До апаратного забезпечення належать пристрої, що утворить конфігурацію комп'ютера. Розрізняють внутрішні і зовнішні пристрої. Узгодження між окремими вузлами і блоками виконується за допомогою апаратно-логічних пристроїв, званих апаратними інтерфейсами. Стандарти на апаратні інтерфейси називають протоколами. Протокол - це сукупність технічних умов, які повинні бути забезпечені розробниками пристроїв.
Персональний комп'ютер - універсальна технічна система, конфігурацію якої можна змінювати в міру необхідності. Тим не менш існує поняття базової конфігурації. В даний час базова конфігурація складається з 4 складових
1. системний блок
2. монітор
3. клавіатура
4. миша.
Системний блок
Системний блок - основний вузол, всередині якого встановлені найбільш важливі компоненти. Пристрої, що знаходяться всередині системного блоку називаються внутрішніми, а підключаються до нього зовні - зовнішніми і периферійними. Основною характеристикою корпусу системного блоку є параметр, званий форм-фактором. Від нього залежать вимоги, які пред'являються до розташовуваних пристроям. Форм-фактор системного блоку обов'язково повинен бути узгоджений з форм-фактором головної (системної, материнської) плати. В даний час найбільш розповсюджені корпусу з форм-фактором ATX. Корпуси поставляються разом із блоком живлення.
Внутрішні пристрої системного блоку
Материнська плата - основна плата комп'ютера. На ній розміщуються:
1. Процесор - основна мікросхема, що виконує арифметичні і логічні операції - мозок комп'ютера. Процесор складається з комірок, схожих на клітинки оперативної пам'яті, але в цих осередках дані можуть не тільки зберігатися, але і змінюватися. Внутрішні клітини процесора називаються регістрами. Частина регістрів є командними, тобто такими, які сприймають дані як команди, керівники обробкою даних в інших регістрах. Керуючи засиланням даних в різні регістри, можна управляти обробкою даних. На цьому грунтується виконання програм. З іншими пристроями процесор зв'язаний кількома групами провідників, які називаються шинами. Основних шин три: шина даних, адресна шина і командна шина. Адресна шина складається з 32 паралельних провідників (32-розрядна). По ній передаються адреси комірок оперативної пам'яті. До неї підключається процесор для копіювання даних з комірки ВП в один зі своїх регістрів. Саме копіювання відбувається по шині даних. У сучасних комп'ютерах вона, як правило, 64-розрядна, тобто одночасно на обробку поступає 8 байт. За командного шині передаються команди з тієї області ОП, в якій зберігаються програми. У більшості сучасних комп'ютерів командна шина 32-розрядна, але є вже і 64-розрядні.
2. Основними характеристиками процесора є розрядність, тактова частота і кеш-пам'ять. Розрядність вказує, скільки біт інформації процесор може обробити за один раз (один такт). Тактова частота визначає кількість тактів за секунду, наприклад, для процесора виконує близько 3 мільярдів тактів за секунду тактова частота дорівнює 3 Ггц / сек. Обмін даними всередині процесора відбувається швидше, ніж з оперативною пам'яттю. Для того, щоб зменшити число звернень до ОП, всередині процесора створюють буферну область - кеш-пам'ять. Беручи дані з ОП, процесор одночасно записує їх у кеш-пам'ять. При подальшому зверненні процесор шукає дані в кеш-пам'яті. Чим більше кеш-пам'ять, тим швидше працює комп'ютер.
3. Мікропроцесорний комплект (чіпсет) - набір мікросхем, що керують роботою внутрішніх пристроїв і визначають основні функціональні можливості материнської плати.
4. Шини - набори провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями.
5. Оперативна пам'ять - набір мікросхем, призначених для тимчасового зберігання даних
Оперативна пам'ять (RAM - random access memory) - масив комірок, що здатні зберігати дані. пам'ять може бути динамічною та статичної. Комірки динамічної пам'яті можна представити у вигляді мікроконденсаторів, що накопичують електричний заряд. Динамічна пам'ять є основною оперативною пам'яттю комп'ютера. Комірки статичної пам'яті є тригери - елементи в яких зберігається не заряд, а стан (включений / виключений). Цей вид пам'яті більш швидкий, але і більш дорогий і використовується в т.зв. кеш-пам'яті, призначеної для оптимізації роботи процесора. Оперативна пам'ять розміщується на стандартних панельках (модулях, лінійках). Модулі вставляються в спеціальні роз'єми на материнській платі.
6. ПЗУ - постійне запам'ятовуючий пристрій. В момент включення комп'ютера його оперативна пам'ять порожня. Але процесору, щоб почати працювати, потрібні команди. Тому відразу після включення на адресній шині виставляється стартовий адресу. Це відбувається апаратно. Ця адреса вказує на ПЗП. У ПЗУ знаходяться "зашиті" програми, які записуються туди при створенні мікросхем ПЗУ і утворюють базову систему введення-виведення (BIOS - Base Input / Output System). Основне призначення цього пакету - перевірити склад та працездатність базовій конфігурації комп'ютера та забезпечити взаємодію з клавіатурою, монітором, жорстким диском і дисководом гнучких дисків.
7. роз'єми для підключення додаткових внутрішніх пристроїв (слоти).
Жорсткий диск
Жорсткий диск - пристрій для довготривалого зберігання великих обсягів даних і програм.
Насправді, це не один диск, а група дисків, що мають магнітне покриття і обертаються з високою швидкістю. Над поверхнею кожного диска розташовується головка читання-запису. При високих швидкостях обертання виникає аеродинамічна подушка між поверхнею диска і голівкою. При зміні сили струму, що протікає через головку, змінюється напруженість магнітного поля в зазорі, що викликає зміна магнітного поля феромагнітних частинок, що утворюють покриття диска. Так здійснюється запис на диск. Читання відбувається в зворотному порядку. Намагнічені частинки наводять у голівці ЕРС самоіндукції, виникають електромагнітні сигнали, які посилюються і передаються на обробку. Управління роботою жорсткого диска здійснюється спеціальним пристроєм - контролером жорсткого диска. Функції контролера частково вмонтовані в жорсткий диск, а частково знаходяться на мікросхемах чіпсета. Окремі види високопродуктивних контролерів поставляються на окремій платі.
Дисковод гнучких дисків
Для оперативного перенесення невеликих (до 1.4Мб) обсягів інформації використовуються гнучкі диски, які вставляють в спеціальний накопичувач - дисковод.
Дисковод для компакт-дисків CD або DVD
Принцип дії пристрою CD полягає в зчитуванні (запису) даних, за допомогою лазерного променя, що відбивається від поверхні диска. При цьому щільність запису, в порівнянні з магнітними дисками, дуже висока. На стандартний CD-диск можна записати до 650Мб. Поява формату DVD ознаменувало собою перехід на новий, більш просунутий, рівень в галузі збереження і використання даних, звуку і відео. Спочатку абревіатура DVD розшифровувалася, як digital video disc, це оптичні диски з великою ємністю. Ці диски використовуються для збереження комп'ютерних програм і додатків, а так само повнометражних фільмів і високоякісного звуку. Тому, трохи пізніше з'явилася розшифровка абревіатури DVD, як digital versatile disc, тобто універсальний цифровий диск - більш логічний. Зовні, диски DVD виглядають як звичайні диски CD-ROM. Однак можливостей у DVD набагато більше. Диски DVD можуть зберігати в 26 разів більше даних, у порівнянні зі звичайним CD-ROM. Маючи фізичні розміри і зовнішній вигляд, як у звичайного компакт-диску CD-ROM, диски DVD стали величезним стрибком в ємності для зберігання інформації, у порівнянні зі своїм предком, що вміщує 650MB даних. Стандартний одношаровий, однобічний диск DVD може зберігати 4.7GB даних. Але це не межа - DVD можуть виготовлятися по двошаровому стандарті, що дозволяє збільшити ємність збережених на одній стороні даних до 8.5GB. Крім цього, диски DVD можуть бути двосторонніми, що збільшує ємність одного диска до 17GB.
Відеокарта
Спільно з монітором відеокарта утворює відеосистему комп'ютера. Відеокарта (відеоадаптер) виконує всі операції, пов'язані з управлінням екраном монітора і містить відеопам'ять в якій зберігаються дані про зображення.
Звукова карта
Звукова карта виконує операції, пов'язані з обробкою звуку, мови, музики. Звук відтворюється через колонки (навушники), що підключаються до виходу звукової карти. Є також роз'єм для підключення мікрофона. Основним параметром ЗК є розрядність, Чим вище розрядність, тим менша похибка, пов'язана з оцифруванням, тим краще звучання.
Game - для ігрових пристроїв (для підключення джойстика)
VGA - інтегрований в материнську плату VGA - контролер для підключення монітора для офісного або ділового ПК
COM - асинхронні послідовні (позначаються СОМ1-СОМЗ). Через них звичайно приєднуються миша, модем і т.д.
PS / 2 - асинхронні послідовні порти для підключення клавіатура і маніпулятора миша
LPT - паралельні (що позначаються LPT1-LPT4), до них звичайно підключаються принтери
USB - універсальний інтерфейс для підключення 127 пристроїв (цей інтерфейс може розташовуватися на передній або бічній стінці корпусу)
IEЕЕ-1394 (FireWire) - інтерфейс для передачі великих обсягів відео інформації в реальному часі (для підключення цифрових відеокамер, зовнішніх жорстких дисків, сканерів та іншого високошвидкісного обладнання). Інтерфейсом FireWire оснащені всі відеокамери, що працюють в цифровому форматі. Може використовуватися і для створення локальних мереж.
iRDA - інфрачервоні порти призначені для бездротового підключення кишенькових або блокнотних ПК або мобільного телефону до настільного комп'ютера. Зв'язок забезпечується за умови прямої видимості, дальність передачі даних не більше 1 м . Якщо в ПК немає вбудованого iRDA адаптера, то він може бути виконаний у вигляді додаткового зовнішнього пристрою (USB iRDA адаптера), що підключається через USB-порт.
Bluetooth ("блутус") - високошвидкісний мікрохвильовий стандарт, що дозволяє передавати дані на відстанях до 10 метрів . Якщо немає вбудованого Bluetooth адаптера, то він може бути виконаний у вигляді додаткового зовнішнього пристрою (USB bluetooth адаптера), що підключається через USB-порт. USB bluetooth адаптери призначені для бездротового підключення кишенькових або блокнотних ПК, або стільникового телефону до настільного комп'ютера
Роз'єми звукової карти: для підключення колонок, мікрофона і лінійний вихід.
Необхідно зазначити, що наявність або відсутність в ПК перерахованих портів залежить від його вартості і рівня сучасності.
У системному блоці розташовані основні вузли комп'ютера:
Системна чи материнська плата (motherboard), на якій встановлені дочірні плати (контролери пристроїв, адаптери або карти) та інші електронні пристрої:
блок харчування, що перетворить електроживлення мережі в постійний струм низької напруги, для електронних схем комп'ютера;
накопичувач на жорсткому магнітному диску, призначений для читання і запису на незнімний твердий магнітний диск (вінчестер).
накопичувачі на оптичних дисках (типу DVD - RW або CD - RW), призначені для читання і запису на компакт - диски
накопичувачі (чи дисководи) для гнучких магнітних дисків, використовувані для читання і запису на дискети;
пристрої охолодження
Периферійні пристрої
Периферійні пристрої підключаються до інтерфейсів комп'ютера і призначені для виконання допоміжних операцій. За значенням периферійні пристрої можна підрозділити на:
§ пристрої введення даних
Клавіатура - пристрій введення символьних даних.
Миша - пристрій командного управління
Сканери, планшети (дигітайзери), цифрові фото та відео-камери - пристрої для введення графічних даних
§ пристрої виходу даних
Принтери
Лазерні. Забезпечують високу якість друку і високу швидкість.
Струменеві. Головне призначення - кольоровий друк. Перевершують лазерні за показником якість / ціна.
§ пристрої зберігання даних
Флеш-диски. Пристрій зберігання даних на основі незалежної флеш-пам'яті. Має мінімальні розміри і допускає "гаряче" підключення через роз'єм USB, після чого розпізнається як жорсткий диск. Об'єм флеш-диска може складати від 32 Мб до декількох Гб.
§ пристрої обміну даними
Модем
· Пристрій, призначений для обміну інформацією між віддаленими комп'ютерами по каналах зв'язку. Залежно від типу каналу модеми поділяють на радіо-модеми, кабельні і т.д. Найбільш поширені модеми для телефонних ліній.
Ядро ПК утворюють процесор (центральний мікропроцесор) і основна пам'ять, що складається з оперативної пам'яті і постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП) або перепрограммируемой постійного запам'ятовуючого пристрою ППЗУ. ПЗУ призначається для запису і постійного зберігання даних. Підключення всіх зовнішніх пристроїв: клавіатури, монітора, зовнішніх ЗУ, миші, принтера і т.д. забезпечується через контролери, адаптери, карти. Контролери, адаптери або карти мають свій процесор і свою пам'ять, тобто представляють собою спеціалізований процесор.
Мікропроцесор
Центральний мікропроцесор (невелика мікросхема, що виконує всі обчислення й обробку інформації) - це ядро ПК. У комп'ютерах типу IBM PC використовуються мікропроцесори фірми Intel і сумісні з ними мікропроцесори інших фірм.
Компоненти мікропроцесора:
АЛП виконує логічні і арифметичні операції
Пристрій управління керує всіма пристроями ПК
Регістри використовуються для зберігання даних і адрес
Схема керування шиною і портами - здійснює підготовку пристроїв до обміну даними між мікропроцесором і портом вводу - виводу, а також управляє шиною адреси і управління.
Основні характеристики процесора:
Розрядність - число двійкових розрядів, одночасно оброблюваних при виконанні однієї команди. Більшість сучасних процесорів - це 32 - розрядні процесори, але випускаються і 64 - розрядні процесори.
Тактова частота - кількість циклів роботи пристрою за одиницю часу. Чим вище тактова частота, тим вище продуктивність.
Наявність вбудованого математичного співпроцесора
Наявність і розмір Кеш-пам'яті.
З неї процесор зчитує програми і вихідні дані для обробки у свої регістри, в неї записує отримані результати. Назва "оперативна" ця пам'ять одержала тому, що вона працює дуже швидко, в результаті процесору не приходиться чекати при читанні або запису даних у пам'ять.
Однак швидкодія ОЗУ нижче швидкодії регістрів процесора, тому перед виконанням команд процесор переписує дані з ОЗУ в регістри. За принципом дії розрізняють динамічну пам'ять і статичну.
Комірки динамічної пам'яті є мікроконденсаторів, які накопичують заряд на своїх обкладинках. Комірки статичної пам'яті є тригери, які можуть знаходитися в двох стійких станах.
Основні параметри, які характеризують ОЗУ - це ємність і час звернення до пам'яті. ОЗУ типу DDR SDRAM (синхронна пам'ять з подвійною швидкість передачі даних) вважається найбільш перспективною для ПК.
При наявності Кеш-пам'яті дані з ОЗУ спочатку переписуються в неї, а потім в регістри процесора. При повторному зверненні до пам'яті спочатку виробляється пошук потрібних даних у Кеш-пам'яті і необхідні дані з Кеш-пам'яті переносяться в регістри, тому підвищується швидкодія.
Контролери
Тільки та інформація, яка зберігається в ОЗУ, доступна процесору для обробки. Тому необхідно, щоб у його оперативній пам'яті знаходилися програма і дані.
У ПК інформація із зовнішніх пристроїв (клавіатури, жорсткого диска і т.д.) пересилається в ОЗУ, а інформація (результати виконання програм) з ОЗУ також виводиться на зовнішні пристрої (монітор, жорсткий диск, принтер і т.д.).
Таким чином, в комп'ютері повинен здійснюватися обмін інформацією (введення-виведення) між оперативною пам'яттю і зовнішніми пристроями. Пристрої, які здійснюють обмін інформацією між оперативною пам'яттю і зовнішніми пристроями називаються контролерами або адаптерами, іноді картами. Контролери, адаптери або карти мають свій процесор і свою пам'ять, тобто представляють собою спеціалізований процесор.
Контролери, адаптери (схеми, керуючими зовнішніми пристроями комп'ютера) знаходяться на окремих платах, що вставляються в уніфіковані рознімання (слоти) на материнській платі.
Для підключення контролерів або адаптерів сучасні ПК забезпечені такими слотами як PCI. Слоти PCI - E Exdivss для підключення нових пристроїв до більш швидкісний шині даних. Слоти AGP призначені для підключення відеоадаптера
Для підключення накопичувачів (жорстких дисків і компакт-дисків) використовуються інтерфейси IDE і SCSI. Інтерфейс - це сукупність засобів з'єднання та зв'язку пристроїв комп'ютера.
Підключення периферійних пристроїв (принтери, миша, сканери і т.д.) здійснюється через спеціальні інтерфейси, які називаються портами. Порти встановлюються на задній стінці системного блоку.
Слоти (роз'єми) розширення конфігурації ПК призначені для підключення додаткових пристроїв до основної шині даних комп'ютера. До основних платам розширення, призначеним для підключення до шини додаткових пристроїв, відносяться:
Відеоадаптери (відеокарти)
Звукові плати
Внутрішні модеми
Мережеві адаптери (для підключення до локальної мережі)
SCSI - адаптери
За типом носія інформації накопичувачі поділяються на накопичувачі на магнітних стрічках і дискові накопичувачі. До накопичувачів на магнітних стрічках відносяться стримери та ін Більш широкий клас накопичувачів складають дискові накопичувачі.
За способом запису і читання інформації на носій дискові накопичувачі поділяються на магнітні, оптичні та магнітооптичні.
До дискових накопичувачів відносяться:
накопичувачі на флоппі-дисках;
накопичувачі на незмінних жорстких дисках (вінчестери);
накопичувачі на змінних жорстких дисках;
накопичувачі на магнітооптичних дисках;
накопичувачі на оптичних дисках (CD-R CD-RW CD-ROM) з однократним записом і
накопичувачі на оптичних DVD - дисках DVD-R DVD-RW DVD-ROM
Персональний комп'ютер - універсальна технічна система, конфігурацію якої можна змінювати в міру необхідності. Тим не менш існує поняття базової конфігурації. В даний час базова конфігурація складається з 4 складових
1. системний блок
2. монітор
3. клавіатура
4. миша.
Системний блок
Системний блок - основний вузол, всередині якого встановлені найбільш важливі компоненти. Пристрої, що знаходяться всередині системного блоку називаються внутрішніми, а підключаються до нього зовні - зовнішніми і периферійними. Основною характеристикою корпусу системного блоку є параметр, званий форм-фактором. Від нього залежать вимоги, які пред'являються до розташовуваних пристроям. Форм-фактор системного блоку обов'язково повинен бути узгоджений з форм-фактором головної (системної, материнської) плати. В даний час найбільш розповсюджені корпусу з форм-фактором ATX. Корпуси поставляються разом із блоком живлення.
Внутрішні пристрої системного блоку
Материнська плата - основна плата комп'ютера. На ній розміщуються:
1. Процесор - основна мікросхема, що виконує арифметичні і логічні операції - мозок комп'ютера. Процесор складається з комірок, схожих на клітинки оперативної пам'яті, але в цих осередках дані можуть не тільки зберігатися, але і змінюватися. Внутрішні клітини процесора називаються регістрами. Частина регістрів є командними, тобто такими, які сприймають дані як команди, керівники обробкою даних в інших регістрах. Керуючи засиланням даних в різні регістри, можна управляти обробкою даних. На цьому грунтується виконання програм. З іншими пристроями процесор зв'язаний кількома групами провідників, які називаються шинами. Основних шин три: шина даних, адресна шина і командна шина. Адресна шина складається з 32 паралельних провідників (32-розрядна). По ній передаються адреси комірок оперативної пам'яті. До неї підключається процесор для копіювання даних з комірки ВП в один зі своїх регістрів. Саме копіювання відбувається по шині даних. У сучасних комп'ютерах вона, як правило, 64-розрядна, тобто одночасно на обробку поступає 8 байт. За командного шині передаються команди з тієї області ОП, в якій зберігаються програми. У більшості сучасних комп'ютерів командна шина 32-розрядна, але є вже і 64-розрядні.
2. Основними характеристиками процесора є розрядність, тактова частота і кеш-пам'ять. Розрядність вказує, скільки біт інформації процесор може обробити за один раз (один такт). Тактова частота визначає кількість тактів за секунду, наприклад, для процесора виконує близько 3 мільярдів тактів за секунду тактова частота дорівнює 3 Ггц / сек. Обмін даними всередині процесора відбувається швидше, ніж з оперативною пам'яттю. Для того, щоб зменшити число звернень до ОП, всередині процесора створюють буферну область - кеш-пам'ять. Беручи дані з ОП, процесор одночасно записує їх у кеш-пам'ять. При подальшому зверненні процесор шукає дані в кеш-пам'яті. Чим більше кеш-пам'ять, тим швидше працює комп'ютер.
3. Мікропроцесорний комплект (чіпсет) - набір мікросхем, що керують роботою внутрішніх пристроїв і визначають основні функціональні можливості материнської плати.
4. Шини - набори провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями.
5. Оперативна пам'ять - набір мікросхем, призначених для тимчасового зберігання даних
Оперативна пам'ять (RAM - random access memory) - масив комірок, що здатні зберігати дані. пам'ять може бути динамічною та статичної. Комірки динамічної пам'яті можна представити у вигляді мікроконденсаторів, що накопичують електричний заряд. Динамічна пам'ять є основною оперативною пам'яттю комп'ютера. Комірки статичної пам'яті є тригери - елементи в яких зберігається не заряд, а стан (включений / виключений). Цей вид пам'яті більш швидкий, але і більш дорогий і використовується в т.зв. кеш-пам'яті, призначеної для оптимізації роботи процесора. Оперативна пам'ять розміщується на стандартних панельках (модулях, лінійках). Модулі вставляються в спеціальні роз'єми на материнській платі.
6. ПЗУ - постійне запам'ятовуючий пристрій. В момент включення комп'ютера його оперативна пам'ять порожня. Але процесору, щоб почати працювати, потрібні команди. Тому відразу після включення на адресній шині виставляється стартовий адресу. Це відбувається апаратно. Ця адреса вказує на ПЗП. У ПЗУ знаходяться "зашиті" програми, які записуються туди при створенні мікросхем ПЗУ і утворюють базову систему введення-виведення (BIOS - Base Input / Output System). Основне призначення цього пакету - перевірити склад та працездатність базовій конфігурації комп'ютера та забезпечити взаємодію з клавіатурою, монітором, жорстким диском і дисководом гнучких дисків.
7. роз'єми для підключення додаткових внутрішніх пристроїв (слоти).
Жорсткий диск
Жорсткий диск - пристрій для довготривалого зберігання великих обсягів даних і програм.
Насправді, це не один диск, а група дисків, що мають магнітне покриття і обертаються з високою швидкістю. Над поверхнею кожного диска розташовується головка читання-запису. При високих швидкостях обертання виникає аеродинамічна подушка між поверхнею диска і голівкою. При зміні сили струму, що протікає через головку, змінюється напруженість магнітного поля в зазорі, що викликає зміна магнітного поля феромагнітних частинок, що утворюють покриття диска. Так здійснюється запис на диск. Читання відбувається в зворотному порядку. Намагнічені частинки наводять у голівці ЕРС самоіндукції, виникають електромагнітні сигнали, які посилюються і передаються на обробку. Управління роботою жорсткого диска здійснюється спеціальним пристроєм - контролером жорсткого диска. Функції контролера частково вмонтовані в жорсткий диск, а частково знаходяться на мікросхемах чіпсета. Окремі види високопродуктивних контролерів поставляються на окремій платі.
Дисковод гнучких дисків
Для оперативного перенесення невеликих (до 1.4Мб) обсягів інформації використовуються гнучкі диски, які вставляють в спеціальний накопичувач - дисковод.
Дисковод для компакт-дисків CD або DVD
Принцип дії пристрою CD полягає в зчитуванні (запису) даних, за допомогою лазерного променя, що відбивається від поверхні диска. При цьому щільність запису, в порівнянні з магнітними дисками, дуже висока. На стандартний CD-диск можна записати до 650Мб. Поява формату DVD ознаменувало собою перехід на новий, більш просунутий, рівень в галузі збереження і використання даних, звуку і відео. Спочатку абревіатура DVD розшифровувалася, як digital video disc, це оптичні диски з великою ємністю. Ці диски використовуються для збереження комп'ютерних програм і додатків, а так само повнометражних фільмів і високоякісного звуку. Тому, трохи пізніше з'явилася розшифровка абревіатури DVD, як digital versatile disc, тобто універсальний цифровий диск - більш логічний. Зовні, диски DVD виглядають як звичайні диски CD-ROM. Однак можливостей у DVD набагато більше. Диски DVD можуть зберігати в 26 разів більше даних, у порівнянні зі звичайним CD-ROM. Маючи фізичні розміри і зовнішній вигляд, як у звичайного компакт-диску CD-ROM, диски DVD стали величезним стрибком в ємності для зберігання інформації, у порівнянні зі своїм предком, що вміщує 650MB даних. Стандартний одношаровий, однобічний диск DVD може зберігати 4.7GB даних. Але це не межа - DVD можуть виготовлятися по двошаровому стандарті, що дозволяє збільшити ємність збережених на одній стороні даних до 8.5GB. Крім цього, диски DVD можуть бути двосторонніми, що збільшує ємність одного диска до 17GB.
Відеокарта
Спільно з монітором відеокарта утворює відеосистему комп'ютера. Відеокарта (відеоадаптер) виконує всі операції, пов'язані з управлінням екраном монітора і містить відеопам'ять в якій зберігаються дані про зображення.
Звукова карта
Звукова карта виконує операції, пов'язані з обробкою звуку, мови, музики. Звук відтворюється через колонки (навушники), що підключаються до виходу звукової карти. Є також роз'єм для підключення мікрофона. Основним параметром ЗК є розрядність, Чим вище розрядність, тим менша похибка, пов'язана з оцифруванням, тим краще звучання.
Порти (канали введення - виведення)
На задній стінці корпусу сучасних ПК розміщені (точніше можуть розміщуватися) такі порти:Game - для ігрових пристроїв (для підключення джойстика)
VGA - інтегрований в материнську плату VGA - контролер для підключення монітора для офісного або ділового ПК
COM - асинхронні послідовні (позначаються СОМ1-СОМЗ). Через них звичайно приєднуються миша, модем і т.д.
PS / 2 - асинхронні послідовні порти для підключення клавіатура і маніпулятора миша
LPT - паралельні (що позначаються LPT1-LPT4), до них звичайно підключаються принтери
USB - універсальний інтерфейс для підключення 127 пристроїв (цей інтерфейс може розташовуватися на передній або бічній стінці корпусу)
IEЕЕ-1394 (FireWire) - інтерфейс для передачі великих обсягів відео інформації в реальному часі (для підключення цифрових відеокамер, зовнішніх жорстких дисків, сканерів та іншого високошвидкісного обладнання). Інтерфейсом FireWire оснащені всі відеокамери, що працюють в цифровому форматі. Може використовуватися і для створення локальних мереж.
iRDA - інфрачервоні порти призначені для бездротового підключення кишенькових або блокнотних ПК або мобільного телефону до настільного комп'ютера. Зв'язок забезпечується за умови прямої видимості, дальність передачі даних не більше
Bluetooth ("блутус") - високошвидкісний мікрохвильовий стандарт, що дозволяє передавати дані на відстанях до
Роз'єми звукової карти: для підключення колонок, мікрофона і лінійний вихід.
Необхідно зазначити, що наявність або відсутність в ПК перерахованих портів залежить від його вартості і рівня сучасності.
У системному блоці розташовані основні вузли комп'ютера:
Системна чи материнська плата (motherboard), на якій встановлені дочірні плати (контролери пристроїв, адаптери або карти) та інші електронні пристрої:
блок харчування, що перетворить електроживлення мережі в постійний струм низької напруги, для електронних схем комп'ютера;
накопичувач на жорсткому магнітному диску, призначений для читання і запису на незнімний твердий магнітний диск (вінчестер).
накопичувачі на оптичних дисках (типу DVD - RW або CD - RW), призначені для читання і запису на компакт - диски
накопичувачі (чи дисководи) для гнучких магнітних дисків, використовувані для читання і запису на дискети;
пристрої охолодження
Периферійні пристрої
Периферійні пристрої підключаються до інтерфейсів комп'ютера і призначені для виконання допоміжних операцій. За значенням периферійні пристрої можна підрозділити на:
§ пристрої введення даних
Клавіатура - пристрій введення символьних даних.
Миша - пристрій командного управління
Сканери, планшети (дигітайзери), цифрові фото та відео-камери - пристрої для введення графічних даних
§ пристрої виходу даних
Принтери
Лазерні. Забезпечують високу якість друку і високу швидкість.
Струменеві. Головне призначення - кольоровий друк. Перевершують лазерні за показником якість / ціна.
§ пристрої зберігання даних
Флеш-диски. Пристрій зберігання даних на основі незалежної флеш-пам'яті. Має мінімальні розміри і допускає "гаряче" підключення через роз'єм USB, після чого розпізнається як жорсткий диск. Об'єм флеш-диска може складати від 32 Мб до декількох Гб.
§ пристрої обміну даними
Модем
· Пристрій, призначений для обміну інформацією між віддаленими комп'ютерами по каналах зв'язку. Залежно від типу каналу модеми поділяють на радіо-модеми, кабельні і т.д. Найбільш поширені модеми для телефонних ліній.
Структурна схема і пристрої для ПК
Основним пристроєм ПК є материнська плата, яка визначає його конфігурацію. Всі пристрої ПК підключаються до цієї плати за допомогою роз'ємів розташованих на цій платі. Поєднання всіх пристроїв в єдину систему забезпечується за допомогою системної магістралі (шини), що представляє собою лінії передачі даних, адрес і управління.Ядро ПК утворюють процесор (центральний мікропроцесор) і основна пам'ять, що складається з оперативної пам'яті і постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП) або перепрограммируемой постійного запам'ятовуючого пристрою ППЗУ. ПЗУ призначається для запису і постійного зберігання даних. Підключення всіх зовнішніх пристроїв: клавіатури, монітора, зовнішніх ЗУ, миші, принтера і т.д. забезпечується через контролери, адаптери, карти. Контролери, адаптери або карти мають свій процесор і свою пам'ять, тобто представляють собою спеціалізований процесор.
Мікропроцесор
Центральний мікропроцесор (невелика мікросхема, що виконує всі обчислення й обробку інформації) - це ядро ПК. У комп'ютерах типу IBM PC використовуються мікропроцесори фірми Intel і сумісні з ними мікропроцесори інших фірм.
Компоненти мікропроцесора:
АЛП виконує логічні і арифметичні операції
Пристрій управління керує всіма пристроями ПК
Регістри використовуються для зберігання даних і адрес
Схема керування шиною і портами - здійснює підготовку пристроїв до обміну даними між мікропроцесором і портом вводу - виводу, а також управляє шиною адреси і управління.
Основні характеристики процесора:
Розрядність - число двійкових розрядів, одночасно оброблюваних при виконанні однієї команди. Більшість сучасних процесорів - це 32 - розрядні процесори, але випускаються і 64 - розрядні процесори.
Тактова частота - кількість циклів роботи пристрою за одиницю часу. Чим вище тактова частота, тим вище продуктивність.
Наявність вбудованого математичного співпроцесора
Наявність і розмір Кеш-пам'яті.
Оперативна пам'ять
Оперативний запам'ятовувальний пристрій (ОЗУ або RAM) - область пам'яті, що використовується для зберігання інформації протягом одного сеансу роботи з комп'ютером. Конструктивно ОЗУ виконано у вигляді інтегральних мікросхем.З неї процесор зчитує програми і вихідні дані для обробки у свої регістри, в неї записує отримані результати. Назва "оперативна" ця пам'ять одержала тому, що вона працює дуже швидко, в результаті процесору не приходиться чекати при читанні або запису даних у пам'ять.
Однак швидкодія ОЗУ нижче швидкодії регістрів процесора, тому перед виконанням команд процесор переписує дані з ОЗУ в регістри. За принципом дії розрізняють динамічну пам'ять і статичну.
Комірки динамічної пам'яті є мікроконденсаторів, які накопичують заряд на своїх обкладинках. Комірки статичної пам'яті є тригери, які можуть знаходитися в двох стійких станах.
Основні параметри, які характеризують ОЗУ - це ємність і час звернення до пам'яті. ОЗУ типу DDR SDRAM (синхронна пам'ять з подвійною швидкість передачі даних) вважається найбільш перспективною для ПК.
Кеш-пам'ять
Комп'ютера необхідно забезпечити швидкий доступ до оперативної пам'яті, інакше мікропроцесор буде простоювати, і швидкодія комп'ютера зменшиться. Тому сучасні комп'ютери оснащуються Кеш-пам'яттю або сверхоперативной пам'яттю.При наявності Кеш-пам'яті дані з ОЗУ спочатку переписуються в неї, а потім в регістри процесора. При повторному зверненні до пам'яті спочатку виробляється пошук потрібних даних у Кеш-пам'яті і необхідні дані з Кеш-пам'яті переносяться в регістри, тому підвищується швидкодія.
Контролери
Тільки та інформація, яка зберігається в ОЗУ, доступна процесору для обробки. Тому необхідно, щоб у його оперативній пам'яті знаходилися програма і дані.
У ПК інформація із зовнішніх пристроїв (клавіатури, жорсткого диска і т.д.) пересилається в ОЗУ, а інформація (результати виконання програм) з ОЗУ також виводиться на зовнішні пристрої (монітор, жорсткий диск, принтер і т.д.).
Таким чином, в комп'ютері повинен здійснюватися обмін інформацією (введення-виведення) між оперативною пам'яттю і зовнішніми пристроями. Пристрої, які здійснюють обмін інформацією між оперативною пам'яттю і зовнішніми пристроями називаються контролерами або адаптерами, іноді картами. Контролери, адаптери або карти мають свій процесор і свою пам'ять, тобто представляють собою спеціалізований процесор.
Контролери, адаптери (схеми, керуючими зовнішніми пристроями комп'ютера) знаходяться на окремих платах, що вставляються в уніфіковані рознімання (слоти) на материнській платі.
Системна магістраль
Системна магістраль (шина) - це сукупність проводів і роз'ємів, що забезпечують об'єднання всіх пристроїв ПК в єдину систему і їх взаємодія.Для підключення контролерів або адаптерів сучасні ПК забезпечені такими слотами як PCI. Слоти PCI - E Exdivss для підключення нових пристроїв до більш швидкісний шині даних. Слоти AGP призначені для підключення відеоадаптера
Для підключення накопичувачів (жорстких дисків і компакт-дисків) використовуються інтерфейси IDE і SCSI. Інтерфейс - це сукупність засобів з'єднання та зв'язку пристроїв комп'ютера.
Підключення периферійних пристроїв (принтери, миша, сканери і т.д.) здійснюється через спеціальні інтерфейси, які називаються портами. Порти встановлюються на задній стінці системного блоку.
Слоти (роз'єми) розширення конфігурації ПК призначені для підключення додаткових пристроїв до основної шині даних комп'ютера. До основних платам розширення, призначеним для підключення до шини додаткових пристроїв, відносяться:
Відеоадаптери (відеокарти)
Звукові плати
Внутрішні модеми
Мережеві адаптери (для підключення до локальної мережі)
SCSI - адаптери
Зовнішня пам'ять. Класифікація накопичувачів
Для зберігання програм і даних в ПК використовуються накопичувачі різних типів. Накопичувачі - це пристрої для запису і зчитування інформації з різних носіїв інформації. Розрізняють накопичувачі зі змінним і вбудованим носієм.За типом носія інформації накопичувачі поділяються на накопичувачі на магнітних стрічках і дискові накопичувачі. До накопичувачів на магнітних стрічках відносяться стримери та ін Більш широкий клас накопичувачів складають дискові накопичувачі.
За способом запису і читання інформації на носій дискові накопичувачі поділяються на магнітні, оптичні та магнітооптичні.
До дискових накопичувачів відносяться:
накопичувачі на флоппі-дисках;
накопичувачі на незмінних жорстких дисках (вінчестери);
накопичувачі на змінних жорстких дисках;
накопичувачі на магнітооптичних дисках;
накопичувачі на оптичних дисках (CD-R CD-RW CD-ROM) з однократним записом і
накопичувачі на оптичних DVD - дисках DVD-R DVD-RW DVD-ROM