Аппаратное обеспечение компьютера

К важнейшим составным частям технических средств ПК относятся:

- системный блок с дисководами и винчестером;

- монитор, на котором отображается результат происходящих в компьютере процессов обработки информации;

- клавиатура, с помощью которого вводится информация в ПК.

Системный блок

Главный конструктивный элемент компьютера – системный блок, он организует работу, обрабатывает информацию, производит расчеты, обеспечивает связь человека с ЭВМ. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними (периферийными).

Системный блок содержит основные узлы компьютера: 1) Блок питания. 2) Электронные платы. 3) Микросхемы, управляющие различными устройствами компьютера. 4) Накопители на гибких и жестких дисках; 5) Счетчик времени, функционирующий независимо от того, включена или нет машина.

Материнская плата (электронные платы)

Большинство микросхем компьютера размещено на одной плате (System Board), которую принято называть материнской платой. Это самая большая (по размерам) плата в компьютере. Материнская (называют также главной или системной) плата является основной частью каждого ПК, управляет внутренними связями и взаимодействует через прерывание с другими внешними устройствами. На материнской плате располагаются: процессор; оперативная память; постоянная память; шины и электронные схемы (контроллеры); разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

Процессор

Процессор– это устройство, управляющее ходом вычислительного процесса и выполняющее арифметическое и логическое действия. Процессор непосредственно определяет класс компьютера. Разные модификации компьютеров IBM PC различаются между собой, прежде всего, типом микропроцессора. Микропроцессор — это небольшое устройство (интегральная микросхема), которое выполняет поступающие на его вход команды и управляет работой машины. В свою очередь микропроцессоры различаются между собой разрядностью и тактовой частотой.

Память

Конструктивно блок памяти выполнен в одном корпусе с процессором и является центральной частью ПК. B IBM PC совместимых компьютерах память делится на: постоянную память, оперативную память и видеопамять.

Оперативная память (RAM) используется для хранения данных во время вычислений. Информация, записанная в оперативную память, будет потеряна при выключении питания. Объем оперативной памяти определяет, сколько информации может обработаться без обращений к жесткому диску, что, естественно, повышает скорость вычислений.

В каждый момент времени для вычислений требуется незначительный участок оперативной памяти. Остальная ее часть используется для хранения данных, которые «скоро могут понадобиться». Поэтому в компьютеры стали устанавливать сверхбыстродействующие микросхемы памяти, в которых и выполняется основной объем операций. Эту память называют КЭШ’ем. Кэш-память – особая быстродействующая память процессора, используемая в качестве буфера для ускорения обмена данными между процессором и оперативной памятью. Современные компьютеры имеют двухуровневый КЭШ: часть сверхоперативной памяти (внутренний КЭШ) расположена на одном кристалле с процессором, а часть (внешний КЭШ) – представляет собой отдельные микросхемы памяти.

Таким образом, кроме обычной памяти, в компьютере имеются кэш-память и небольшой участок памяти для хранения конфигурации компьютера, называемый полупостоянной памятью.

Контроллеры и шины

Между любым устройством и оперативной памятью имеется два промежуточных звена: 1) Для каждого устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером. 2)Все контроллеры (адаптеры) взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую просторечии называют шиной.

Носители информации

Магнитные диски в отличие от оперативной памяти, предназначены для постоянного хранения информации. К ним относятся: гибкие диски, компакт-диски, жесткие диски, стримеры,флэш-карты.

Существуют также внешние и переносные винчестеры, винчестеры со сменным диском, магнитооптические дисководы и еще один вид носителей информации, емкость которых достигает до 4 Гб.

Устройства передачи информации

Модем – это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть. Модемы бывают внутренними (в виде электронной платы, подключаемой к шине ISA компьютера), внешними – в виде отдельного устройства, и в виде РС– карты для подключения к портативному компьютеру.

Факс-модем – это устройство, сочетающее возможности модема и средства для обмена факсимильными сообщениями с другими факс-модемами и обычными телефонными аппаратами. Некоторые модемы могут принимать по телефонной сети звуковые сообщения, записывая их в файл и воспроизводить звуковые файлы в телефонную сеть. Такой модем в сочетании с соответствующим программным обеспечением может, например, использоваться в качестве автоответчика, осуществлять рассылку голосовых сообщений и т.п.

Устройства ввода-вывода информации

Устройства ввода информации

Клавиатура IBM PC предназначена для ввода в компьютер алфавитно-цифровой информации от пользователя. На настольных компьютерах наиболее часто используемым указательным устройством является мышь-манипулятор. В зависимости от принципа устройства, мыши делятся на:механические мыши, оптомеханические мыши, оптические мыши

По принципу трекбол можно сравнить с мышью, которая лежит на спине. Обычно трекбол использует оптико-механический принцип регистрации положения шарика. Основные различия трекбола от мыши: 1) Трекбол обладает стабильностью (неподвижностью); 2) Площадка для движения трекболу не нужна.

Сенсорная панель –устройство управления, используемое вместо мышки, управление осуществляется перемещением пальца по площадке размером 5х3 см, щелчок клавиши мыши задается постукиванием по площадке.

Джойстик является устройством ввода, подключается к компьютеру через игровой порт. Существует два типа джойстиков: цифровые джойстики и аналоговые джойстики.

Световое перо исполнено в виде шариковой ручки, в которую вместо шарика вмонтирован фотоэлемент. В зависимости от исполнения световое перо оснащается одной или более кнопками, которые выполняют функции сходные с мышкой. Другая область применения светового пера – это совместное использование с дигитайзером. В этом случае световое перо выполняет пишущую функцию, этот способ ввода информации поддерживается различным программным обеспечением.

Дигитайзеры(графические планшеты) – это устройство для ручного ввода изображения в компьютер.

Цифровые камеры в настоящее время являются одним из лучших инструментов для качественного ввода изображения в компьютер.

Сканер – это устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер. Сканеры бывают настольные (они обрабатывают весь лист бумаги целиком), барабанные (они пропускают лист бумаги сквозь себя) и ручные (их надо проводить над нужным рисунком или текстом).

Платы преобразования

Во многих технических, медицинских, биологических и иных приложениях требуется вводить сигналы от внешних датчиков, анализировать их и на основании этих данных управлять внешними устройствами. Для ввода сигналов в компьютере должна находится специальная плата, преобразующая поступающие от датчиков аналоговые сигналы в воспринимаемые устройством цифровые сигналы. Эта плата называется платой аналогово-цифрового преобразователя – АЦП. Для управления внешними устройствами необходимо обратное преобразование - из цифровой формы в аналоговую форму, ее выполняет другая плата - ЦАП.

Микрофон – устройство ввода звуковой информации