Виконала: студент групи

ЄП-01-2

Колесніков У `ячеслав

Перевірів:

Дрюченко Л.Д.

м.Дніпропетровськ

2001р

ЗМІСТ:

Основні блоки IBM PC 3

Периферійні пристрої комп'ютера 3

Системна плата 5

Центральний процесор 5

Співпроцесор 7

Машинна пам'ять. 7

Кеш-пам'ять 9

Порти 9

CD-ROM, CD-R І CD-RW диски 10

Шина 11

Клавіатура 12

Монітор 13

Відеоадаптер 1Error: Reference source not found

Миша і трекбол 16

Сканер 17

Цифрова фотокамера 18

Дигитайзер 18

Принтер 19

Плоттер 20

Звукова карта 20

Мультимедіа 21

Список літератури 22

Основні блоки IВМ РС

Звичайно, персональні комп'ютери IВМ РС складаються з трьох частин (блоків):

• системного блоку;

• клавіатури, що дозволяє вводити символи в комп'ютер;

• монітора (чи дисплея) - для зображення текстової і графіч-чеський інформації.

Хоча з цих частин комп'ютера системний блок виглядає найменш ефектно, саме він є в комп'ютері "головним", У ньому розташовуються всі основні вузли комп'ютера:

• електронні схеми упрявляющіе роботою комп'ютера (мікропроцесор, оперативна пам'ять, контролери пристроїв тощо, див. нижче)

блок харчування, що перетворить електроживлення мережі в постійний струм низької напруги, що подається на електронні схеми комп'ютера;

накопичувачі (чи дисководи) для гнучких магнітних дисків, використовувані для читання і запису на гнучкі магнітні диски (дискети)

накопичувач на жорсткому магнітному диску, призначений для читання і запису на незнімний твердий магнітний диск (вінчестер).

Периферійні пристрої комп'ютера

Людина обмінюється інформацією з навколишнім світом через очі, вуха (рецептори), за допомогою голосу і рука (ефектори). Комп'ютер же обмінюється інформацією із зовнішнім світом завдяки різноманітним периферійних пристроїв (зовнішнім пристроям). Периферійні пристрої тільки розширюють можливості комп'ютера, але не є його складовими частинами - комп'ютер буде нормально працювати і в їх відсутності. Периферійні пристрої працюють і ламаються незалежно від типу і марки комп'ютера, до якого вони підключені. Тому, коли ставиться питання на зразок

Одні зовнішні пристрої виводять назовні перероблену комп'ютером інформацію (наприклад, принтер або монітор), інші, навпаки, роблять засилання, введення інформації в комп'ютер (наприклад, клавіатура, сканер, миша). Пристрої першої групи називаються пристроями виведення, а другий - пристроями введення. Зовнішні пристрої введення перетворюють інформацію у форму зрозумілу машині, після чого комп'ютер може її обробляти і запам'ятовувати. Зовнішні пристрої виведення переводять інформацію машинного представлення в образи зрозумілі людині. Тільки завдяки зовнішнім пристроям людина може спілкуватися з комп'ютером, а також з усіма підключеними до нього пристроями (вимірювальними приладами, верстатами, роботами і т. д.).

З комп'ютером периферійні пристрої взаємодіють за допомогою своїх адаптерів (контролерів). Зрозуміло, і зовнішній пристрій та адаптер повинні мати однаковий інтерфейс. Зазвичай, подробиці підключення до комп'ютера того чи іншого зовнішнього обладнання відображені в що додається до нього.

Будь-яке зовнішнє пристрій у будь-який момент часу (якщо, звичайно, воно не виключено) може бути або зайнято виконанням дорученої йому роботи або перебувати в очікуванні нового завдання. Вплив швидкості роботи периферійних пристроїв на ефективність роботи з комп'ютером не менше, ніж швидкість роботи його центрального процесора. І, зрозуміло, швидкість роботи зовнішніх пристроїв від швидкодії процесора ніяк не залежить. Електронні пристрої у багато разів швидше пристроїв електронно-механічних.

У цьому розділі буде розказано про стандартні, широко поширилися периферійних пристроях.

І
дея класифікації периферійних пристроїв

У
стройства введення, виведення і введення / виводу

Системна плата

Системна (головна, "материнська") плата (motherboard, system board) - основна і найскладніша плата в комп'ютері. Саме на ній встановлюються мікросхема центрального процесора ¹ , модулі внутрішньої пам'яті, електроніка, що управляє роботою шини ² і вмонтовані роз'єми для підключення плат розширення. Електроживлення для них системна плата бере від блоку живлення комп'ютера. Кожна «материнська» плата розрахована на конкретний тип центрального процесора і певні швидкості його роботи. Усі системні плати зроблені з урахуванням стандартних форм-факторів (типорозмірів), що визначають їхню довжину й ширину, а також розташування на них компонент. Найбільше поширення мають форм-фактори AT, BabyAT, ATX, LPX, NLX.

Центральний процесор

Центральний процесор (CPU) можна без перебільшення вважати мозком комп'ютера. Він керує роботою всієї машини. Такий мікропроцесор являє собою квадратну інтегральну мікросхему, (тому до слова «процесор» часто додають приставку «мікро»). Він вміє виконувати арифметичні дії (наприклад, складати, множити, ділити, зводити числа до степеня, обчислити значення синуса і т. д.), забезпечуючи досить високу точність обчислень. Ще центральний процесор уміє робити логічні операції (порівняти на рівність, на збіг двох умов) і виконувати операції з перетворення даних. Саме вміння процесора виконувати логічні операції призвело до того, що чисто обчислювальні можливості комп'ютера стали відходити на другий план, а на перший стала виходити здатність комп'ютера збирати, зберігати і переробляти (в основному, упорядковувати) інформацію.

Операції, що виконуються процесором, називаються машинними командами або інструкціями процесора. Так, якщо собаці можна дати команди на кшталт «сидіти», «лежати», «апорт», то команди процесору - це «скласти А і В», «помножити А на 255» і т. д. Саме з команд процесору і складається всяка програма. Набір машинних команд у кожної марки процесора свій власний, відмінний від набору процесора будь-який інший системи або моделі. Тому, іноді можна чути, як кажуть: «... така-то програма написана для такого-то процесора».

В одних процесорів багатший набір дій (система команд), у інших - порівняно невеликий. Скільки б будь-яка команда не виконувалася, вона від цього не зношується.

Зазвичай, швидкодія процесора (обчислювальну потужність) виражають через усереднене кількість операцій за секунду або через тактову частоту в МГц (Mhz). Тактова частота - це внутрішній ритм роботи процесора. Вона відображає рівень промислової технології, за якою виготовлявся даний процесор. Вона також характеризує і комп'ютер. Збільшення частоти - основних тенденцій розвитку мікропроцесорів, центральний процесор - один з самих швидкодіючих вузлів комп'ютера. Тактові імпульси генерує вбудований в комп'ютер тактовий генератор, витримують частоту їх повторення з великою точністю.

Існують комп'ютери, в яких можуть одночасно працювати кілька процесорів. Це дає збільшення продуктивності машини і збільшує її надійність. Такі машини називають багатопроцесорними (мультіпроцесорними).

Співпроцесор

Співпроцесор (копроцессор) (coprocessor) - це спеціальний допоміжний процесор, встановлений в комп'ютерах для виконання спеціальних операцій, «незручних» в силу різних причин, центральному процесору. У принципі, використання співпроцесора підвищує продуктивність комп'ютера, так як співпроцесор працює паралельно з центральним. Співпроцесори можуть установлівать і в різні додаткові пристрої. Найбільш поширені математичні співпроцесори (арифметичні процесори) (math-coprocessor), для вирішення приватних, складних математичних обчислень і графічні співпроцесори (graphics-coprocessor), прискорюють формування зображень.

Машинна пам'ять

Пам'ять комп'ютера (memory) - поняття широке, хоча очевидно, що це те місце, де комп'ютер зберігає дані користувача. Пам'ять поділяється на зовнішню, довгострокову пам'ять і оперативну (внутрішню, системну, основну або ОЗУ), значно більш швидку. Зовнішня пам'ять буде розглянута пізніше, а в цій главі зупинимося тільки на оперативній пам'яті.

Оперативна пам'ять - це місце, куди процесор кладе і звідки вибирає дані безпосередньо в процесі їх обробки. Якщо порівнювати зовнішню і внутрішню пам'ять по швидкості доступу до збережених в них даним, то виявиться, що швидкість внутрішньої пам'яті, реалізованої на мікросхемах, на кілька порядків більше, ніж у зовнішній. По суті, пам'ять є самостійним пристроєм, як, наприклад, процесор.

Організація внутрішньої пам'яті має схожість з бджолиними сотами, що складаються з величезного числа однакових осередків. У кожному осередку може зберігатися лише певну кількість бітів (в IBM-сумісних персональних комп'ютерах кожна комірка пам'яті зберігає по 8 біт інформації). У сучасних машин, число комірок пам'яті досягає десятків мільйонів (мегабайт). Усі клітинки мають свій порядковий номер або, інакше кажучи, адресу. Процесор використовує цю адресу для звернення до потрібної йому осередку. Виконуючи програму, комп'ютер за допомогою процесора звертається до потрібних клітинок за їх вмістом або записує в них нові дані. При читанні - інформація в комірці пам'яті залишається старою, не руйнується, а при записі колишній уміст може замінитися новим. Пам'ять, в якій значення осередків при записі в них замінюється новим, називається RAM (Random Access Memory) - пам'ять з довільним доступом. Пам'ять, в осередки якої неможливо записати нові значення називається ROM (Read Only Memory) - постійний запам'ятовуючий пристрій чи ПЗУ. Дані в таку пам'ять зазвичай записує завод-виготовлювач комп'ютера.

Писати і читати комірки пам'яті можна необмежену кількість разів. Час читання / запису залежить від технології виготовлення мікросхем пам'яті і на сьогоднішній день складає всього кілька наносекунд. Цей час впливає на швидкість роботи комп'ютера, на ефективність його роботи в цілому. Справа в тому, що мікропроцесор працюючи швидше, ніж мікросхеми пам'яті простоює, поки не закінчиться процес запису або читання даних. Відповідно, чим швидше мікросхеми пам'яті, тим менше часу процесор витрачає в холосту, а значить тим швидше виконуються програми. Можна сказати, що швидкодія і ємність (максимальний обсяг одночасно збережених даних) - дві найважливіші характеристики пам'яті будь-якого типу.

Комп'ютеру можна додати (наростити) оперативну пам'ять, правда, в обумовлених для кожної моделі межах.

Дані в оперативній пам'яті зберігаються не постійно, а тільки поки комп'ютер включений і працює. При вимиканні або ж збої електроживлення, весь вміст оперативної пам'яті буде втрачено. Відразу ж після включення комп'ютера його оперативна пам'ять порожня, в ній нічого немає.

Конструктивно, внутрішня пам'ять виконана у вигляді групи мікросхем (модуля пам'яті) і міститься всередині системного блоку на системній платі. Плати, на яких встановлені мікросхеми пам'яті, розрізняються числом контактів, наприклад, 30 або 72 контакту.

Крім описаної вище «динамічної» пам'яті, існують мікросхеми «статичною» постійної пам'яті, дані в яких зберігаються і після вимкнення живлення. Існують різновиди постійної пам'яті, вміст якої можна «стерти» ультрафіолетовим світлом. Такий тип пам'яті називається EPROM.

Плата модуля комп'ютерної пам'яті Організація пам'яті комп'ютера

Кеш-пам'ять

Кеш-пам'ять (cache-memory) - це сверхоперативная пам'ять. Вона значно швидше звичайної оперативної пам'яті, але менше за обсягом. Кеш-пам'ять доступна тільки процесору, яка зберігає в ній проміжні і часто використовувані дані. Це дозволяє процесору витрачати менше часу на доступ до даних і раніше звільнятися для інших робіт. Все це разом прискорює виконання програм. Інакше кажучи, кешування - це організація зберігання найбільш уживаних даних у спеціально відведеній для цього частині пам'яті з максимально швидким доступом.

Кеш-пам'ять вбудована всередину мікросхеми мікропроцесора називається кеш-пам'яттю першого рівня, а встановлена ​​поза ним - кеш-пам'яттю другого рівня.

Порти

Порти зв'язку (ports) служать для сполучення комп'ютера і зовнішніх пристроїв, таких як миша, принтер, клавіатура ¹ і т. д. Часто до портів підключають різні вимірювальні прилади, датчики. Існують порти двох типів - послідовні (комунікаційних, серіальні) (serial ports) і паралельні. Оскільки, через них з комп'ютером може взаємодіяти будь-який пристрій, (за умови, що воно підтримує протокол порту), і паралельні, і послідовні порти ще називають універсальними. Про зовнішні пристрої, що підключаються до послідовних портів, кажуть, що вони мають «послідовний» інтерфейс, а про що підключаються до паралельним портів - «паралельний» інтерфейс. Всі порти можуть налаштовуватися на задану швидкість передачі і прийому інформації.

Більшість настільних комп'ютерів мають два послідовних порти, званих COM1 і COM2 для підключення зовнішніх пристроїв, порти COM3, COM4 для пристроїв, вбудованих всередину системного блоку, але можна встановити і більше число послідовних портів. До послідовних портів традиційно підключаються модем і миша. Послідовними порти називаються тому, що передають інформацію послідовно біт за бітом.

Крім послідовних в комп'ютері, як правило, є порти паралельні - LPT. Через такий порт комп'ютер може посилати пристрою групу біт інформації одночасно. Принтер зазвичай підключається саме до паралельного порту.

Роз'єми портів для зовнішніх пристроїв укріплені на задній панелі системного блоку.

Роз'єми портів на задній панелі системного блоку
CD-ROM, CD-R І CD-RW диски

CD-ROM диски (лазерно-оптичні диски) призначені для зберігання великих обсягів інформації, але на відміну від жорстких дисків їх легко замінювати один на інший. Вони компактні (діаметр диска 4.7 дюйма), надійно зберігають записану на них інформацію. Записи такого диска зручно тиражувати. Видимої різниці між компакт-дисками із записом музики, відео або якийсь інший інформації немає.

На одному компакт-диску можна зберегти інформації, скільки приблизно і на 500 дискетах.

Інформація на диску розташовується не на кільцевих доріжках, як у магнітних дисків, а на одній, закрученої в спіраль.

Однак CD-ROM диски можуть бути записані тільки один раз. Провести запис інформації можна на спеціальні диски CD-WORM (Write Once Read Many) - Запис Одноразово - Читання Багаторазове, CD-R (Compact Disk Recordable) - Записуваний Компакт Диск або CD-RW (Compact Disk ReWritable) - Компакт диски допускають Перезапис. Дані з компакт-диска зчитуються і потім передаються в комп'ютер порціями.

Швидкість роботи дисковода компакт-дисків - одна з основних характеристик CD-дисководів (CD-накопичувачів, CD-програвачів), що виражається в кілобайтах за секунду (Kb / s, Кб / с). Можуть зустрітися восьми, десяти або двадцатічетирех швидкісні моделі дисководів (позначається 2х, 4х, 8x, 10x, 24x, 32х, 40х, 48х ...), що означає зчитування і передачу даних дисководом комп'ютера зі швидкістю в 8, 10 або 24 рази більшої «нормальної ».

Існують моделі дисководів для вбудовування всередину системного блоку і мають власний корпус (зовнішній дисковод). Індикатор на лицьовій панелі дисковода показує - йде робота з компакт-диском чи ні

Лицьова панель CD-дисковода Лицьова панель CD-дисковода

Шина

Після складання і комп'ютер, і всі його адаптери виявляються пов'язаними між собою безліччю з'єднань (простіше кажучи, проводами (лініями)). Якби було можливо зв'язати їх разом, вийшов би товстий джгут або шина. Шина (bus) - це головна магістраль, по якій відбувається інформаційний обмін між пристроями комп'ютера. При цьому кількість інформації переданої за один прийом залежить від ширини шини. Час необхідний для одноразового зчитування або запису даних по проводам шини (операції введення і виведення даних), називається циклом шини.

Перші шини були шириною (розрядністю) 8 біт, потім у 16-біт і в 32-біта. Сьогодні широко поширені шини шириною 64-біта, а скоро будуть у 128 і більше біт. Комп'ютери часто класифікують саме по ширині шини.

По команді процесора дані можуть бути обрані з оперативної пам'яті, де вони зберігалися, і відправлені деякого адаптера. Тоді по лініях шини спочатку передасться адресу комірки пам'яті, а потім передадуться вибрані дані. Зрозуміло, що чим вище пропускна здатність шини, її швидкість, чим ширше шина даних (чим більше біт даних передається відразу), тим производительней виявляється робота комп'ютера в цілому. Нижче в порядку зростання швидкості передачі даних перераховуються стандарти організації шини:

ISA (Industry Standard Architecture)

EISA (Extended Industry Standard Architecture)

MCA (MicroChannel Architecture)

VLB (Vesa Local Bus)

PCI (Peripheral Component Interconnect