87130

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (ПК)

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) - это электронное устройство, используемое для автоматизации процессов приема, хранения, обработки и передачи информации, которые осуществляются по заранее разработанным человеком алгоритмам (программам).

Русский

2015-04-17

2.8 MB

5 чел.

ТЕМА 1: АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (ПК)

Современный компьютерэто устройство, предназначенное для работы с информацией в цифровом формате. А именно введения, поиска, преобразования, хранения, вывода и передачи информации.

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) - это электронное устройство, используемое для автоматизации процессов приема, хранения, обработки и передачи информации, которые осуществляются по заранее разработанным человеком алгоритмам (программам).

Классификация ЭВМ:

1

Калькулятор — электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами.

2

Рабочая станция (англ. workstation) — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для решения определённого круга задач. Это стационарный компьютер в составе локальной вычислительной сети (ЛВС) по отношению к серверу.

3

Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека.

4

Мейнфрейм — универсальный, большой компьютер высокого уровня, предназначенный для решения задач, связанных с интенсивными вычислениями и обработкой больших объемов информации.

5

Суперкомпьютервычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров.

6

Персональный компьютер (ПК) — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем.

Виды персональных компьютеров.

По конструкции персональные компьютеры делятся на несколько типов:

Стационарный ПК

-

Десктоп (desktop) — стационарный компьютер, который удобнее располагать на столе.

-

«Башенный» системный блок (tower) — высокий системный блок и потому обычно располагается под столом.

-

Моноблок — персональный компьютер, в котором системный блок, монитор, микрофон, звуковые колонки, веб-камера конструктивно объединены в одно устройство.

-

Неттоп (nettop) — небольшой по физическому размеру настольный персональный компьютер, предназначенный для работы с Интернет-приложениями.

Мобильный (переносной) ПК

-

Ноутбук (notebook) — переносной персональный компьютер, в корпусе которого объединены типичные компоненты ПК, включая дисплей, клавиатуру и устройство указания (обычно сенсорная панель, или тачпад), а также аккумуляторные батареи.

-

Нетбук (netbook) — компактный ноутбук, предназначенный в основном для выхода в Интернет и работы с офисными приложениями.

-

Планшет (tablet computer) — разновидность ноутбука. Оборудован сенсорным экраном и позволяют работать при помощи стилуса или пальцев как с использованием, так и без использования клавиатуры и мыши.

-

Карманный персональный компьютер (КПК, англ. PDA) — cверхпортативный ПК умещающийся в кармане и обладающий широкими функциональными возможностями.

Другие

-

Игровая приставка (игровая консоль) — специализированное электронное устройство, разработанное и созданное для видеоигр.

-

Смартфон (smartphone) — мобильный телефон, дополненный функциональностью карманного персонального компьютера.

-

Коммуникатор (communicator, PDA phone) — карманный персональный компьютер, дополненный функциональностью мобильного телефона.

Основные составляющие части ПК и их характеристика.

В состав стандартного ПК входят:

  1. Системный блок;
  2. Монитор;
  3. Клавиатура;
  4. Мышь (стандартная конфигурация ПК).


Системный блок – это корпус, который содержит большинство компонентов компьютера и защищает их от внешних воздействий.

На системном блоке расположены две кнопки: кнопка запуска и кнопка аварийной перезагрузки. А также, гнезда USB, гнезда для наушников и микрофона. 

Основные компоненты системного блока:

1. Корпус

2. Блок питания

3. Центральный процессор

4. Корпусной вентилятор

5. Модули оперативной памяти

6.Видеокарта

7-8. PCI-устройства

9-10. CD/DVD привод

11. Жесткий диск

12. Материнская плата


1. Корпус. 

Здесь расположены все перечисленные части компьютера. Бывают различных размеров и форм-факторов. Чем корпус объемней и массивней, тем легче обеспечивать хорошее охлаждение и низкий уровень шума.

2. Блок питания. 

Один из важнейших компонентов, входящих в состав системного блока, так как обеспечивает питание всех частей компьютера. Его мощность и качество влияет на состояние всех комплектующих. Некачественный блок питания может являться причиной нестабильной работы компьютера и даже причиной выгорания дорогостоящих деталей.

3. Центральный процессор.

Центральный процессор — основное устройство, которое управляет работой компьютера и обрабатывает всю информацию. Именно он выполняет действия, из последовательности которых состоят программы. Основой любого процессора является ядро, которое состоит из миллионов транзисторов, расположенных на кристалле кремния. Процессор снабжен внутренней памятью. Называется она кэш-память и бывает двух уровней. Современные процессоры имеют корпуса типа PGA (Pin Grid Array – шахматная решетка массива штырьков). На данный момент времени существуют несколько производителей процессоров, но лидеров только двое: Intel и AMD.

Основными характеристиками процесса являются:

  1.  Многоядерность процессора

Эта характеристика, является одной из наиболее важных в сфере центральных процессоров. Количество ядер нужно подбирать, под конкретные задачи. Например, для простеньких задач в виде офисных приложений и сёрфинга в интернете, двухядерного процессора будет вполне достаточно. А вот для таких задач как профессиональная работа с графикой, понадобится процессор с 4 или 8 ядрами – многое решает конкретная модель процессора и специфика задач.

  1.  Тактовая частота процессора

Наиболее известная характеристика процессоров – это тактовая частота. Частотой процессора определяется количество производимых вычислений в единицу времени и от неё напрямую зависит производительность процессора. Частота современных центральных процессоров колеблется от 1 до 4 ГГц. Чем выше тактовая частота, тем больше команд процессор может исполнить в единицу времен и тем выше его производительность.

  1.  Объём кэш-памяти

Кэш – это сверхбыстрая энергозависимая память, которая позволяет процессору быстро получить доступ к определённым данным, которые часто используются. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш-памяти.

4. Корпусной вентилятор.

(Кулер). Служит для охлаждения комплектующих компьютера. В некоторых случаях устанавливается два и более вентилятора.

5. Модули  оперативной памяти.

Оперативная память (ОЗУ, RAM) – это массив кристаллических ячеек, способных сохранять данные. Она используется для оперативного обмена информацией (командами и данными) между процессором, внешней памятью и периферийными системами. Из нее процессор берет программы и данные для обработки, в нее записываются полученные результаты. Название "оперативная" происходит от того, что она работает очень быстро и процессору не нужно ждать при считывании данных из памяти или записи. Однако данные сохраняются лишь временно при включенном компьютере, иначе они исчезают.

Чем больше у вас будет оперативной, тем быстрее будет работать ваш компьютер.

Оперативная память в компьютере размещена на стандартных панельках, которые называются модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате. Конструктивно модули памяти имеют два выполнения – однорядные (SIMM - модули) и двурядные (DIMM - модули). На компьютерах с процессорами Pentium (Intel) однорядные модули можно применять лишь парами (количество разъемов для их установления на материнской плате всегда четное). DIMM - модули можно устанавливать по одному. Комбинировать на одной плате разные модули нельзя. Емкость модулей памяти кратна степени числа 2: 128, 256, 512, 1024 Mb.

Основные характеристики модулей оперативной памяти:

  1.  объем памяти,
  2.  время доступа.

SIMM - модули имеют объем 4, 8, 16, 32, 64 мегабайт; DIMM - модули - 16, 32, 64, 128, 256, 512 Мбайт. Время доступа показывает, сколько времени необходимо для обращения к ячейкам памяти, чем меньше, тем лучше. Измеряется в наносекундах. SIMM - модули - 50-70 нс, DIMM - модули - 7-10 нс.

6. Видеокарта

Графическая плата (известна также как графическая карта, видеокарта, видеоадаптер) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Монитор подключается именно к видеокарте.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в специальный разъём (ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express) для видеокарт на материнской плате, но бывает и встроенной.

Видеокарта состоит из трех основных частей: графический процессор, ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) и видеопамять.

Графический процессор (GPU) — занимается расчетами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчеты для обработки команд трехмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства.

Видеопамять — выполняет роль буфера, в котором в цифровом формате хранится изображение, предназначенное для вывода на экран монитора. Ёмкость видеопамяти так же, как и оперативной памяти кратна степени числа два и на сегодняшний день измеряется в мегабайтах.

ЦАП нужен для преобразования цифровой информации в аналоговые сигналы, т. е. для вывода информации на аналоговый монитор.

Типы видеокарт компьютера:

Встроенная видеокарта (integrated videocard) – видеопроцессор встроенный в чипсет (набор логики) материнской платы либо в центральный процессор. Это значит, что микрочипы, отвечающие за формирование картинки находятся на материнской плате.

Основное их применение – портативные устройства, такие как ноутбуки, нэтбуки, планшетные компьютеры и так далее. 

Самыми распространёнными встроенными видеокартами являются видеочипы Intel (GMA Series, HD Graphics).

Дискретная видеокарта (внешняя, отдельная) – второй по распространённости тип.

Дискретная видеокарта вставляется в специальный слот (pci-express, agp, pci) на материнской плате компьютера или другого устройства. Имеет собственную систему питания и охлаждения. Отличается от встроенной значительно большими производительностью и тепловыделением.

Основными производителями дискретных видеокарт являются компании NVidia и AMD.

7-8. PCI-устройства.

PCI (Peripheral Component Interconnect) – устройства могут включать в себя сетевые карты, TV-тюнеры, платы FireWire (IEEE-1394) и т.д.

Сетевая плата (также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet card, NIC) — печатная плата, позволяющая взаимодействовать компьютерам между собой, посредством локальной сети.

Обычно, сетевая плата идёт как отдельное устройство и вставляется в слоты расширения материнской платы. На современных материнских платах, сетевой адаптер все чаще является встроенным, таким образом, покупать отдельную плату не нужно.

Сетевая плата относится к устройствам коммуникации (связи). Кроме нее к устройствам коммуникации относится модем, но он служит для организации связи в глобальной сети (Интернет). Скорость передачи данных устройствами коммуникации измеряется в битах в секунду (а также в Кбит/с и Мбит/с). Модем, используемый для подключения домашнего компьютера к сети Интернет по телефонной линии, обычно обеспечивает пропускную способность до 56 Кбит/c, а сетевая карта - до 100 Мбит/с.

TV-тюнер (англ. TV tuner, ТВ-тюнер) — устройство, предназначенное для приёма телевизионного сигнала в различных форматах вещания (PAL, SÉCAM, NTSC) с показом на компьютере или просто на отдельном мониторе.

9-10. CD/DVD привод (CD/DVD-ROM).

Осуществляет чтение и запись информации с дисков/на диски CD, DVD и др. Между собой отличаются скоростью чтения и скоростью записи.

Привод для чтения (записи) оптических дисков — неотъемлемая часть любого современного компьютера.

Существует несколько разновидностей приводов:

  1.  CD-ROM — самый простой вид cd-привода, предназначенный только для чтения cd-дисков.
  2.  CD-RW — такой же, как и предыдущий, но способен записывать только на CD-R/RW-диски.
  3.  DVD-ROM — предназначение его состоит только в чтении DVD-дисков.
  4.  DVD/CD-RW — тот же DVD-ROM, но способный записывать на CD-R/RW-диски (комбо-привод).
  5.  DVD-RW — привод, способный не только читать DVD-диски, но и записывать на них.
  6.  DVD-RW DL — в отличие от предыдущего типа DVD RW, способен также записывать на двухслойные оптические DVD-носители, отличающиеся от обычных большей емкостью.
  7.  BD-RE — привод, способный читать/записывать на диски формата Blu-Ray.
  8.  Диски Blu-Ray предназначены большей частью для записи цифрового видео высокого разрешения.
  9.  HD DVD — это новое поколение оптических дисков, которые предназначены в первую очередь для хранения фильмов высокого разрешения (HDTV). Новый формат носителей позволяет записывать в три раза больший объём данных, по сравнению с DVD. Однослойные HD DVD-диски имеют емкость 15 Гб, двухслойные — 30 Гб. Как правило, HD DVD-привод может читать все форматы DVD и CD-дисков.
  10.  HD DVD/DVD-RW — в отличие от предыдущего, способен записывать на диски таких форматов, как DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, CD-R, CD-RW.

11. Жесткий диск

Накопитель на жёстких магнитных дисках, жёсткий диск или винчестер (англ. Hard Disk Drive, HDD) — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах.

По сравнению с оперативной памятью скорость работы HDD намного ниже, а объем хранимой информации намного больше. Для хранения данных постоянного питания не требуется, так как принцип хранения в корне отличается от работы ОЗУ. Здесь в основу положен электромагнетизм. Существует два основных размера жестких дисков: 3,5 дюйма для обычных персональных компьютеров и 2,5 дюйма – для ноутбуков. Емкость жесткого диска измеряется в Гигабайтах или даже в Терабайтах. Естественно, что чем больше объем винчестера, тем больше Вы сможете хранить на своем компьютере документов, программ, игр, фильмов, музыки и т.д. Ёмкость современных устройств может достигать до 1.5 Tб, в ПК сегодня распространены винчестеры ёмкостью 120, 200, 320,500 Гб.

12. Материнская плата.

Материнская плата (motherboard) — печатная плата, на которой осуществляется монтаж большинства компонентов компьютерной системы.

Материнская плата обеспечивает связь между всеми устройствами ПК, посредством передачи сигнала от одного устройства к другому.

На материнскую плату устанавливается процессор, в расположенные на ней слоты расширения (т. е. попросту разъемы) подключаются платы расширения (видеоплата, аудиоплата, сетевая плата и пр.), к ней же подключаются также дисковые накопители (т. е. все устройства хранения информации: жесткие диски, устройства для чтения и записи CD и DVD, дискет, флэш-дисков).

На поверхности материнской платы имеется большое количество разъемов предназначенных для установки других устройств: sockets – гнезда для процессоров; slots– разъемы под оперативную память и платы расширения; контроллеры портов ввода/ вывода. 

Звуковая плата.

Звуковая плата используется для воспроизведения и записи звука компьютером. В большинстве случаев она интегрирована (встроена «намертво») в материнскую плату.

Встроенная звуковая плата не обеспечивает отличного звука, но удовлетворительный — гарантирует.

Монитор – является одним из главных универсальных средств вывода информации, которое показывает, что делает компьютер в данный момент. Монитор состоит из таких элементов как: экран, основной корпус и внутренние платы.

Виды мониторов:

Самым старым типом являются ЭЛТ-мониторы. Как это видно из названия, они работают, основываясь на электронно-лучевой трубке. Свечение происходит за счет люминофора. Зерна этого вещества светятся под действием электронных лучей. Применяются три вида люминофора. Они разделяются по цветовым признакам: красный, синий и зеленый. В наше время такие мониторы уже мало где применяются, их не встретишь в магазинах. Еще примечательной особенностью ЭЛТ-мониторов служит большой объем их корпуса.

Вторым видом являются жидкокристаллические мониторы. Они по-другому называются LCD-мониторы. Жидкие кристаллы являются основой их работы. В данной технологии используются люминесцентные лампы. У таких мониторов меньший объем корпуса, а также ниже уровень энергопотребления. По сравнению с ЭЛТ-мониторами, данный вид обладает способностью воспроизводить более качественную картинку, а также не имеет искажений. Большая часть плоских мониторов (TFT) имеют в основе технологии LCD.

Также существуют LED-мониторы (LED — Light Emitting Diode). В них используется LED-подсветка (на основе светоизлучающих диодов), которая проявляет свою высокую эффективность. Плюсами таких мониторов являются — опять же улучшенное качество изображения, долговечность и компактность.

Характеристики мониторов: контрастность, яркость, разрешение.

Разрешение монитора – это число всех пикселей, из которых формируется отображаемая картинка. Разрешение 1024 x 768 говорит о том, что изображение составляют 768 строк, в каждой из которых по 1024 точки. Чем выше разрешающая способность дисплея, тем более четкое будет выводимое изображение.

Клавиатура предназначена для ручного ввода информации в компьютер при помощи клавиш. Она содержит клавиши латинских и русских букв, цифр, различных знаков и специальные функциональные клавиши. Число клавиш у настольных машин равно 101/102 (сейчас стали делать еще больше). У машин типа NoteBook число клавиш равно 83.

Мышь – это ручное позиционирующее устройство, которое позволяет вводить в ПК информацию. Информация вводится за счет перемещения указателя мыши по экрану монитора и за счет подачи команд при нажатии клавиш мыши.

Виды компьютерных мышек:

Оптическая светодиодная мышь

Оптическая лазерная мышь

Трекбол-мышь

Гироскопическая мышь

Дополнительные внешние устройства ПК

Устройства ввода информации

Микрофон

Граф.планшет

Web-камера

Джойстик

Сканер

Устройства вывода информации

Колонки

Наушники

Принтер

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

 Задание 1. Разгадать кроссворд:


 

По горизонтали:
1. Устройство ввода буквенной и числовой информации.

2. “Волшебная палочка” для игры на компьютере.

3. То, во что мы смотрим, работая на компьютере, чтобы получить от него информацию.

4. Устройство печати.

5. Хранилище информации.

6. Устройство ввода графической информации.

7. “Сердце” компьютера.

8. Устройство вывода звуковой информации.

Задание 2. Заполнить таблицу в соответствии с характеристиками своего ПК

  1.  Заходим Меню >>>Пуск.
  2.  Правой кнопкой мыши нажимаем на Мой компьютер.
  3.  В появившемся окне идем в самый низ и заходим в Свойства.
  4.  Заполняем таблицу.

Характеристики ПК

_____________________________________________________

(Группа, Фамилия Имя)

Издание Windows

Windows7 максимальная

Оценка

(Нажать на ссылку -  индекс производительности)

Процессор

Intel®core™2 duo cpu

Память (ОЗУ)

180 гб

Графика

Основной жесткий диск

Общая оценка

6

Процессор

Установленная память (ОЗУ)

2 гб

Тип системы

32 разрядная

Задание 3. Перечислить все внешние устройства своего ПК (все поля заполнять не обязательно)

Внешние устройства ПК

_____________________________________________________

(Группа, Фамилия Имя)

1.

2.

3.

4.

5.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65832. Анализ и формирование организационных структур 315.22 KB
  В теории организации и теории управления чаще используется понятие организационной структуры управления ОСУ. Организационная структура управления строится с учетом требований наиболее эффективного управления системой. Организационная структура управления одно из ключевых понятий менеджмента тесно связанное с целями функциями распределением полномочий между менеджерами.
65833. Решение систем линейных алгебраических уравнений 741 KB
  Задание 1 Условие: Решить СЛАУ методом итераций Якоби либо Зейделя: Ход работы: Итерационный метод Якоби: Достаточное условие сходимости: Чтобы выполнялось достаточное условие сходимости преобразуем систему: Блоксхема метода Якоби: Код программы: for i:=1 to 4 do x[i]:=1; e:=0.001; k:=0; while k=0 do begin dx:=0; for i:=1 to 4 do begin s:=0; for j:=1 to i1 do...
65834. Исследование модели шинной ЛВС cо случайным доступом 393 KB
  Цель работы: Исследование особенностей построения и функционирования шинной ЛВС со случайным методом доступа и определение основных характеристик сети. Определить основные характеристики ЛВС шинной топологии со случайным методом доступа на основе исследования аналитической модели сети.
65835. ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ 20.63 KB
  Цель работы изучение основ разработки ОС принципов низкоуровневого взаимодействия с аппаратным обеспечением программирования системной функциональности и процесса загрузки системы. Результаты работы Таким образом ядро системы может оставаться нетронутым злоумышленником во время работы.
65837. Влияние кроссовой подготовки на развитие общей выносливости гиревиков 14-15 лет 352.5 KB
  Разработать методику воспитания общей выносливости с использованием кроссовой подготовки и внедрить ее в учебно-тренировочный процесс гиревиков 14 – 15 лет. Экспериментально проверить и обосновать эффективность кроссовой подготовки на развитие общей выносливости у гиревиков 14 – 15 лет.
65838. ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНОГО РОЗГАЛУЖЕНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 420 KB
  Перший закон Кірхгофа стверджує, що алгебраїчна сума струмів в електричному вузлі дорівнює нулю, згідно другого закону – алгебраїчна сума спадів напруг вздовж замкнутого контура дорівнює алгебраїчній сумі електрорушійних сил цього ж контура.
65839. ОСНОВЫ РАБОТЫ С ТЕКСТОВЫМ РЕДАКТОРОМ AWK И ЯЗЫКОМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ PERL 38.48 KB
  Цель работы — изучение возможностей, предоставляемых интерактивным текстовым редактором AWK из состава ОС UNIX, а также ознакомление с языком программирования Perl. Использованные теоретические сведения В ходе выполнения лабораторной работы были использованы теоретические...
65840. Профілактичне обслуговування клавіатури та маніпуляторів типу «миша» 542 KB
  Мета: Набути вмінь та навиків при профілактичному обслуговуванні пристроїв вводу інформації Теоретичні відомості Часто зустрічається така ситуація коли кнопки при роботі починають гірше натискатися. Розглянемо порядок профілактики клавіатури. Повторюємо цю операцію 103 або більше разів залежно від типу клавіатури.