Компьютер

Совместное использование компьютеров  разных типов. Как правило, в больших организациях одновременно используется несколько типов компью- теров, поскольку на каждом типе компьютеров целесообразно решать свои задачи. Но одновременное использование нескольких видов компьютеров, имеет и существенные недостатки. Обслуживание нескольких видов компьютеров дороже, требует более многочисленный штат специалистов и/или более высококвалифицированных специалистов, а также покупки разнообразного программного обеспечения. Связь разнородных компьютеров в локальную сеть имеет множество подводных камней а перенос данных между программами на разных видах компьютеров также всегда прост. Поэтому обычно имеет смысл стремиться сделать число тип компьютеров в организации минимальным.

 

7. Основные блоки компьютера IBM РС

Обычно  персональные компьютеры IBM РС состоят  из трех частей (блоков):

• системного блока;

• клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;

• монитора (или дисплея) - для изображения текстовой и графической информации.

Компьютеры  выпускаются и в портативном  варианте - обычно в «блокнотном» (ноутбук) исполнении.

 Здесь  системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус: системный блок спрятан под клавиатурой, а монитор сделан как крышка к клавиатуре.

Системный блок - является в компьютере «главным». В нем располагаются все основные узлы компьютера:

• электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т.д

• блок питания, который преобразует электропитание сети в по- стоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;

• накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, ис- пользуемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);

• накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер);

• другие устройства (см. ниже).

 

8. Дополнительные устройства

К системному блоку компьютера IBM РС можно подключать раз- личные устройства ввода-вывода информации, расширяя тем самым его функциональные возможности.

Внешние устройства - располагаются вне системного блока компьютера и подсоединяются к нему через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока. Кроме монитора и клавиатуры, такими устройствами являются:

• принтер — для вывода на печать текстовой и графической информАции;

• мышь — устройство, облегчающее ввод информации в компьютер;

• джойстик — манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой, употребляется в основном для компьютерных игр;

• а также другие устройства.

Внутренние устройства - вставляются внутрь системного блока компьютера ,  например:

• модем или факс-модем — для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть (факс-модем может также получать и принимать факсы);

• дисковод для компакт-дисков, он обеспечивает возможность чтения данных с компьютерных компакт-дисков и проигрывания аудиокомпакт-дисков;

• стример — для хранения данных на магнитной ленте;

• звуковая карта — для воспроизведения и записи звуков (музыки, голоса и т.д.).

Впрочем, модемы, факс-модемы, стримеры, дисководы  для компакт- дисков и другие устройства могут выпускаться и во внешнем исполнении. Как правило, устройства во внутреннем исполнении стоят дешевле - для них не надо изготавливать корпус и их не надо снабжать своим блоком питания.

Контроллеры и устройства. Для управления работой устройств в IBM РС-совместимых компьютерах используются электронные схемы - контроллеры

 

9. Микропроцессор и сопроцессор

Микропроцессор - самым главным элементом в компьютере, его «мозг», микропроцессор — небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации.

 Микропроцессор  умеет выполнять сотни различных  операций и делает это со  скоростью в несколько десятков  или даже сотен миллионов операций  в секунду.

Микропроцессоры фирмы Intel, применяемые в IBM РС-совместимых  компьютерах, таковы: . Intel — 8088, 80286, 80386 (модификации SX и DX), 80486 (модификации SX, SX2, DX, DX2 и DX4), Pentium и Pentium Pro, они приведены в порядке возрастания производительности и цены.

 Разница  в производительности этих микропроцессоров  очень велика. Так, новейший микропроцессор Pentium Pro быстрее микропроцессора  Intel- 8088 (на котором были основаны  исходный вариант компьютера IBM PС  и модель IBM РС ХТ) в несколько тысяч раз!

Тактовая частота. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Например, микропроцессоры Pentium выпускаются с тактовой частотой от 75 до 200 МГц (то есть они отличаются по производительности примерно в два с половиной раза). Часто тактовая частота указывается вслед за моделью микропроцессора, например Pentium/75 МГц.

Замечания. 1. Тактовая частота указывает скорость выполнения элементарных операций внутри микропроцессора. Разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же команды (например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем более современная (часто говорят, более высокая) модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов требуется микропроцессору для выполнения одних и тех же команд.

 

10. Память

Оперативная память. - важный элемент компьютера Из нее процессор берет программы и сходные данные для обработки, в нее он записывает поЛученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память.

 Однако, содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями). Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM - random access memory, то есть память с произвольным доступом).

От количества  востановленной в компьютере оперативной  памяти напрямую зависит, с какими программами Вы сможете на нем работать. При неДОСтаточном количестве оперативной памяти многие программы либо вовсе не будут работать, либо станут работать крайне медленно.

Кэш-память. Для ускорения доступа к оперативной памяти на бы- стродействующих компьютерах используется специальная сверхбыст- родействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.

 Другие виды памяти

BIOS (постоянная память) - память, в которую данные занесены при ее изготовлении. Эти данные не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут только их считывать. Такой вид памяти обычно называется ROM (read only memory, или память только для чтения), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство).

В IВМ PC-совместимом  компьютере в постоянной памяти хранятся про- граммы для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки опе- рационной системы (ОС) и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Большая часть этих программ связана с обслуживанием ввода-вывода, содержимое постоянной памяти называется BIOS (basic Input-Output System, или базовая система ввода-вывода)

В BIOS содержится также программа  настройки конфигурации компьютера (SETUP). Она позволяет установить некоторые характеристики устройств компьютера (типы видеоконтроллера, жестких дисков и дисководов для дискет, часто также режимы работы с оперативной памятью, запрос пароля при начальной загрузке и т.д.).

СМOS (полупостоянная память) - небольшой участок памяти, служат для хранения параметров конфигурации компьютера. Память обычно выполняется по технологии CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), обладающей низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера, т.к. для ее электропитания используется специальный аккумулятор.

Видеопамять. - память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера - электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран.

11. Электронные платы, контроллеры и шины

Электронные платы. Электронная начинка IBM PC, как правило, выполняется из нескольких модулей — электронных плат. Каждая плата представляет собой плоский кусок пластика, на котором укреплены электронные компоненты (микросхемы, конденсаторы и т.д.) и различные разъемы. Внутри электронной платы проложены проводники для соединения смонтированных на плате компонент между собой.

Материнская плата - самой большой электронной платой в компьютере является системная, или материнская, плата. На ней располагаются основной микропроцессор, оперативная память, кэш-память, шина (или шины) и BIOS. Там же находятся электронные схемы (контроллеры), управляющие другими устройствами компьютера.

Контроллеры - электронные схемы, управляющие различными устройствами компьютера. Во всех компьютepax  имеются контроллеры для управления клавиатурой, монитором, дисководами для дискет, жестким диском и т.д.

Интегрированные контроллеры. Многие контроллеры входят в состав материнской платы. Такие контроллеры называются встроенными или интегрированными (в материнскую плату). Так, контроллер клавиатуры всегда является встроенным.

Платы контроллеров. Разным пользователям в компьютере нужен разный набор контроллеров. Поэтому все контроллеры компьютера встраиваются в материнскую плату только в некоторых специальных компьютерах. В большинстве компьютеров некоторые контроллеры располагаются на отдельных электронных платах- платах контроллеров . Эти платы вставляются в специальные разъемы (слоты) на материнской плате компьютера.

С помощью  добавления и замены плат контроллеров можно модифицировать компьютер, расширяя его возможности и настраивая его по своим потребностям. Например, пользователь может добавить в компьютер факс-модем, звуковую карту, плату приема телепередач и т.д.

Шины. При вставке в разъем материнской платы контроллер подключается к шине - магистрали передачи данных между оперативной памятью и контроллерами. В современных компьютерах обычно имеются две шины:

• шина ISA для контроллеров низкоскоростных устройств (то есть для обмена данными с клавиатурой, мышью, дисководами для дискет, модемом, звуковой картой и т.д.)

• шина PCI для обмена данными с высокоскоростными устройствами — (жесткими дисками, видеоконтроллером и т.д.).

Разъемы шин. Каждый контроллер может быть подключен лишь к той шине, на которую он рассчитан. Поэтому разъемы различных шин сделаны разными, чтобы их нельзя было перепутать.

Контроллеры портов ввода-вывода. Одним из контроллеров, которые присутствуют почти в каждом компьютере, является контроллер портов ввода-вывода. Порты ввода-вывода бывают следующих типов:

• параллельные (обозначаемые LPT1-LPT4), к соответствующим разъемам на задней стенке компьютера (имеющим 25 гнезд,) обыкновенно подключаются  принтеры;

• последовательные (обозначаемые СОМ1 - COM3), обычно подсоединяются мышь, модем и другие устройства;

• игровой порт - к его разъему (имеющему 15 гнезд, см. рисунок справа) подключается джойстик.

Как правило, контроллер портов компьютера поддерживает один параллельный и два последовательных порта.

 

12. Блок-схема устройства компьютера

 

 

 

 

 

13. Устройства, подключаемые к компьютеру

14. Мышь и другие указательные устройства

Мышь— указательное устройством манипуляторного типа.

В портативных  компьютерах вместо мыши используют трекбол, сенсорную панель или трекпойнт . Функционально все эти устройства эквивалентны мыши, выбор между ними - дело вкуса.

 

15. Дисководы для дискет

Назначение. Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, а также хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере. Практически все компьютеры имеют хотя бы один дисковод для дискет. Однако как носитель информации дискеты используются все меньше, поскольку они недостаточно надежны и позволяют хранить значительно меньше данных, чем другие носители информации.

Типы дискет. Наиболее распространены дискеты размером 3,5 и 5,25 дюйма (89 и 133 мм). Часто дискеты размером 5,25 дюйма называются «пятидюймовыми», а размером 3,5 дюйма - «трехдюймовыми». Трехдюймовые дискеты предпочтительнее, поскольку они обеспечивают более надежное хранение информации (жесткий пластиковый корпус и металлическая защелка защищают поверхность дискеты от повреждений).