Аппаратное представление персонального компьютера

Курсовая работа: Аппаратное представление  персонального компьютера

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

1 КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА

 

2 АППАРАТНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПК  И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

2.1 Системный блок

 

2.2 Системная плата

 

2.3 Чипсет

 

2.4 Память ПК

 

2.5 Жесткий диск

 

3 МОНИТОР

 

4 КЛАВИАТУРА

 

5 МАНИПУЛЯТОР МЫШЬ

 

6 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

 Примерно 40 тысяч лет назад  в процессе эволюции живой  природы человек разумный. Человек  существует в «море» информации, он постоянно получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, хранит ее в своей памяти, анализирует с помощью мышления и обменивается информацией с другими людьми.

 

 Целесообразное поведение человека, так же как и животных, строится  на основе анализа информационных сигналов, которые получает с помощью органов чувств. Чувствительные нервные окончания органов чувств (рецепторы) воспринимают воздействие и передают его по нервной системе в мозг.

 

 Человек может использовать  пять различных способов восприятия  информации с помощью пяти органов чувств: зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания. Наибольшее количество информации (до 90%) человек получает с помощью зрения, около 9% - с помощью слуха и 1% - с помощью других органов чувств (обоняния, осязания и вкуса).

 

 Полученную информацию в  форме зрительных, слуховых и  других образов человек хранит  в памяти, обрабатывает с помощью  мышления и использует для  управления своим поведением  и достижения поставленных целей.

 

 Человек не может жить  вне общества. В процессе общения с другими людьми человек передает и получает информацию в форме сообщений. А заре человеческой истории для передачи информации использовался язык жестов, затем появилась устная речь. В настоящее время обмен сообщениями между людьми производится с помощью сотен естественных языков. Для того, чтобы информация была понятна. Язык должен быть известен всем людям, участвующим в общении.

 

 Чем большее количество языков  вы знаете, тем шире круг вашего  общения. Понятность – это  одно из свойств информации.

 

 С самого начала человеческой истории возникла потребность накопления информации для ее передачи во времени из поколения в поколение и передачи в пространстве на большие расстояния. Процесс накопления информации начался с изобретения в IV тысячелетии до нашей эры письменности и первых носителей информации (шумерские глиняных табличек и древнеегипетских папирусов).

 

 Для того чтобы человек  мог правильно ориентироваться  в окружающем мире, информация  должна быть полной и точной. Полнота и точность – это  еще два свойства информации. Задача получения полной и точной информации о природе, обществе и технике стоит перед наукой. Процесс систематического научного познания окружающего мира, в котором информация рассматривается как знания, начался с середины XV века после изобретения книгопечатания.

 

 Для долговременного хранения  знаний и распространения их  в обществе необходимы носители  информации. Материальная природа  носителей информации может быть  различной.

 

 До настоящего времени в  качестве основного носителя  информации используется бумага. В прошлом веке широкое распространение для хранения информации поучила фото- и кинопленка. В настоящее время для хранения информации широко используется также магнитные носители (аудио- и видеопленки, гибкие и жесткие диски) и оптические носители (CD- и DVD-диски).

 

 

1 КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ

 

 

 Компьютер – это устройство  или средство, предназначенное для  обработки информации. Компьютер  может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме.  Информацию в иной форме представления для ввода в компьютер необходимо преобразовать в числовую форму.

 

 Современным компьютерам предшествовали  ЭВМ нескольких поколений. В  развитии ЭВМ выделяют пять  поколений. В основу классификации  заложена элементная база, на  которой строятся ЭВМ.

 

1. В 1943 году была создана вычислительных  машин ЭВМ первого поколения  на базе электронных ламп.

 

2. Второе поколение (50 – 60 г.г.) компьютеров построено на базе  полупроводниковых элементов (транзисторах).

 

3. Основная элементная база  компьютеров третьего поколения (60 – 70 г.г.) - интегральные схемы малой и средней интеграции.

 

4. В компьютерах четвертого  поколения (70 – по н/в) применены  больших интегральных схемах  БИС (микропроцессоры). Применение  микропроцессоров в ЭВМ позволило  создать персональный компьютер (ПК), отличительной особенностью которого является небольшие размеры и низкая стоимость.

 

5. В настоящее время ведутся  работы по созданию ЭВМ пятого  поколения, которые разрабатываются  на сверхбольших интегральных  схемах.

 

 Существует и другие различные системы классификации ЭВМ:

 

 по производительности и  быстродействию

 

 по назначению

 

 по уровню специализации

 

 по типу используемого процессора

 

 по особенностям архитектуры

 

 по размерам

 

 Рассмотрим схему классификации  ЭВМ, исходя из их вычислительной мощности и габаритов.

 

 

 

 

 Рисунок.1. Классификация ЭВМ.

 

 

 Средние ЭВМ широкого назначения  используются для управления  сложными технологическими производственными  процессами.

 

 Мини-ЭВМ ориентированы на  использование в качестве управляющих  вычислительных комплексов, в качестве сетевых серверов.

 

 Микро - ЭВМ — это компьютеры, в которых в качестве центрального  процессора используется микропроцессор. К ним относятся встроенные  микро – ЭВМ (встроенные в  различное оборудование, аппаратуру  или приборы) и персональные компьютеры PC.

 

 Современные персональные компьютеры  имеют практически те же характеристики, что и мини-ЭВМ восьмидесятых  годов. На базе этого класса  ЭВМ строятся автоматизированные  рабочие места (АРМ) для специалистов  различного уровня, используются как средство обработки информации в информационных системах.

 

 К персональным компьютерам  относятся настольные и переносные  ПК. К переносным ЭВМ относятся  Notebook (блокнот или записная книжка) и карманные персональные компьютеры (Personal Computers Handheld - Handheld PC, Personal Digital Assistants – PDA и Palmtop).

 

 Процессор – функциональная  часть ЭВМ, выполняющая основные  операции по обработке данных  и управлению работой других  блоков. Процессор является преобразователем  информации, поступающей из памяти и внешних устройств.

 

 Запоминающие устройства обеспечивают  хранение исходных и промежуточных  данных, результатов вычислений, а  также программ. Они включают: оперативные  (ОЗУ), сверхоперативные СОЗУ), постоянные (ПЗУ) и внешние (ВЗУ) запоминающие устройства.

 

 Оперативные ЗУ хранят информацию, с которой компьютер работает  непосредственно в данное время  (резидентная часть операционной  системы, прикладная программа,  обрабатываемые данные). В СОЗУ  хранится наиболее часто используемые  процессором данные. Только та информация, которая хранится в СОЗУ и ОЗУ, непосредственно доступна процессору.

 

 Внешние запоминающие устройства (накопители на магнитных дисках, например, жесткий диск или винчестер)  с емкостью намного больше, чем  ОЗУ, но с существенно более медленным доступом, используются для длительного хранения больших объемов информации. Например, операционная система (ОС) хранится на жестком диске, но при запуске компьютера резидентная часть ОС загружается в ОЗУ и находится там до завершения сеанса работы ПК.

 

 ПЗУ (постоянные запоминающие  устройства) и ППЗУ (перепрограммируемые  постоянные запоминающие устройства) предназначены для постоянного  хранения информации, которая записывается  туда при ее изготовлении, например, ППЗУ для BIOS.

 

 В качестве устройства ввода информации служит, например, клавиатура. В качестве устройства вывода – дисплей, принтер и т.д.

 

 

2 АППАРАТНОЕ УСТРОЙСТВО ПК И  ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

 

 Персональные компьютеры выпускаются  в следующих конструктивных исполнениях:  стационарные (настольные) и переносные. Наиболее распространенными являются настольные ПК, которые позволяют легко изменять конфигурацию.

 

 Рассмотрим IBM – совместимый  настольный персональный компьютер.  Состав ПК принято называть  конфигурацией. Поскольку современные компьютеры имеют блочно - модульную конструкцию, то необходимую аппаратную конфигурацию, можно реализовать из готовых узлов и блоков (модулей), изготовляемых различными производителями.

 

 Совместимость устройств является  основополагающим принципом открытой архитектуры, которую предложила компания IBM. Это послужило толчком к массовому производству, как отдельных узлов, так и компьютеров.

 

 К базовой конфигурации относятся  устройства, без которых не может  работать современный ПК:

 

 системный блок;

 

 клавиатура, которая обеспечивает ввод информации в компьютер;

 

 манипулятор мышь, облегчающий  ввод информации в компьютер;

 

 монитор, предназначенный для  изображения текстовой и графической  информации.

 

 

2.1 Системный блок

 

 

 В персональных компьютерах,  выпускаемых в портативном варианте, системный блок, монитор и клавиатура объединяются в один корпус. Системный блок представляет собой металлическую коробку со съемной крышкой, в которой размещены различные устройства компьютера.

 

 

 

 Рис. 2. Внешний вид системного  блока.

 

 

 По форме корпуса бывают:

 

Desktop – плоские корпуса (горизонтальное  расположение), их обычно располагают  на столе и используют в  качестве подставки для монитора

 

Tower - вытянутые в виде башен  (вертикальное расположение), обычно  располагаются на полу.

 

 Корпуса различаются по размерам, указанные приставки Super, Big, Midi, Micro, Tiny, Flex, Mini, Slim обозначают размеры  корпусов. На передней стенке  корпуса размещены кнопки “Power”  - Пуск, “Reset” - Перезапуск, индикаторы  питания и хода работы ПК.

 

Порты (каналы ввода - вывода)

 

 На задней стенке корпуса  современных ПК размещены (точнее  могут размещаться) следующие  порты :

 

Game - для игровых устройств (для  подключения джойстика)

 

VGA - интегрированный в материнскую  плату VGA – контроллер для подключения монитора для офисного или делового ПК

 

COM - асинхронные последовательные (обозначаемые СОМ1—СОМЗ). Через  них обычно подсоединяются мышь, модем и т.д.

 

PS/2 – асинхронные последовательные  порты для подключения клавиатура  и манипулятора мышь

 

 LPT - параллельные (обозначаемые LPT1—LPT4), к ним обычно подключаются принтеры

 

USB - универсальный интерфейс для  подключения 127 устройств (этот  интерфейс может располагаться  на передней или боковой стенке  корпуса)

 

IEЕЕ-1394 (FireWire) - интерфейс для передачи больших объемов видео информации в реальном времени (для подключения цифровых видеокамер, внешних жестких дисков, сканеров и другого высокоскоростного оборудования). Интерфейсом FireWire оснащены все видеокамеры, работающие в цифровом формате. Может использоваться и для создания локальных сетей.

 

iRDA - инфракрасные порты предназначены  для беспроводного подключения  карманных или блокнотных ПК  или сотового телефона к настольному  компьютеру. Связь обеспечивается  при условии прямой видимости,  дальность передачи данных не более 1 м. Если в ПК нет встроенного iRDA адаптера, то он может быть выполнен в виде дополнительного внешнего устройства (USB iRDA адаптера), подключаемого через USB-порт.

 

Bluetooth ("блутус")- высокоскоростной  микроволновый стандарт, позволяющий передавать данные на расстояниях до 10 метров. Если нет встроенного Bluetooth адаптера, то он может быть выполнен в виде дополнительного внешнего устройства (USB bluetooth адаптера), подключаемого через USB-порт. USB bluetooth адаптеры предназначены для беспроводного подключения карманных или блокнотных ПК, или сотового телефона к настольному компьютеру.

 

 

 

Рисунок 3. Внешний вид портов на задней панели системного блока.

 

 

Разъемы звуковой карты: для подключения  колонок, микрофона и линейный выход.

 

Необходимо отметить, что наличие  или отсутствие в ПК перечисленных  портов зависит от его стоимости  и уровня современности.

 

В системном блоке расположены  основные узлы компьютера:

 

- Системная или материнская  плата (motherboard), на которой установлены дочерние платы (контроллеры устройств, адаптеры или карты) и другие электронные устройства:

 

- блок питания, преобразующий  электропитание сети в постоянный  ток низкого напряжения, для электронных  схем компьютера;

 

 

 

 

Рисунок 4. Внешний вид блока  питания.

 

 

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