Мышь — устройство управления манипуляторного типа. К числу регулируемых параметров относятся: чувствительность (выражает величину перемещения указателя на экране при заданном линейном перемещении мыши), чувствительность к двойному щелчку (максимальный интервал времени, при котором два щелчка кнопкой расцениваются как двойной щелчок).
Внутреннее устройство системного блока. Материнская плата — основная плата компьютера. На ней размещаются:
- процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;
- микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;
- шины — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;
- оперативная память (ОЗУ) — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;
- ПЗУ — микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;
- слоты — разъемы для подключения дополнительных устройств.
Жесткий диск — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Основные параметры: емкость, производительность (скорость внутренней передачи данных), среднее время доступа (интервал времени, необходимый для поиска нужных данных, зависит от скорости вращения диска).
Дисковод гибких дисков. Для оперативного переноса небольших объемов информации используют гибкие магнитные диски, которые вставляют в специальный накопитель — дисковод. Основные параметры: технологический размер, плотность записи (HD), полная емкость.
Дисковод компакт-дисков CD-ROM — постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Основным недостатком стандартных дисководов CD-ROM является невозможность записи данных, но существуют устройства однократной записи CD-R, и устройства многократной записи CD-RW. Основным параметром является скорость чтения данных(32x-48x, x=150кБайт/с)
Видеокарта — отдельная дочерняя плата, которая вставляется в один из слотов материнской платы, и выполняет функции видеоконтроллера, видеопроцессора, видеопамяти. Основные параметры: разрешение экрана (количество точек изображения на экране), цветовое разрешение (количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана).
Звуковая карта — подключается к одному из слотов материнской платы и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи музыки. Основным параметром является разрядность (количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой формы в цифровую и наоборот).
Системы, расположенные на материнской плате. Оперативная память — это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует динамическая и статическая память. Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера. Микросхемы статической памяти (кэш-память) предназначены для оптимизации работы процессора.
Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается числом. В настоящее время принята 32 разрядная адресация, то есть адресов может быть 232. но это не предельный размер поля оперативной памяти, он определяется чипсетом (несколько сот мегабайт). Оперативная память размещается на стандартных панельках, модулях. Основными характеристиками модулей являются объем памяти и время доступа (сколько времени необходимо для обращения к ячейкам памяти, измеряется в наносекундах)
Процессор — основная микросхема, конструктивно состоит из ячеек, называемых регистрами. (данные посылаются в регистры и рассматриваются как команды, управляющие обработкой в других регистрах, то есть идет обработка данных) с остальными устройствами компьютера процессор связан шинами. Основные три шины: шина данных, адресная, командная.
Адресная шина, состоит из 32 параллельных линий, то есть 32 разрядная. Если на какой- то линии есть напряжение, то на ней выставлена 1, если нет, то ноль. Таким образом, получается комбинация из 32 нулей и единиц, то есть адрес, указывающий на одну из ячеек памяти, к ней и подключается процессор для копирования данных из ячейки в один из своих регистров.
Шина данных. По ней происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно (64 линии).
Шина команд. Для того, чтобы процессор мог обрабатывать данные ему нужны команды. Эти команды (представлены в виде байтов) поступают в процессор из оперативной памяти, а именно, из тех областей, где хранятся программы. (бывают 32,64,128 разрядные)
Совокупность всевозможных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует систему команд процессора. Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Основные параметры процессоров: рабочее напряжение, разрядность (сколько бит данных он может принять и обработать за один такт, определяется разрядностью командной шины), рабочая тактовая частота (производительность, то есть количество команд выполненных за единицу времени, измеряется в герцах), размер кэш-памяти.
Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем с другими устройствами, для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область, которая называется кэш-памятью.
Микросхема ПЗУ и система BIOS. В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего, так как оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек, но процессору нужны команды уже в первый момент включения, поэтому сразу после включения на адресной шине выставляется стартовый адрес, указывающий на ПЗУ. Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ («зашитые») образуют базовую систему ввода-вывода (BIOS). Основное назначение программ этого пакета проверить работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков.
Энергонезависимая память CMOS. При изготовлении BIOS ничего не известно о параметрах жестких и гибких дисков, о составе вычислительной системы. Для того, чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в состав BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры. Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой памяти» CMOS. От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения компьютера, а от ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы. Эта микросхема постоянно подпитывается от батарейки, расположенной на материнской плате.
Периферийные устройства ПК. Благодаря периферийным устройствам, подключаемым к ПК система приобретает гибкость и универсальность. Но назначению подразделяются:
- устройства ввода данных;
- устройства вывода данных;
- устройства хранения данных;
- устройства обмена данными.
Устройства ввода знаковых данных. Существуют специальные эргономичные клавиатуры, предназначенные для повышения эффективности процесса ввода данных, и рассчитанные с учетом требований эргономики. Также существуют клавиатуры с оптимизированной раскладкой клавиатуры (клавиатура Дворака). По методу подключения различают проводные и беспроводные (передача информации осуществляется инфракрасным лучом).
Устройства командного управления. Специальные манипуляторы: трекбол (устанавливается стационарно, его шарик приводится в движение ладонью руки), пенмаус (аналог шариковой авторучки), инфракрасная мышь (беспроводная мышь), джойстики (манипуляторы рычажно-нажимного типа).
Устройства ввода графических данных. Для ввода графической информации используют сканеры (вводят и знаковую информацию, в этом случае применяются программы распознавания образов), графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры.
Устройства вывода данных. В качестве устройств вывода данных, используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге. По принципу действия различают лазерные, светодиодные и струйные принтеры.
Устройства хранения данных. Для внешнего хранения данных используются: стримеры (накопители на магнитной ленте), ZIP-накопители (не совместимы с гибкими дисками),накопители HiFD (решают недостатки ZIP-накопителей), накопители JAZ (сменный жесткий диск).
Устройства обмена данными. Модем — устройство предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи. Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются путем модуляции в аналоговый сигнал и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование и пересылает цифровые данные в компьютер, таким образом, обеспечивается связь между компьютерами и обмен данными между ними. Основные параметры: производительность (объем данных, передаваемых в единицу времени, измеряется бит/с), поддерживаемые протоколы.
СРСП 3 - Техническое обеспечение ПК
Подготовьте (устно) ответы на следующие вопросы:
14 Каковы основные вехи в «докомпьютерном» развитии вычислительной техники?
15 В чем состоят основные открытия Ч.Бэббиджа?
16 В чем заключаются принципы архитектуры ЭВМ фон Неймана?
17 Каким образом в современной вычислительной технике преодолеваются ограничения связанные с принципами фон Неймана?