представляетсобой скорееручку) можетбыть заполненоцветной пастойили чернилами.Многоперьевыеграфопостроителимогут по командеменять рисующееперо, что позволяетвыполнятьмногоцветныеизображения.

Плоттерыбывают несколькихтипов. В устройствахпервого типабумага илипленка неподвижнозакрепленана плоскойповерхности,а перо можетперемещатьсяв двух измерениях.Графопостроителивторого типаустроены так,что перо движетсяв одном измерении,но перемещаетсяи бумага. Плоттерыбывают барабанноготипа, то естьони работаютс рулоном бумаги.

Графопостроителиполучают откомпьютерапоследовательностькоманд, управляющуюпроцессомрисования.Конечно, дляэтого необходимосоответствующеепрограммноеи аппаратноеобеспечение.Аппаратныесредства включаютинтерфейс икабель связи.Программноеже обеспечениедолжно бытьспособно генерироватьпоследовательностьуправляющихкодов, котораяпередаетсяграфопостроителю.Большинствографопостроителейимеют встроеннуютаблицу кодировки,в соответствиис которой этикоды преобразуютсяв элементарныедвижения пера.Иначе говоря,команды графопостроителюкомпьютеротдает на специальномязыке. Никакогоспециальногостандарта накомандный языкграфопостроителейнет.

Мышь

Мышь– это манипулятордля ввода информациив компьютер.Мышь представляетсобой небольшуюкоробочку сдвумя или тремяклавишами,легко уменьшающуюсяв ладони. Вместес проводом дляподключенияк компьютеруэто устройстводействительнонапоминаетмышь с хвостом.

Мышьпозволяетпередвигатькурсор в нужноеместо экранапутем перемещениямыши по столумыши по столуили ругой поверхностии фиксироватьвыбор нажатиемодной из кнопокна своей поверхности.Как и в другихслучаях, программноеобеспечениедолжно оказатьсяспособнымраспознатьналичие аппаратногосредства, тоесть мыши, ивоспринятьуправляющиесигналы. К счастью,большинствопрограмм, которые"понимают"управлениекурсором склавиатуры,могут использоватьмышь послеподключениянебольшойдополнительнойпрограммы,представляющейкомпьютеруинформациюо перемещениимыши в видеэквивалентнойпоследовательностикодов, генерируемыхпри нажатииклавиши управлениякурсором.

Существуютдва основныхварианта конструкциимыши: механическийи оптический.Механическоеустройствоиспользуетсвободно вращающийсяшарик, которыйрасполагаетсяна "дне" мыши.Шарик в результатетрения поворачивается,когда мышьдвигают поплоской поверхности.Схемы мышивоспринимаютэто, подсчитываютчисло оборотови передаютинформациюкомпьютеру.Оптическуюмышь двигаютпо специальнойотражающейпанели. Лучсвета, испускаемоймышью, отражаетсяот равномернонанесенныхна панель штрихов.При этом сенсор,расположенныйвнутри мышиопределяетпройденноерасстояниеи направлениеперемещенияи посылает этуинформациюкомпьютеру.

Наповерхностимыши можетнаходится двеили три кнопки.Как они используются– зависит отпрограммногообеспечения.

Некоторыеприкладныепрограммырассчитанытолько на работус мышью, нобольшинствопрограмм использующихмышь, допускаютзамену мышикомандами,вводимыми склавиатуры.Однако частопри такой заменеработа с программойвесьма затруднительна.

Модем

Модем– устройстводля обменаинформациейс другимикомпьютерамичерез телефоннуюсеть. По конструктивномуисполнениюмодемы бываютвстроенными(вставляемымив системныйблок ПК) иливнешними(подключаемымичерез коммуникационныйпорт). Модемыотличаютсядруг от другамаксимальнойскоростьюпередачи данных(1200, 2400, 9600 бод и такдалее, 1 бод = битв секунду), атакже тем,поддерживаютли они средстваисправленияошибок (стандартыV42bis или MNP-5).Для устойчивойработы наотечественныхтелефонныхлиниях импортныемодемы должныбыть соответствующимобразом адаптированы.

Факс-модем

Факс-модем– устройствосочетающеевозможностимодема, и средствадля обменафаксимильнымиизображениямис другимифакс-модемамии обычнымителефакснымиаппаратами.

Сканер

Сканер– устройстводля считыванияграфическойи текстовойинформациив компьютер.Сканеры могутвводит в компьютеррисунки. С помощьюспециальногопрограммногообеспечениякомпьютер можетраспознатьсимволы вовведенной черезсканер картинке,это позволяетбыстро вводитьнапечатанный(а иногда ирукописный)текст в компьютер.Сканеры бываютнастольные(они обрабатываютвесь лист бумагицеликом) и ручные(ими надо проводитьнад нужнымикартинкамиили текстом),черно-белыеи цветные(воспринимающиецвета). Сканерыразличаютсядруг от другаразрешающейспособностью,количествомвоспринимаемыхцветов илиоттенков серогоцвета. Присистематическомиспользовании(например виздательскихсистемах) необходимнастольныйсканер, хотяон дороже. Дляподготовкицветных изданийтребуется,естественно,цветной сканер.

Аудиоплата

Аудиоплатадает возможностьисполнятьмузыку и воспроизводитьзвуки с помощьюкомпьютера.Вместе с аудиоплатойобычно поставляютсязвуковые колонки,а часто и микрофон.Аудиоплатапредставляетсредства записи,воспроизведенияи редактированиямузыки и речевыхсообщений.

Многиепрограммы, вособенностиигровые, используютаудиоплатыдля выводамузыкальногосопровождения,звуковых, в томчисле речевых,эффектов.

Устройстводля чтениякомпакт-дисков

Устройстводля чтениякомпакт-дисковпозволяетчитать данныесо специальныхкомпакт-дисков(CD-ROM). Этикомпакт-дискиболее надежныи могут хранитьзначительнобольше информации,чем дискеты,поэтому в настоящеевремя на западемногие крупныепрограммныекомплексы, базыданных, мультимедиа-программыраспространяютсяна компакт-дисках.

Трекбол

Трекбол– манипуляторв форме шарана подставке.используетсядля заменымыши, особенночасто в портативныхкомпьютерах.

Графическийпланшет

Графическийпланшет – устройстводля ввода контурныхизображений(диджитайзер).Используется,как правило,в системахавтоматическогопроектирования(САПР) для вводачертежей вкомпьютер.

Адаптерыканалов связи

Адаптерыканалов связипредназначеныдля осуществленияобмена информациеймежду профессиональнымикомпьютерами,как расположеннымив непосредственнойблизости другот друга, та иудаленнымина большоерасстояние.Кроме того, сих помощьюосуществляетсясвязь отдельных профессиональныхкомпьютеровс другими малымии большими ЭВМ.Типичным примеромв этом случаеявляетсяиспользованиепрофессиональногокомпьютерав качестве"интеллектуального"терминала,через которыйосуществляетсядоступ к различнымвидам сетейЭВМ.

Используютсядва вида адаптеровканалов связи– асинхронныеи синхронные.

Асинхронныйадаптер оказываетсяподключеннымк системнойшине компьютера,когда на немустановленразъем подсоединенияк передающейсреде.

Асинхронныйадаптер выполняетвсе функциипо осуществлениюсвязи, передачинужного символас соответствующейскоростью,формированиестартовогои стоповогобитов, контроля,а также обнаружениястартовогобита при приеме,распознаванияпринятогосимвола ипредставленияего соответствующейобслуживающейпрограмме итак далее.

Асинхронныйадаптер можетиспользоватьсякак для локальной,так и для дистанционнойсвязи. При локальнойсвязи черезтакой адаптерк профессиональномукомпьютерумогут подключатьсяразличныепериферийныеустройства,имеющие средстваподдержкиасинхронногорежима (напримерпринтер илитерминал).

Непосредственнаясвязь черезинтерфейс васинхронномрежиме представляетсобой простейшийспособ связидвух ПК междусобой. Прииспользованиимодемов в такомрежиме могутсвязыватьсяи компьютеры,находящиесяна расстояниисотен километровдруг от друга.При этом связьможет бытьорганизованапо выделеннойлинии (некоммутируемаясвязь), так и сиспользованиемсредств существующейтелефоннойсети (коммутируемаясвязь). Использованиетелефоннойсети позволяетсвязывать междусобой большоечисло компьютеров,из которых вкаждый моментсвязаны междусобой толькодва.

Следуетотметить, чтопри асинхронномрежиме передачиданных скоростиобмена сравнительноневелики – донесколькихтысяч бит всекунду, чегов большинствепрактическихпримененийоказываетсянедостаточно.

Синхронныйадаптер такжеподключаетсяк системнойшине. Для негохарактеренсинхронныйрежим работы,при котороминформацияпередаетсяв виде последовательностисимволов,представляющихчасть сообщенияили целое сообщение.При этом началои конец каждойотдельнойпоследовательностиотмечаютсяслужебнымисимволами. Присинхроннойпередачи передачеиспользуютсяразличныеправила диалогамежду компьютерами,которые составляюттак называемыйпротокол обмена.В зависимостиот используемогопротоколаслужебныесимволы называют"флагами" или"синхросимволами".Существуютдва типа протоколовсинхроннойсвязи – побитово-и побайтово-ориентированные.В профессиональныхкомпьютерахпредусмотреныотдельныеадаптеры каналовсвязи дляобслуживаниянаиболеераспространенныхпредставителейдвух типовпротоколов.

Синхронныеадаптеры используютсяпрежде всегодля подключенияпрофессиональныхкомпьютеровк большим ЭВМили к сетямЭВМ.

Литература

ЯсеновВ.М. Экономическаяинформатика./Учебное пособие.Н.Новгород:изд. ННГУ, 1999.
С.В.Симонович,Г.А.Евсеев. Общаяинформатика./Учебное пособие.М.: АСТ-Пресс,1999.
"Информатика"/Под ред. проф.Н.В. Макарова,М.: Финансоваястатистика,1997
Фигурнов.IBM для пользователя,1996.

Министерствовысшего и среднегообразованияРФ

Нижегородскийгосударственныйуниверситетим. Н.И. Лобачевского

Кафедракомпьютерно-информационныхсистем

Финансовогофакультета

КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА №1

по информатике

Тема:"Структураперсональногокомпьютера.Основные ипериферийныеустройства,их характеристикии назначение"

Выполнила:студентка

Финансовогофакультета

1 курса,специальность"Финансы икредит"

гр. 13Ф11

ЛисинойЮ.Н.

Проверил:

НижнийНовгород