В базовую конфигурацию компьютера включаются
Компьютер – это электронный прибор (универсальная техническая система), предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.
Конфигурацию компьютера (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Однако существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. Понятие базовой конфигурации по мере развития техники может меняться. В настоящее время в состав базовой конфигурации включают: системный блок, монитор, клавиатуру и мышь.
Системный блок является основным узлом, внутри которого установлены наиболее важные компоненты:
1. Материнская плата – основная плата персонального 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 функциональные основные 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;
· постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных и даже при выключенном компьютере;
· разъёмы для подключения дополнительных устройств (слоты).
2. Жёсткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ. Управление работой жёсткого диска выполняет аппаратно-логическое устройство – контроллер жёсткого диска. К основным параметрам жёстких дисков относятся ёмкость и производительность. Ёмкость современных жёстких дисков может достигать нескольких десятков Гбайт. Производительность диска оценивается скоростью внутренней передачи данных, которая может достигать 30 – 80 Мбайт/с. С производительностью диска, кроме скорости внутренней передачи данных, напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени необходимый для поиска нужных данных. Этот показатель может составлять 5 – 10 микросекунд (мкс), в зависимости от скорости вращения диска.
3. Дисковод гибких дисков – специальный накопитель для оперативного переноса небольших объёмов информации на гибкие магнитные диски (дискеты) или с дискет на жёсткий диск или в ОЗУ.
4. Дисковод компакт-дисков CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска) – устройство для считывания больших объёмов числовых данных с помощью лазерного луча. Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения была принята скорость чтения 150 Кбайт/с. Двукратная скорость чтения 300 Кбайт/с, 4-х кратная – 600 Кбайт/с и т. д.
5. Видеокарта (видеоадаптер) – это устройство, образующее совместно с монитором, видеоподсистему компьютера. Видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер выполняет функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти. Одним из важнейших параметров видеосистемы является разрешение экрана. Для каждого размера монитора существует своё оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер. Для монитора размером 15 дюймов оптимальное разрешение экрана составляет 880х600, для 17 дюймов – 1024х768, для 19 дюймов – 1280х1024 (1 дюйм равен 2,54 см). Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от количества установленной на нём видеопамяти.
6. Звуковая карта – устройство, выполняющее вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой формы в цифровую форму и наоборот.
Монитор – устройство визуального представления данных. Его основными потребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты. Стандартные размеры мониторов 14,15, 17, 19, 20 и 21 дюймов. Маска – это панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями, которая расположена перед люминофором. Шаг маски – это расстояние между отверстиями или щелями. Чем меньше шаг маски, тем чётче и точнее изображение. В современных мониторах шаг маски составляет 0,25 – 0,27 мм. Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение. В настоящее время минимальная величина частоты регенерации составляет 75 Гц, нормальная – 85 Гц и комфортная – 100 и более Гц. Класс защиты монитора определяется стандартом, которому соответствует монитор с точки зрения требований техники безопасности. В настоящее время самые жёсткие нормы по параметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность, мерцание, антибликовые свойства покрытия) установлены в стандарте ТСО-99.
Клавиатура – клавишное устройство управления компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс (взаимодействие) пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от неё отклик.
Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Работу мыши обеспечивает специальная системная программа – драйвер мыши. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт, и обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам. Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип интерфейса пользователя.
Кроме базовой конфигурации компьютера в его состав могут входить и периферийные устройства. Периферийные устройства компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря периферийным устройствам, компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Технологическая карта №2
УД Информатика
Специальность 31.02.01 Лечебное дело
Тема 2.1 Базовая аппаратная конфигурация ПК. Компоненты системного блока. Периферийные устройства ПК.
Обобщение знания учащихся о внутренних и внешних устройствах компьютера.
изучить устройство компьютера, усвоить классификацию устройств компьютера, их основные параметры и особенности.
способствовать развитию логического мышления, памяти, внимательности..
Воспитательные:
воспитывать информационную культуру, аккуратность, добросовестность.
Средства обучения, оборудование
Тип учебного занятия
Вид учебного занятия
Лекция (изучение нового учебного материала).
Применяемые технологии
Структура занятия
Организационный момент/ 1 минуты
Обращает внимание на внешний вид студентов.
Проверка присутствующих, оценка внешнего вида, Организует и дисциплинирует студентов.
Создаёт рабочую обстановку, активизирует внимание, побуждает к самостоятельной учебной деятельности.
Формирует познавательный интерес к занятию, к данной теме, к данному предмету.
Сообщает тему, цель занятия
Подготовка к занятию
Изучение нового материала/ 80 мин
Лекция, объяснение нового материала:
1. Аппаратное обеспечение ПК
2. Внутренние устройства системного блока.
3. Внешние устройства системного блока
Работа с конспектом, запись в тетрадь основных моментов, указанных преподавателем.
Этап закрепления и обобщения знаний/ 5 минут
Задает вопросы для закрепления по теме. Отвечает на вопросы студентов. Помощь в формулировке выводов.
Подведение итогов, запись выводов в тетрадь
Рефлексия/4 минуты
Пометки на полях:
«!» - новый материал (узнал)
Работают с конспектами
Домашнее задание/ 5 минут
Содержание домашнего задания
1. Составить глоссарий по теме.
1. Магистрально - модульный принцип построения компьютера
2. Тенденции развития аппаратного обеспечения» по периодике и Интернет ресурсам.
Базовая аппаратная конфигурация ПК. Компоненты системного блока.
Периферийные устройства ПК.
Продолжительность 2 ч.
I .Аппаратное обеспечение ПК.
Вспомним основные определения информатики
Персональный компьютер (ПК или IBM PC) - это электронно-вычислительная машина (ЭВМ), предназначенная для работы в диалоге с человеком (пользователем).
Информатика - это наука, изучающая структуру и наиболее общие свойства информации, ее поиск, хранение, передачу и обработку с применением ЭВМ.
Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии.
Файл - это именованная область памяти на внешнем носителе. В файлах могут храниться тексты, документы, сами программы, рисунки и т.д.
Каталог - это поименованное место на диске, в котором хранятся файлы.
Программирование - это подготовка задачи к решению ее на компьютере.
Алгоритм - это последовательность команд, ведущих к какой-либо цели.
Ветвление - это команда алгоритма, в которой делается выбор: выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости от условия.
Цикл - это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд.
К аппаратному обеспечению относятся устройства, образующуие конфигурацию компьютера. Различают внутренние и внешние устройства. Согласование между отдельными узлами и блоками выполняется с помощью аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами . Стандарты на аппаратные интерфейсы называют протоколами. Протокол - это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств.
Персональный компьютер - универсальная техническая система, конфигурацию которой можно изменять по мере необходимости. Тем ни менее существует понятие базовой конфигурации. В настоящее время базовая конфигурация состоит из 4 составляющих
Системный блок - основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока называются внутренними, а подключаемые к нему снаружи - внешними и периферийными .
Внутренние устройства системного блока.
Материнская плата - основная плата компьютера. На ней размещаются:
процессор - основная микросхема, выполняющая арифметические и логические операции - мозг компьютера. Процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называются регистрами . Часть регистров являются командными, то есть такими, которые воспринимают данные как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Управляя засылкой данных в разные регистры, можно управлять обработкой данных. На этом основано исполнение программ. С остальными устройствами процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами . Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина .
Адресная шина состоит из 32 параллельных проводников (32-разрядная). По ней передаются адреса ячеек оперативной памяти. К ней подключается процессор для копирования данных из ячейки ОП в один из своих регистров. Само копирование происходит по шине данных . В современных компьютерах она, как правило, 64-разрядная, т.е. одновременно на обработку поступает 8 байт. По командной шине передаются команды из той области ОП, в которой храниться программы. В большинстве современных компьютеров командная шина 32-разрядная, но есть уже и 64-разрядные.
Основными характеристиками процессора являются разрядность, тактовая частота и кэш-память . Разрядность указывает, сколько бит информации процессор может обработать за один раз(один такт). Тактовая частота определяет количество тактов за секунду, например, для процессора выполняющего около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая частота равна 3 ГГц/сек. Обмен данными внутри процессора происходит быстрее, чем с оперативной памятью. Для того, чтобы уменьшить число обращений к ОП, внутри процессора создают буферную область - кэш-память. Принимая данные из ОП, процессор одновременно записывает их в кэш-память. При последующем обращении процессор ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память, тем быстрее работает компьютер.
микропроцессорный комплект ( чипсет ) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств и определяющих основные функциональные возможности материнской платы.
шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами.
оперативная память - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных.
Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ , так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает . Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство. В момент включения компьютера его оперативная память пуста. Но процессору, чтобы начать работать, нужны команды. Поэтому сразу после включения на адресной шине выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно. Этот адрес указывает на ПЗУ. В ПЗУ находятся "зашитые" программы, которые записываются туда при создании микросхем ПЗУ и образуют базовую систему ввода-вывода(BIOS - Base Input/Output System). Основное назначение этого пакета - проверить состав и работоспособность базовой конфигурации компьютера и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жёстким диском и дисководом гибких дисков.
разъёмы для подключения дополнительных внутренних устройств (слоты).
Жёсткий диск - устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ.
На самом деле, это не один диск, а группа дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Над поверхностью каждого диска располагается головка чтения-записи. При высоких скоростях вращения возникает аэродинамическая подушка между поверхностью диска и головкой. При изменении силы тока, протекающего через головку, меняется напряженность магнитного поля в зазоре, что вызывает изменение магнитного поля ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на диск. Чтение происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции, возникают электромагнитные сигналы, которые усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жёсткого диска осуществляется специальным устройством - контроллером жесткого диска. Функции контроллера частично вмонтированы в жёсткий диск, а частично находятся на микросхемах чипсета. Отдельные виды высокопроизводительных контроллеров поставляются на отдельной плате.
Дисковод для компакт-дисков CD или DVD.
Принцип действия устройства CD состоит в считывании(записи) данных, с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска.
Видеокарта
Совместно с монитором видеокарта образует видеосистему компьютера. Видеокарта(видеоадаптер) выполняет все операции, связанные с управлением экраном монитора и содержит видеопамять в которой хранятся данные об изображении.
Звуковая карта .
Звуковая карта выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через колонки(наушники), подключаемые к выходу звуковой карты. Имеется также разъём для подключения микрофона. Основным параметром ЗК является разрядность, Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем лучше звучание.
Внешние устройства
Внешнее устройство настольного компьютера
Системный блок – это корпус, который содержит большинство компонентов компьютера и защищает их от внешних воздействий.
К системному блоку подключаются все внешние компоненты, для этого на задней и передней панели имеются специальные разъёмы.
Передняя панель системного блока
На передней панели всегда находятся:
Кнопка питания – нажав которую, можно включить или выключить компьютер;
Индикатор включения – сообщает нам о том, что компьютер включен, светится он обычно зеленым, реже синим цветом.
Индикатор обращения к жесткому диску – если Вы видите мигающую красную лампочку, значит, в данный момент происходит чтение с жесткого диска (или запись на него).
Кроме того, в последнее время стало негласным стандартом размещать на передней панели следующие разъёмы:
Разъёмы USB – для подключения флэш-накопителей (о них ниже);
Разъём для наушников – чтобы не тянуть шнур к задней панели корпуса;
Разъём для микрофона – также упростит подключение микрофона для голосового общения через Интернет.
На передней панели системного блока видны «лица» некоторых внутренних устройств:
Оптический привод – для считывания информации с дисков CD или DVD;
Дисковод гибких дисков – для считывания информации с дискет (встречается уже гораздо реже, так как морально устарел);
Внутренний картридер – устройство для считывания информации с флэш-карт памяти, которые применяются в фотоаппаратах, видеокамерах, мобильных телефонах.
Задняя панель системного блока
Большинство разъёмов системного блока находится сзади, чтобы не портить внешний вид рабочего места, и, чтобы провода не путались под ногами (руками).
Все разъёмы задней панели можно разделить на три группы:
Разъем питания (цифра 1) – для подключения компьютера к электрической сети. В этот разъем вставляется шнур, на другом конце которого обычная штепсельная вилка (формата «Евро»). Возле разъёма питания видна кнопка, которая отключает системный блок от электрической сети. Если компьютер не включается – проверьте эту кнопку, вдруг кто-то нажал её без вашего ведома.
Стандартные разъемы (2) – группа разъёмов, к которым можно подключить клавиатуру, мышь, аудиосистему, и другие внешние устройства.
Дополнительные разъемы (3) – выводы от дополнительных внутренних устройств
Это разделение условное. На самом деле разъёмы в группе 3 могут частично совпадать с разъёмами в группе 2 (это зависит внутренней комплектации компьютера), в этом случае предпочтительнее использовать разъемы из третьей группы.
Стандартные и дополнительные разъемы задней панели
Посмотрим на стандартные разъёмы покрупнее:
Разъемы на задней панели системного блока
Нумерацию я распределил по степени важности разъемов для нас:
Разъемы для клавиатуры и мыши (1) – к фиолетовому разъему подключается клавиатура, а к зеленому разъему подключается мышь. Иногда эти разъёмы отсутствуют, в этом случае и клавиатура и мышь подключаются к USB-разъемам (следующий пункт).
Разъемы USB (2) – к ним подключается большинство всевозможных внешних устройств (принтер, сканер, внешний кард-ридер, флэшка и многое другое). Разъемов USB может быть от четырех до двенадцати.
Разъемы для аудиоустройств (3) – акустическая система или наушники подключаются к зеленому разъему, микрофон – к розовому разъему, а к синему разъему подключаются различные проигрыватели (и другие звуковые устройства для записи звука на компьютер).
Разъем компьютерной сети (4) – в этот разъем подключается кабель компьютерной сети, через которую можно подключиться к Интернету или обмениваться данными с другими компьютерами.
Разъем для подключения монитора (5) – этот разъем не всегда находится в этой группе. Если такого разъема здесь нет, то ищите его ниже среди дополнительных разъемов. Кстати, разъем для монитора может быть двух видов (синий или белый, реже желтый).
Два вида разъемов для подключения монитора
Разъемы, обозначенные цифрами 6 и 7 (последовательный и параллельный порт), встречаются на относительно старых компьютерах. Раньше они использовались для подключения принтеров, сканеров, мыши, и других устройств, которые сейчас подключаются в разъемы USB.
Периферийные устройства
Перифери́йные устро́йства (ПУ) — аппаратура, предназначенная для внешней обработки информации. Другими словами, это устройства, расположенные вне системного блока – внешние устройства .
Периферийные устройства подключаются к интерфейсам компьютера и предназначены для выполнения вспомогательных операций. По значению периферийные устройства можно подразделить на:
устройства ввода данных
Клавиатура - устройство ввода символьных данных.
Мышь - устройство командного управления
Сканеры, планшеты(дигитайзеры), цифровые фото и видео-камеры - устройства для ввода графических данных
устройства выхода данных
Принтеры
Лазерные . Обеспечивают высокое качество печати и высокую скорость.
Струйные. Главное назначение - цветная печать. Превосходят лазерные по показателю качество/цена.
устройства хранения данных
Флэш-диски. Устройство хранения данных на основе энергонезависимой флэш-памяти. Имеет минимальные размеры и допускает "горячее" подключение через разъём USB, после чего распознаётся как жёсткий диск. Объем флэш-диска может составлять от 32 Мб до нескольких Гб.
устройства обмена данными
Модем
Устройство, предназначенное для обмена информацией между удалёнными компьютерами по каналам связи. В зависимости от типа канала модемы подразделяют на радио-модемы, кабельные и т.д. Наиболее распространены модемы для телефонных линий.
Здания для самостоятельной работы
1 . Магистрально - модульный принцип построения компьютера
2. «Тенденции развития аппаратного обеспечения» по периодике и Интернет ресурсам.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Базовая аппаратная конфигурация компьютера
Компьютер состоит из двух взаимосвязанных между собой составляющих: аппаратного обеспечения (от англ. hardware — твердый, аппаратура, металлические изделия) и программного обеспечения (от англ. software — мягкий, программа). Совершенно очевидно, что работа компьютера невозможна без программного обеспечения или без аппаратуры. Итак, аппаратное обеспечение компьютера — это комплекс всех электронных и механических устройств компьютера (рис. 2.1). К аппаратному обеспечению относят:
· центральный процессор (процессоры);
· оперативную (внутреннюю) память;
Рис. 2.1. Архитектура компьютера
Программное обеспечение включает в себя совокупность программ и соответствующей документации для работы на компьютере (рис. 2.2). В общем случае программное обеспечение подразделяют на прикладное и системное.
Рис. 2.2. Классификация программного обеспечения:
ПО — программное обеспечение
Совокупность программных и аппаратных средств компьютера определяют его конфигурацию. Конфигурация компьютера определяется задачами, на которые его рассчитывают.
Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера — это минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для работы с компьютером.
В настоящее время для настольных персональных компьютеров базовой считается конфигурация, в которую входят четыре устройства:
· системный блок (содержит основные устройства компьютера);
· монитор (основное устройство вывода данных);
· клавиатура (основное устройство ввода);
· мышь (дополнительное устройство управления вводом данных).
Мультимедийный компьютер — наиболее популярный на данный момент тип персональных компьютеров. Он обладает наибольшей универсальностью и лучшим соотношением цена/производительность. Основная задача такого компьютера — обеспечить хранение, отображение и редактирование мультимедийной информации. Мультимедийный компьютер предназначен для выполнения довольно широкого круга задач. Кроме возможности ведения документооборота, он может воспроизводить высококачественное видео стандартов Full HD, позволяет работать в видео- и аудиоредакторах, редакторах изображений, играть в современные, не очень требовательные игры и др. Мультимедийным является и обычный домашний компьютер.
Коротко рассмотрим виды компьютеров. Конечно же, самый распространенный — персональный компьютер. Однако это не компьютер для одной персоны. Как мы хорошо знаем, им может пользоваться много людей. Такие компьютеры установлены в офисах, дома, в учебных заведениях. Дадим наиболее емкое определение персонального компьютера.
Персональный компьютер — это электронно-вычислительная машина, позволяющая решать широкий класс задач в социальной и производственных сферах деятельности, в различных областях экономики и предназначенная для пользователей, не обладающих специальными знаниями в области вычислительной техники и программирования.
Настройка, обслуживание и эксплуатация такого компьютера может осуществляться самим пользователем без привлечения специалистов.
К персональным компьютерам относятся:
1. Настольный компьютер. Этот вид компьютера получил свое название из-за необходимости его долговременной установки в конкретное место. Первоначально компьютер устанавливали именно на стол, тогда как сейчас туда помещают преимущественно только монитор (рис. 2.3). К данному виду относятся также настольные мини-компьютеры (размер системного блока нестандартно маленький), компьютеры с горизонтальным системным блоком и моноблоки (компьютер в мониторе). Характерные черты настольных компьютеров — высокая мощность, множество подключаемых внешних устройств ввода-вывода, большой объем памяти, а также более низкая цена за характеристики по сравнению с переносными моделями.
Рис. 2.3. Настольный персональный компьютер
2. Неттоп. Это минимизированная версия системного блока, кроме размеров отличается меньшим энергопотреблением и выделением шума, и как следствие в большинстве случаев меньшей производительностью. Но все это способствует отличной интеграции с интерьером офиса или дома.
3. Моноблок. Также является стационарным компьютером, но без видимого системного блока. Каркасом для моноблока служит один общий корпус с монитором. Все комплектующие размещаются в тыловой части, за дисплеем, что создает определенную эстетичность для работы за компьютером.
4. Ноутбук. Это переносной портативный компьютер в виде плоского блока с открывающимся верхом. Сами ноутбуки, как правило, отличаются от настольных компьютеров внешним видом, наличием тачпэда (курсорный указатель), способностью работать от встроенной батареи и небольшой массой (1, 5 — 5,0 кг). Еще одна особенность ноутбуков — высокая стоимость комплектующих, а зачастую — невозможность самостоятельной замены сломанной детали (рис. 2.4).
5. Нетбук. Также переносной портативный компьютер, но, в отличие от ноутбука, нетбук не имеет дисковода, снабжен еще меньшим техническим «обвесом», поэтому в мощности уступает предыдущим видам компьютеров. Он обладает еще меньшими габаритными размерами и массой, чем ноутбук. Исходя из слабых технических данных ясно, что поиграть на таком компьютере будет весьма проблематично, зато он отлично подойдет для работы в распространенных приложениях (офис, 2ГИС, 1С и др.), для мини-игр, а также интернет-серфинга.
6. Планшетный компьютер. Вид компьютера, определяющим свойством которого стало удобство. Это маленький плоский моноблок (рис. 2.5) с экраном приличной диагонали (до 10”), управляемый с помощью чувствительного экрана и боковых джойстиков. Иногда встречаются раздвижные планшеты с клавиатурой, но это уже более громоздкое приспособление. Обладают возможностью выхода в Интернет, позволяют работать с различными приложениями, способны принимать звонки (3G), некоторые имеют дистанционные пульты, GPS-навигацию и другие дополнительные опции. Вещь, безусловно, удобная, но высокой производительности от них ждать не приходится; также управляются собственными операционными системами и оснащаются специализированными приложениями (программами).
Рис. 2.5. Планшетный персональный компьютер
7. Автоматизированное рабочее место. Этот вид компьютеров представляет собой настольный компьютер, у которого более мощный процессор, больше памяти и который имеет расширенные возможности для выполнения специальных групп заданий, таких как 3D-моделирование, разработка компьютерных игр и др. (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Автоматизированное рабочее место
8. Карманный компьютер (КПК). В какой-то мере похож на планшетный компьютер, но сочетает в себе планшет и сотовый телефон. КПК спокойно умещается на ладони. Данный вид компьютеров не способен полноценно работать с компьютерной графикой, но он и предназначен не для этого. Карманные компьютеры поддерживают GPS, имеют выход в Интернет, а также снабжены различными приложениями (mp3, видео, диктофон, камера, браузеры, например Opera для мобильных устройств). Управляются с помощью сенсорного экрана / джойстиков.
9. Сервер . Это компьютер, предоставляющий свои ресурсы и сервисные функции другим компьютерам сети. Отличительной особенностью серверов является мощное, высокопроизводительное оборудование, благодаря которому сервер может отвечать одновременно огромному множеству компьютеров и предоставлять им нужные сервисы без очередности обработки (рис. 2.7). Его настройка, эксплуатация и обслуживание осуществляются специалистом, системным администратором.
10. Мейнфрейм. У данного вида компьютеров два значения:
1) компьютер высокой производительности, обладающий огромным объемом памяти (внешней и оперативной). Используется как архив хранения информации либо для сложных вычислений;
2) главный компьютер сети, используемый в качестве центрального сервера при крупной организации сети. Может управлять нижестоящими серверами с высокой эффективностью. Отличительная особенность мейнфрейма — исключительная надежность, сопряженная с длительным периодом работы (10—25 лет) при высокой скорости обмена данными и одновременной обработкой множества процессов.
Обслуживать такой компьютер могут высококвалифицированные IT-специалисты.
11. Суперкомпьютер. Это сверхмощный компьютер, состоящий из объединенных скоростной локальной сетевой магистралью высокомощных серверных машин. Применяется для обработки огромных массивов данных, требующих гигантских вычислений. Используется в крупных государственных структурах (военная, метеонаблюдения, научная, промышленная отрасль). В отличие от мейнфреймов суперкомпьютеры ориентированы не на поток одновременных скоростных процессов, а на сверхпроизводительные вычисления, опирающиеся на мощнейшие процессоры и оперативную память (например, моделирование ядерных процессов, космических моделей).
12. Игровая приставка. Похожа на настольный компьютер, но этот компьютер строго ограничен набором функций (рис. 2.8). Главное назначение — воспроизводить компьютерные игры, хотя современные модели дают возможность прослушать музыку, смотреть фильм или подсоединиться к Интернету. Данный вид компьютера не имеет своего дисплея, поэтому нуждается в устройстве вывода видеосигнала (телевизор, монитор).
Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется.
Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:
Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование.
Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.
Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных.
Мышь — устройство «графического» управления.
Внутренние устройства персонального компьютера.
Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку — они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен — для обычной работы он не требуется.
Процессор. Микропроцессор — основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.
Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», — оперативная память — с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования.
Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов — мегабайтах (Мбайт).
Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий.
Материнская плата. Материнская плата — это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем — так называемый чипсет.
Видеоадаптер. Видеоадаптер — внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором.
По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов.
В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета — в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.
Звуковой адаптер. Для компьютеров IBM PC работа со звуком изначально не была предусмотрена. Первые десять лет существования компьютеры этой платформы считались офисной техникой и обходились без звуковых устройств. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.
Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).
Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски.
Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки.
Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 — 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.
Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными носителями данных.
Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство — дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.
Дисковод CD-ROM. Для транспортировки больших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Эти диски позволяют только читать ранее записанные данные — производить запись на них нельзя. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.
Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Основной параметр дисковода CD-ROM— скорость чтения. Она измеряется в кратных единицах. За единицу принята скорость чтения, утвержденная в середине 80-х гг. для музыкальных компакт-дисков (аудиодисков). Современные дисководы CD-ROM обеспечивают скорость чтения 40х - 52х.
Основной недостаток дисководов CD-ROM — невозможность записи дисков — преодолен в современных устройствах однократной записи — CD-R. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись.
Принцип хранения данных на компакт-дисках не магнитный, как у гибких дисков, а оптический.
Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.
Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой. Этот прибор следит за тем, чтобы процессор не подал новую порцию данных на внешний порт, пока сетевой адаптер соседнего компьютера не скопировал к себе предыдущую порцию. После этого процессору дается сигнал о том, что данные забраны и можно подавать новые. Так осуществляется передача.
Когда сетевой адаптер «узнает» от соседнего адаптера, что у того есть порция данных, он копирует их к себе, а потом проверяет, ему ли они адресованы. Если да, он передает их процессору. Если нет, он выставляет их на выходной порт, откуда их заберет сетевой адаптер очередного соседнего компьютера. Так данные перемещаются между компьютерами до тех пор, пока не попадут к адресату.
Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату, но чаще устанавливаются отдельно, в виде дополнительных плат, называемых сетевыми картами.
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:
- Системный блок - Монитор - Клавиатура - Манипулятор типа “Мышь”
Состав системного блока Основным элементом системного блока является системная плата. Рассмотрим более подробно ее состав. На системной (материнской) плате располагаются следующие элементы:
- 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 (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).
Процессор
Процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций.
Принципиальная схема процессора Управляющий блок - управляет работой всех блоков процессора.
Арифметико-логический блок - выполняет арифметические и логические вычисления.
Регистры - блок хранения данных и промежуточных результатов вычислений - внутренняя оперативная память процессора.
Блок декодировки - преобразует данные в двоичную систему.
Блок предварительной выборки - получает команду от устройства (клавиатура и т.д.) и запрашивает инструкции в системной памяти.
Кэш-память (или просто кэш) 1-го уровня - хранит часто использующиеся инструкции и данные.
Кэш-память 2-го уровня - хранит часто использующиеся данные. Блок шины - служит для ввода и вывода информации. Эта схема соответствует процессорам архитектуры P6, Pentium Pro, Pentium III.
Основными характеристиками процессора являются его тактовая частота, разрядность и размеры кэша 1-го и 2-го уровня.
Тактовая частота — это количество операций, которое процессор может выполнить в секунду. Например, процессор с тактовой частотой 40 МГц выполняет 40 миллионов операций в секунду.
Объем кэш-памяти 1-го и 2-го уровня также влияет на производительность процессора.
Шина — это система проводников и вспомогательных элементов для связи процессора со всеми элементами компьютера. Существуют шина данных и адресная шина.
Шина данных— это система проводников и вспомогательных элементов для передачи информации в процессор и из него.
Адресная шина — это система проводников и вспомогательных элементов для определения места в памяти компьютера, где хранится и куда можно занести информации ю.
Оперативную память сокращенно называют ОЗУ— Оперативное Запоминающее Устройство (или по-английски RAM — Random Access Memory — память с произвольным доступом).
Оперативная память
Оперативная память служит для того, чтобы хранить всю информацию, с которой работает компьютер.
Плата оперативной памяти
Объем оперативной памяти измеряется в Мб. Информация в оперативной памяти сохраняется, пока включен компьютер. При выключении компьютера вся информация из оперативной памяти стирается!
Для ускорения операций с памятью компьютера используется быстрая кэш-память. В кэш-память записывается та часть информации оперативной памяти, которая изменяется в данный момент.
Кэш-память бывает двух видов — внешняя и внутренняя. Внешняя кэш-память служит для ускорения работы с оперативной памятью и реализована отдельными микросхемами ( от 1 Мб).
Внутренняя кэш-память служит для ускорения работы с регистрами процессора и находится внутри процессора ( от 8 Кб).
Жесткий диск
Жесткий диск (Hard Disk) предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, различных данных.
Емкость жесткого диска - от одного до десятков гигабайт (Гб).
Жесткий диск со снятой крышкой Жесткий диск
BIOS — (Base Input-Output System) Базовая система ввода - вывода, проводящая первоначальные операции для включения компьютера. При включении питания BIOS тестирует состояние компьютера и его элементов и затем передает управление компьютером центральному процессору. BIOS реализована отдельной микросхемой, расположенной на системной плате.
Микросхемы BIOS различных поколений
Порты
Порты - это разъемы на задней панели системного блока компьютера, которые служат для соединения с компьютером периферийных устройств, таких как монитор, клавиатура, мышка, принтер, сканер, и т.д. Существуют следующие основные типы портов:
Системный блок компьютера представляет собой металлическую коробку, которая располагается внутри системного блока вплотную к его задней панели.
На заднюю панель выводятся разъем для кабеля питания, выключатель, отверстия для вентилятора блока питания.
В системном блоке располагается трансформатор, выпрямитель и охлаждающий вентилятор. Внутрь компьютера из блока питания выходит несколько комплектов проводов для подключения к электрическому питанию системной платы, жесткого диска, дисководов. Для подключения дополнительных устройств, например дополнительного оптического дисковода, стриммера, в блоке питания предусмотрены свободные комплекты проводов.
Блок питания Открытый блок питания
Клавиатура — это устройство ввода в компьютер текстовой информации. Показан внешний вид стандартной клавиатуры.
Алфавитно-цифровые клавиши — предназначены для ввода буквенно- цифровой информации.
Функциональные клавиши – предназначение определяется выполняемой программой.
Специальные управляющие клавиши – предназначены для переключения регистров ,прерывания работы программы, вывода содержимого на печать, включение режима перезагрузки ПК и др.
Клавиши управления курсором и ввода числовых данных.
Монитор - это устройство в составе компьютера, предназначенное для вывода на экран текстовой, графической и видео информации.
По устройству мониторы делятся на:
ЭЛТ мониторы (на основе электронно- лучевых трубок - CRT)
ЖК мониторы (на основе жидко кристаллических панелей - DSTN или TFT)
Характеристики ЭЛТ мониторов
- разрешение монитора (количество пикселей на 1дюйм2) - частота регенерации изображения - плоский экран - построчная развертка. - отсутствие полей. - плоский экран. - пониженная радиация. - стандарт безопасности. Характеристики ЖК мониторов
- Разрешение экрана (1024х768 пикселей ). - Видимая часть экрана (дюймы). - Угол обзора (измеряется в градусах. ). В современных мониторах угол просмотра составляет 120°.
Читайте также: