Персональные компьютеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Устройство персонального компьютера.

2.1. Основные составляющие ПК.

Основой персонального  компьютера является системный блок. Он организует работу, обрабатывает информацию, производит расчеты, обеспечивает связь  человека и ЭВМ. Пользователь не обязан досконально разбираться в том, как работает системный блок. Это  удел специалистов. Но он должен знать, из каких функциональных блоков состоит  компьютер. Мы не имеем четкого представления  о принципе действия внутренних функциональных блоков окружающих нас предметов - холодильника, газовой плиты, стиральной машины, автомобиля, но должны знать, что заложено в основу работы этих устройств, каковы возможности  составляющих их блоков.

Системный блок персонального компьютера состоит из системной платы, имеющей размеры 212/300 мм и расположенной в самом низу, динамика, вентилятора, источника питания, двух дисководов. Один дисковод обеспечивает ввод-вывод информации с винчестерского диска, другой- с гибких магнитных дисков.

        Системная плата является центральной частью ЭВМ и составлена из нескольких десятков интегральных схем разного назначения. Микропроцессор выполнен в виде одной большой интегральной схемы. Предусмотрено гнездо для дополнительного микропроцессора Intel 8087-выполнения операции с плавающей запятой. При необходимости повысить производительность компьютера можно поместить его в это гнездо. Имеется несколько модулей постоянной и оперативной памяти. В зависимости от модели предусмотрены от 5 до 8 разъемов, куда вставляются платы различных адаптеров.

Адаптер - это  устройство, которое обеспечивает связь  между центральной частью ЭВМ  и конкретным внешним устройством, например между оперативной памятью и принтером или винчестерским диском. На плате также устанавливают несколько модулей, выполняющих вспомогательные функции при работе с компьютером. Имеются переключатели, которые необходимы для обеспечения работы компьютера при выбранном составе внешних устройств ( конфигурация компьютера).

Клавиатура есть у каждого компьютера. С его  помощью в компьютер вводят информацию или отдают компьютеру команды. Прабабушкой  клавиатуры компьютера была пишущая  машинка. От нее клавиатура получила в наследство клавиши с буквами  и цифрами.

Но компьютер  умеет делать больше дел, чем пишущая  машинка, и потому у его клавиатуры намного больше клавиш. Разные клавиши  служат для разных дел. Например, у  обычной пишущей машинки нет  клавиш для стирания того, что написано, а у клавиатуры - есть. Такая пишущая  машинка не может вставить новое  слово между двумя другими, а  компьютер - может, и для этого  тоже есть специальная клавиша.

Когда мы играем в компьютерные игры, то чаще всего  используем клавиши со стрелками. Их еще называют "курсорными клавишами". С помощью этих клавиш можно управлять  тем, как бегает по экрану герой игры. Очень часто в играх используются клавиши СTRI и ALT. Одной клавишей герой стреляет, а другой - прыгает. Это довольно большие клавиши, к тому же они находятся в самом низу клавиатуры, и потому ими пользоваться удобно.

Самая длинная  клавиша - ПРОБЕЛ. Ее можно нажать даже с завязанными глазами. И потому ее тоже очень часто используют в  играх.

       При работе с компьютером больше всего информации мы получаем, глядя на экран монитора. Монитор чем-то похож на телевизор. Но телевизор нельзя смотреть вблизи, потому что он очень вредно действует на глаза. Монитор тоже действует на глаза, но не так сильно, как телевизор. Изображение у мониторов более четкое.

Мониторы бывают разные. Они различаются размерами  экранов и качеством изображения. Размер экрана измеряют дюймами. Если вы не знаете, что такое дюйм.то возьмите спичку и сломайте ее пополам. Длина такой половинки и есть дюйм.

Измеряют экран  наискосок - между противоположными углами. Обычные мониторы имеют 14 дюймов. Часто также встречаются мониторы с размером 15 дюймов. Бывают и еще  больше, но дома ими редко пользуются.

Если у вас  мониторы с размером 14 дюймов, то на него надо обязательно надеть защитный экран - он намного снизит вред от излучения  монитора.

Гораздо лучше  мониторы, у которых размер 15 дюймов. Они стоят дороже, но их качество выше. С такими мониторами можно  работать и без защитного экрана, хотя он и им не помешает.

Мышь - очень удобная  пластмассовая машинка для употребления компьютером. Это небольшая коробочка, внутри которой крутится резиновый  шарик. Когда мышка двигается  по столу или по специальному коврику, шарик крутится, а на экране двигается  указатель мышки(курсор).

Как и клавиатура и джойстик, мышь служит для управления компьютером. Это как бы "клавиатура наоборот". У клавиатуры более 100 клавиш, а у мыши-всего 2, но зато мышь можно катать по столу, а клавиатура стоит на одном месте.

У мыши есть кнопки. Обычно их две - правая кнопка и левая. На левую кнопку удобно нажимать указательным пальцем. Поэтому эта кнопка используется очень часто. (У тех, кто не моет руки перед игрой с компьютером, эта кнопка особенно быстро пачкается). Правая кнопка используется реже - когда надо сделать что-то очень хитрое или умное.

Бывают мыши с  тремя кнопками. У них между правой и левой кнопками есть еще средняя кнопка. Эта кнопка замечательна тем, что она одна из самых бесполезных вещей на свете. Много лет назад были очень умные люди, которые ее придумали, но программ для таких мышей не делают, а трехкнопочные мыши еще встречаются.

       Анализ новых решений построения структуры компьютера показывает, что процессор, память, устройства ввода - вывода составляют основу любого компьютера. Рассмотрим наиболее распространенную структурную схему, которая лежит в основе наиболее часто встречающихся моделей компьютеров, в частности персональных. Модульность, магистральность, микропрограммируемость, используется при разработке практически любой модели компьютера.

Модульность - это  построение компьютера на основе набора модулей. Модуль представляет собой  конструктивно и функционально  законченный электронный блок в  стандартном исполнении. Это означает, что с помощью модуля может  быть реализована какая-то функция  либо самостоятельно, либо совместно  с другими модулями. Организация  структуры ЭВМ на модульной основе аналогична строительству блочного дома, где имеются готовые функциональные блоки, например санузел, кухня, которые  устанавливаются в нужном месте.

Магистральность - это способ связи между различными модулями компьютеров, т.е. все входные и выходные устройства подсоединены одними и теми же проводами, называемыми шинами. Как в городе главной артерией является центральная улица, связывающая центр города с помощью различных улиц и переулков с домами, кварталами, районами, так и в компьютере главной артерией является магистраль, по которой происходит основное движение информации.

Магистраль компьютера состоит из нескольких групп шин, объединенных по функциональному признаку. Шинами данных служат провода, по которым передается только информация, шинами адреса-провода, по которым передаются адреса ячеек и участков памяти, шинами управления-провода, по которым передаются управляющие сигналы. Магистральный принцип лег в основу организации интерфейса. Интерфейс - это совокупность аппаратуры сопряжения и программных средств для организации связи устройств компьютера и самих компьютеров. Аппаратуру сопряжения составляют электронные модули и шины предназначенные для выполнения различных функций. Организует работу аппаратуры сопряжения по передаче информации комплекс специальных программ.

Для реализации принципа микропрограммируемости необходимо наличие в компьютере так называемой постоянной памяти, в ячейках которой  будут постоянно храниться коды, соответствующие различным комбинациям  управляющих сигналов. Каждая такая  комбинация позволяет выполнить  элементарную операцию, т.е. подключить определенные электрические цепи и  схемы.

Для того чтобы  выполнить элементарную операцию, необходимо задать управляющий сигнал. Как уже  было сказано, он хранится в ячейке постоянной памяти, имеющей совершенно определенный, конкретный адрес. Значит, достаточно задать определенную последовательность адресов, чтобы был сформирован  набор управляющих сигналов для  выполнения элементарных операций. Задает эту последовательность адресов  микропрограмма, также хранящаяся в  постоянной памяти.

Современный компьютер  можно представить в большинстве  случаев упрощенной структурной  схемой, где выделены центральная  и периферийная части. К центральной  части относятся процессор и  внутренняя память, к периферийной части - устройства ввода-вывода и внешняя  память. В основу упрощенной структурной  схемы заложены принципы магистральности, модульности, микропрограммирумостью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Процессор – основная часть компьютера.

Процессор - это устройство, управляющее ходом вычислительного процесса и выполняющее арифметическое и логическое действия.

Внутренняя память - это память высокого быстродействия и ограниченной емкости. При изготовлении блока памяти используют либо электронные  схемы на полупроводниковых элементах, либо ферромагнитные материалы. Конструктивно он выполнен в одном корпусе с процессором и является центральной частью ЭВМ. Внутренняя память может состоять из оперативной и постоянной памяти. Принцип ее разделения такой же, как у человека. Мы обладаем некоторой информацией, которая хранится в памяти постоянно, а есть информация, которую мы помним некоторое время, либо она нужна только на тот момент, пока мы думаем над решением какой-то проблемы.

Оперативная память служит для хранения оперативной, часто  изменяющейся в процессе решения  задачи. При решении другой задачи в оперативной памяти будет храниться  информация только для этой задачи. При отключении ЭВМ вся информация, находящаяся в оперативной памяти, в большинстве случаев стирается.

Постоянная память предназначена для хранения постоянной информации, которая не зависит от того, какая задача решается в ЭВМ. В большинстве случаев постоянной информацией являются программы  решения часто используемых задач, например вычисление функций sin X, cos X, lg X, а также некоторые управляющие программы, микропрограммы и т.д. Отключение ЭВМ и включение ее в работу не влияют на качество хранения информации.

Внешняя память предназначена для долговременного  хранения информации независимо от того, работает ЭВМ или нет. Характеризуется  она более низким быстродействием, но позволяет хранить существенно большой объем информации по сравнению с оперативной памятью. Во внешнюю память записывают информацию.которая не меняется в процессе решения задачи, программы, результаты решения и т.д. В качестве внешней памяти используют магнитные диски.магнитные ленты, магнитные карты, перфокарты, перфоленты. Устройства ввода - вывода предназначены для организации ввода информации в оперативную память компьютера или вывода информации из оперативной памяти компьютера во внешнюю память либо непосредственно пользователю. (НМЛ - накопитель на магнитной ленте НГМД - накопитель на гибких магнитных дисках, НМД - накопитель на жестких магнитных дисках, УПК-устройство ввода-вывода с перфокарт, УПЛ - устройство ввода-вывода с перфолент.

И последнее. Не следует надеяться, что развитие вычислительной техники как-то кардинально  изменит наше существование. Компьютер  не более (но и не менее) чем один из мощных двигателей прогресса (как  энергетика, металлургия, химия, машиностроение), который берет на свои "железные плечи" такую важную функцию, как  рутину обработки информации. Эта  рутина всегда и везде сопровождает самые высокие полеты человеческой мысли. Именно в этой рутине очень  часто тонут дерзкие решения, недоступные компьютеру. Поэтому  так важно " свалить" на компьютер  рутинные операции, чтобы освободить человека для его истинного предназначения-творчества.

 

 

 

 

 

Глава 3. Разновидности ПК.

3.1 Стационарные ПК.

Первые персональные компьютеры (как и любые первые компьютеры вообще) не предназначались для переноски. То есть первые ПК были стационарными. Они состояли из отдельных конструктивно завершенных частей, как например системного блока, монитора и клавиатуры, соединенных интерфейсными кабелями с системным блоком. Это пример раздельной схемы построения ПК. Но в настоящее время также широкое распространение получили ПК-моноблоки, в которых системный блок, монитор и, нередко, другие устройства (клавиатура, звуковая подсистема, веб-камера, микрофон) конструктивно объединены в одно устройство.

Раздельная схема — в противоположность моноблочной — предполагает, что ПК состоит из системного блока и разнообразных внешних, то есть конструктивно самостоятельных подключаемых к системному блоку извне через стандартные интерфейсы (например: USB, D-Sub, DVI, FireWire), устройств (в частности: мониторы, клавиатура, мышь, микрофоны, звуковые колонки, веб-камеры, принтеры, сканеры, различные внешние модемы, игровые устройства).

Исторически такая схема  ПК была самой первой. Она же до сих  пор остается самой распространенной схемой стационарных ПК. Например, профессиональные рабочие станции практически  всегда строятся по такой схеме.

Главное достоинство раздельной схемы — сравнительно легкая масштабируемость. То есть в любой момент можно без особых затруднений заменить любой из компонентов ПК (например, монитор). Но обратная сторона медали — наименьшая транспортабельность и сравнительная громоздкость такого ПК. Естественно раздельная схема применяется тогда когда главное требование к ПК — легкость и простота масштабирования.

Функциональным ядром  в раздельной схеме стационарного  ПК естественно является системный  блок.

Известны два вида конструктивной компоновки системного блока:

• desktop — горизонтальная конструктивная компоновка системного блока, с возможностью размещения монитора на таком системном блоке;
• tower — «башенный» системные блок в вертикальной конструктивной компоновке.