Системный блок является основным блоком в составе персонального компьютера так как это устройство содержит в структуре все основные технические компоненты выполняющие управление работой персонального компьютера: Электронные схемы управляющие работой компьютера микропроцессор оперативная память контроллеры устройств и т. Блок питания который преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения подаваемый на электронные схемы компьютера. мама мать материнка – это сложная многослойная печатная плата на которой...

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Компоненты компьютера

Персональный компьютер состоит из системного блока, монитора, клавиатуры, манипулятора «мышь».

Системный блок является основным блоком в составе персонального компьютера, так как это устройство содержит в структуре все основные технические компоненты, выполняющие управление работой персонального компьютера:

• Электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т.д.).
  • Блок питания, который преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера.
  • Накопители (дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты).
  • Накопители на жестких магнитных дисках, предназначенный для чтения и записи на несъемные жесткие магнитные диски (винчестеры).

и т.д.

1. Системная плата или на компьютерном жаргоне - матери́нская пла́та (англ. motherboard, MB , также используется название англ. mainboard – главная плата; сленг. мама , мать , материнка ) – это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера(центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода) . Как правило, системная плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно использ у ются шины USB, PCI и PCI-Express.
2. Микропроцессор предназначен для управления работой персонального компьютера и выполнения операций над данными. Он является "мозгом" компьютера и представляет собой небольшую электронную схему (микросхему), выполняющую все вычисления и обработку информации, вставляемую в специальный разъем (слот), расположенный на системной плате.
3. Оперативная память (ОЗУ) осуществляет хранение информации, непосредственно участвующей в работе программы; является энергозависимой. ОЗУ представляет собой набор микросхем, расположенных на одной электронной схеме, вставляемой в специальный разъем (слот), расположенный на системной плате. Таких слотов может быть несколько. Объем оперативной памяти измеряется в байтах (Мегабайтах, Гигабайтах).
4. Постоянная память (ПЗУ) предназначена для хранения наиболее распространенных и часто используемых программ; является энергонезависимой. ПЗУ представляет собой микросхему, в которой хранятся основные параметры устройств расположенных на системной плате, и присоединенных к ней, а также программы, загружающиеся при включении компьютера и производящие тестирование основных устройств системного блока.
5. Адаптеры и контроллеры предназначены для управления и контроля периферийных устройств. Они представляют собой электронные схемы, вставляемые в слоты, находящиеся на системной плате.
6. Накопитель на жестких магнитных дисках (винчестер) состоит из накопителя и несъемного пакета жестких магнитных дисков, находящихся в едином герметичном корпусе. Винчестер подключается системной плате с помощью специального кабеля, осуществляющего передачу данных параллельным (IDE ) или последовательным (SATA ) способом от различных устройств, находящихся на системной плате и подключенных к ней, и обратно. Объем винчестера измеряется в байтах (Мегабайтах, Гигабайтах, Терабайтах).
7. Дисковод гибких дисков сохраняет данные на гибких дисках , называемых также флоппи или дискетами. Гибкие магнитные диски - это диски на гибкой основе, заключенные в пластиковые корпуса, имеющие две стороны для записи, хранения и чтения информации. Объем дискеты измеряется в байтах (Килобайтах, Мегабайтах).
8. Привод оптических дисков позволяет считывать (CD-, DVD-ROM) и сохранять данные (CD-, DVD-Recorder) на оптических дисках однократной (CD-, DVD-R) или мног о кратной (CD-, DVD-RW) записи . Оптические диски (CD , DVD , Blu - Ray ) - это диски, на которые информация записывается в виде углублений микронного размера; считывание информации с CD , DVD или Blu - Ray осуществляется лазерным лучом. Объем оптических дисков измеряется в байтах (Мегабайтах, Гигабайтах).

По своему назначению компьютер - это универсальное техническое средство для работы с информацией.

По принципам своего устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией

Имеются четыре основных компонента информационной функции человека:

прием (ввод) информации;

запоминание информации (память);

процесс мышления (обработка информации);

передача (вывод) информации.

Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:

устройства ввода,

устройства запоминания (память),

устройство обработки (процессор),

устройства вывода.

Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. У компьютера тоже есть два вида памяти: оперативная (внутренняя) и долговременная (внешняя) память.

Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств.

Хоть компьютер и похож на человека по принципу своего устройства, но нельзя отождествлять «ум компьютера» с умом человека. Важное отличие в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программой, человек же сам управляет своими действиями.

Программа – это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.

Таким образом, программный принцип работы компьютера, состоит в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в определенный момент времени решается задача соответственно выбранной программе.

Информация, обрабатываемая на компьютере, называется данными. Во время выполнения программы она находится во внутренней памяти.

Компьютер представляет собой совокупность устройств и программ, управляющих работой этих устройств.

Аппаратное обеспечение - система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации.

Программное обеспечение – совокупность программ, хранящихся на компьютере.

Персональный компьютер – это компьютер, предназначенный для личного использования. Как правило, один экземпляр персонального компьютера используется только одним, или, в крайнем случае, несколькими пользователями (например, в семье). По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные, портативные и карманные модели ПК. В дальнейшем мы будем рассматривать настольные модели и приемы работы с ними.

На современном рынке вычислительной техники разнообразие модификаций и вариантов компьютеров огромно, но любой, даже самый необычный комплект неизменно включает одни и те же виды устройств.

Базовая конфигурация ПК - минимальный комплект аппаратный средств, достаточный для начала работы с компьютером. В настоящее время для настольных ПК базовой считается конфигурация, в которую входит четыре устройства:

Системный блок;

Клавиатура;

Системный блок – основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключающиеся к системному блоку снаружи, считаются внешними.

В системный блок входит процессор, оперативная память, накопители на жестких и гибких магнитных дисках, на оптический дисках и некоторые другие устройства.
Монитор – устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.

В настольных компьютерах обычно используются мониторы на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) или плоские мониторы на жидких кристаллах (ЖК).

Мониторы могут иметь различный размер экрана. Размер диагонали экрана измеряется в дюймах (1 дюйм =2,54 см) и обычно составляет 17, 19, 21 и более дюймов.

Клавиатура – клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводиться в виде алфавитно-цифровых символьных данных. Стандартная клавиатура имеет 104 клавиши и 3 информирующих о режимах работы световых индикатора в правом верхнем углу.
Мышь – устройство «графического» управления.

В настоящее время широкое распространение получили оптические мыши, в которых нет механических частей. Источник света размещенный внутри мыши, освещает поверхность, а отраженны свет фиксируется фотоприемником и преобразуется в перемещение курсора на экране.
Современные модели мышей могут быть беспроводными, т.е. подключающимися к компьютеру без помощи кабеля.

Периферийными называют устройства, подключаемые к компьютеру извне. Обычно эти устройства предназначены для ввода и вывода информации.

Вот некоторые из них:

Web-камера.

Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку – они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен – для обычной работы он не требуется.

Материнская плата – самая большая плата ПК. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, - так называемые шины. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем – так называемый чипсет.

Процессор. Микропроцессор – основная микросхема ПК. Все вычисления выполняются в ней. Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Большая интегральная схема на самом деле не является большой по размеру и представляет собой, наоборот, маленькую плоскую полупроводниковую
пластину размером примерно 20х20 мм, заключенную в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов). БИС является большой по количеству элементов. Использование современных высоких технологий позволяет разместить на БИС процессора огромное количество функциональных элементов, размеры которых составляют всего около 0.13 микрон (1 микрон = 10-6 м). Например, в процессоре Intel Core 2 Duo с 4 МБ кэш-памяти их около 291 миллиона.

Основная характеристика процессора – тактовая частота (измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц)). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность компьютера. Есть еще несколько важных характеристик процессора – тип ядра и технология производства, частота системной шины.

Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения» – оперативная память – с нею он работает совместно. Данные копируются в ячейки процессора (регистры), а затем преобразуются в соответствии с командами (программой).

Оперативная память (ОЗУ), предназначена для хранения информации, изготавливается в виде модулей памяти. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся данные и команды в то время, когда компьютер включен. Процессор может обратится к любой ячейки памяти. Важнейшей характеристикой модулей памяти является быстродействие. Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов, быстродействию, информационной емкостью и т.д.

Может возникнуть вопрос - почему бы не использовать для хранения промежуточных данных жесткий диск, ведь его объем во много раз больше? Это делать нельзя, так как скорость доступа к оперативной памяти у процессора в сотни тысяч раз больше, чем к дисковой.

Для длительного хранения данных и программ широко применяются жесткие диски (винчестеры). Выключение питания компьютера не приводит к очистке внешней памяти. Жесткий диск – это чаще не один диск, а пакет (набор) дисков с магнитным покрытием, вращающихся на общей оси. Основным параметром является емкость, измеряемая в гигабайтах. Средний размер современного жесткого диска составляет 120 - 250 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.
Винчестером он сначала в шутку был назван в 1973 году, так как некоторые его технические характеристики по названию походили на марку знаменитой винтовки «винчестер». С тех пор название прижилось.

1. Видеоадаптер – внутренне устройство, устанавливается в один из разъемов материнской платы, и служит для обработки информации, поступающей от процессора или из ОЗУ на монитор, а также для выработки управляющих сигналов.

В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета - в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.

Звуковой адаптер. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.

Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).

Сетевая карта (или карта связи по локальной сети) служит для связи компьютеров в пределах одного предприятия, отдела или помещения находящихся на расстоянии не более 150 метров друг от друга.

Для транспортировки данных используют дискеты и оптические диски (CD-ROM, DVD-ROM, BD-ROM).

Для транспортировки бо́льших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Аббревиатура «CD-ROM» означает «Compact Disk Read Only Memory» и обозначает компакт-диск как носитель информации широкого применения. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.
Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM.

Обычные компакт-диски штампуются на заводах и они не могут быть записаны в домашних условиях. Существуют и диски, предназначенные для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disk Recordable) для однократной записи и CD-RW (Compact Disk ReWritable) для многократной.

DVD (англ. Digital Versatile Disc - цифровой многоцелевой диск или Digital Video Disk - цифровой видеодиск) - носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бо́льший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков. Однослойный односторонний DVD имеет емкость 4,7 Гбайт.

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт - это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт - более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Примеры портов:

COM (последовательный порт)

LTP (параллельный порт)

USB (последовательный с высокой производительностью)

PS/2 (универсальный для подключения мыши и клавиатуры)

Михаил Тычков aka Hard

Доброго времени суток.

«Бывает час: тоска щемящая

Сжимает сердце… Мозг - в жару…

Скорбит душа… Рука дрожащая

Невольно тянется к перу…».

Демьян Бедный, 1909 .

Доброго времени суток.

К чему бы это я? А вот к чему! Достала меня повальная компьютерная безграмотность. У меня есть большое количество знакомых (и не знакомых), имеющих персональные компьютеры. Так вот, половина из них даже случившуюся проблему с компом толком объяснить не могут. Технического словарного запаса не хватает. Называют, мля, системный блок процессором и так далее. Так вот, давайте-ка я расскажу Вам, из чего состоит персональный компьютер. Ежели кто знает, то может пойти покурить (поесть, попить, подрочить и т. д.), ну а кто еще ничего не читал по этому поводу - милости прошу.

Итак, персональный компьютер состоит, по сути дела, из двух основных элементов. Это сам компьютер (системный блок) и устройства ввода/вывода (монитор, клавиатура, мышь, колонки, принтер и т. д.).

А теперь рассмотрим все компоненты более подробно. Начнем с системного блока. Он состоит из:

1. корпуса;

2. материнской платы;

4. оперативной памяти;

5. жесткого диска;

6. накопителя флоппи-дисков;

7. накопителя компакт- (или DVD) дисков;

8. видеокарты;

9. звуковой карты;

Корпус.

Это скелет и кожа компьютера. К раме корпуса крепятся: материнская плата, блок питания, накопители, жесткие диски. Существует несколько типов корпусов:

Desktop - это настольный блок, предназначенный находится на столе под монитором (как правило). Tower’ы (башни) – это вертикальные блоки, они же являются и самыми распространенными (на фото midi-tower). Понятно, что каждый тип имеет свои достоинства и недостатки. А вообще-то, чего я тут распинаюсь? Ведь по корпусам у меня есть неплохая статья, где они и описаны достаточно подробно. Если есть желание, то можете почитать :).

Материнская плата (mainboard, matherboard, systemboard).

Еще ее называют системной платой. Это основа компьютера. Именно эта плата определяет, какого типа процессор Вы можете использовать, какой максимальный размер оперативной памяти можно будет заиметь и так далее. А знаете, почему так? Да потому, что все платы расширения (видеокарта, контроллер SCSI, модем, сетевая карта и т. д.) крепятся к материнской плате, а еще потому, что на ней находятся микросхемы, управляющие всем, что есть в компе. В большинстве случаев неопытные пользователи при покупке компьютера мало уделяют внимания системной плате. А зря! На ней нельзя экономить! По своим статистическим данным скажу, что системные платы апгрейдят значительно реже, чем, скажем, процессоры. То есть, получается, что пользователи покупают сей девайс надолго, а значит, он должен работать надежно и иметь возможность поддерживать наибольшее количество различных устройств. Перечислю основные компоненты системной платы, которые видны на фото:

1. Процессорное гнездо.

2. Разъемы для оперативной памяти.

3. Интерфейсы шины PCI.

4. Микросхема системной логики (чипсет).

5. Интерфейсы для подключения жестких дисков и накопителей CD или DVD дисков.

6. Интерфейсы для подключения FDD.

7. Блок портов ввода/вывода.

Замечу, что в моем разделе «Железо и сети» есть целая рубрика, посвященная материнским платам .

Процессор.

Этот девайс занимается обработкой и вычислением данных. Надо сказать, что современные процессоры – офигенно сложные штуки. Основой любого процессора является ядро, которое состоит из миллионов транзисторов, расположенных на кристалле кремния. По большому счету, процессор можно разделить на две части: АЛУ (Арифметико-Логическое Устройство) и УУ (Устройство Управления). Первое занимается обработкой данных, другое – их передачей. 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.

Оперативная память (DRAM – Dynamic Random Access memory).

Динамическая память с произвольным доступом. Еще можно обозвать так: ОЗУ, что есть Оперативное Запоминающее Устройство. Задача памяти, я думаю, понятна – хранить данные. Если Вы включили комп, то элементы операционной системы, запущенные Вами программы - все загружается в оперативную память. Основным недостатком ОЗУ является то, что при обрыве питания, данные теряются. Более того, даже во время работы при бесперебойном питании данные приходится постоянно обновлять (если точно перевести с английского название этой операции, то получится освежать). Это необходимо вследствие того, что конденсаторы, которые применяются при производстве ячеек памяти не идеальны и заряд стекает. Но делается это автоматически, так что не берите в голову. Такая вот фигня:) Существует несколько типов ОЗУ:

Так же существует несколько типов разъемов для линеек оперативной памяти:

1. SIMM и DIMM (SIMM уже очень устарела и сейчас встречается только в старых компах).

Жесткий диск (HDD – Hard Disk Drive).

Он же винчестер, он же винт, он же хард. Это устройство для хранения данных (программ, игрушек, вирусов, да и вообще всего того, чего Вы там себе ставите). Кстати, надо сказать довольно хрупкое и сложное устройство, требующее бережного отношения. Относится бережно к винту надо еще и потому, что зачастую информация, которую он хранит по своей цене значительно превышает стоимость самого хранящего устройства. 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 компов и 2,5 дюйма – для ноутбуков. Объемы современных доступных жестких дисков измеряются в гигабайтах, а точнее в десятках и сотнях гигабайт. А ведь когда-то, еще не так давно иметь винт объемом 1 Гб было пределом мечтаний:) Статьи с инфой о винтах Вы найдете .

Флоппи – дисковод (FDD Floppy Disk Drive).

Дисковод, предназначенный для работы с дискетами. Совсем недавно я прочитал где-то в инете высказывание, что флоппари – это пережиток прошлого, и что надо от них избавляться в современных компьютерах Фигня все это. До сих пор не придумано устройство, позволяющее так же легко и быстро записывать на какой-либо носитель. Да, у дискет куча недостатков:

1. Малый объем (1,44 Мб).

2. Вследствие того, что используется магнитный принцип хранения информации, дискеты не отличаются надежностью в плане длительного хранения этой самой инфы.

3. Малый срок службы.

Но ведь же куча достоинств:

1. Простота в работе.

2. Дешевизна.

3. Не требуется дополнительных программ для работы с дисководом (скажем, для записи).

Короче, жив курилка! О том, как работает FDD можно прочитать .

При выборе тех или иных устройств нужно обращать внимания на их основные характеристики, в этой статье будут описаны самые основные компоненты ПК – это материнская плата, процессор, оперативная память.

И так, поехали...

Материнская плата

Для процессоров intel.

При выборе материнской платы стоит обращать своё внимание, во-первых, на сокет, а во вторых на северный мост, ведь не факт что если процессор подходит по сокету, то он будет работать с этой материнской платой, всё зависит от северного моста, поддерживает ли он работу с данным процессором или нет. Так же обращаем своё внимание на слоты под оперативную память и опять же смотрим на поддержку северным мостом этой оперативной памяти. Потом можно уже смотреть на слот под видеокарту.

Северный мост отвечает за работу процессора, оперативной памяти, видеокарты, а также передачи данных между этими компонентами.

На материнской плате также есть и южный мост, который отвечает за передачу данных серверному мосту от компонентов ввода/вывода.

Если Вы собираетесь организовывать RAID массив из своих жёстких дисков, то стоит обратить внимание на контроллер сата, есть ли там поддержка этих самых RAID массивов, если нету, то придётся докупать PCI контроллер для этих целей.

Конечно же стоит выбирать материнскую плату преимущественно с твёрдотельными конденсаторами.

Если на материнской плате имеется встроенная видеокарта, то это только плюс, но из-за этого она может стоить дороже, того же аналога, только без встроенной видеокарты.

Стоит и учитывать размеры материнской платы, ибо корпуса бывают разные и тут уже нужно выбирать под уже существующий корпус, либо под будущий.

Процессор

Основные характеристики процессора – это тактовая частота, кэш, тех. процесс, поддержка технологий, а также возможно встроенный контроллер оперативной памяти.

Тактовая частота, в принципе не самая главная характеристика процессора, измеряется она в герцах, мегагерцах, гигагерцах, но обычно употребляют мегагерцы, сокращённо МГц, чем выше это значение, тем быстрее происходят вычисления внутри процессора.

Кэш – это как бы личная оперативная память процессора, но от обычно оперативной памяти отличается скоростью, она на много выше. Кэш бывает первого, второго иногда и 3 уровня. Кэш первого уровня обычно не велик, а вот второго уровня на много больше чем первого. Чем больше размер кэша, тем быстрее будет происходить обработка различных, сложных вычислений.

Тех. процесс – это те нормы, по которым изготавливают процессор, чем меньше тех. процесс, тем меньше тепловыделение, т.к. энергии процессор уже потребляет меньше.

Поддержка технологий включает в себя наборы инструкции, которые необходимы для ускорения выполнения каких либо операций.

Встроенный контроллер оперативной памяти, в процессоре, появился не так давно, обычно контроллер оперативной памяти находится в северном мосту.

Оперативная память

Основные характеристики оперативной памяти – это объём, частота шины, задержки (тайминги).

Объём измеряется в мегабайтах, гигабайтах. Тут и так всё понятно, чем больше объём, тем лучше производительность, ведь если оперативной памяти будет не хватать ОС или какому либо приложению (ПО), то вся не уместившаяся информация будет записываться в виртуальную память, которая находится на жёстких дисках, это очень медленное устройство, по сравнению с оперативной памятью.

Частота шины измеряется в мегагерцах, она способствует скорости передачи данных между процессором, но тут следует учитывать, если у Вас мощный процессор и оперативная память с маленькой частотой шины, то весь потенциал процессор не сможет раскрыть, работая с такой медленной памятью.

Задержки – это время между запьсью/перезаписью/удалением данных из ячеек памяти, чем меньше значения, тем быстрее память.

Состав персонального компьютера (ПК)

1.1. Процессор (CPU)

Микропроцессор - устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических и операций управления, записанных в машинном коде, реализованный в виде одной микросхемы.В настоящее время наиболее широкое распространение получили платы компаний Intel и AMD, которые различаются по стоимости, производительности, и количеству ядер (1, 2, 4, 6, 8).

1.2. Системная плата

Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard - главная плата) - это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера. Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI и PCI-Express.

1.3. Оперативная память

Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций.

Виды оперативной памяти:

DDR - является самым старым видом оперативной памяти, которую можно еще сегодня купить. Рабочее напряжение DDR - 2.5 вольт (обычно увеличивается при разгоне процессора), и является наибольшим потребителем электроэнергии из рассматриваемых видов памяти.

DDR2 - это наиболее распространенный вид памяти, который используется в современных компьютерах. Это не самый старый, но и не новейший вид оперативной памяти.

DDR3 - быстрый и новый тип памяти.

Все три вида памяти не совместимы друг с другом!

1.4. Видеокарта

Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) - устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Дополнительная видеокарта необходима лишь при условии, что ПК используется для обработки сложной графики.

1.5. Жесткий диск

Накопитель на жёстких магнитных дисках, НЖМД, жёсткий диск, винт, хард, харддиск, HDD - энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах. При выборе жесткого диска необходимо учитывать его интерфейс. В настоящее время наиболее распространен интерфейс SATA, но для модернизации старых ПК необходимо использовать жесткий диск с интерфейсом IDE. С целью увеличения производительности и надежности хранения информации, возможна установка в ПК нескольких жестких дисков.

1.6. Звуковая карта

Звуковая плата (также называемая звуковая карта или музыкальная плата) (англ. sound card) - это плата, которая позволяет работать со звуком на компьютере. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или как внешними устройствами

1.7. Накопители и носители информации

Диске́та - портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в 1970-1990гг

Диски оптические (CD, DVD) В качестве носителей оптический привод использует плоские многослойные диски диаметром 8 или 12 см.При заказе дисков необходимо обращать внимание на тот тип устройства чтения/записи (привод), установленный в вашем ПК

USB Flash Drive - носитель информации, используемый для хранения, переноса и обмена данными, резервного копирования и др. Подключается к компьютеру или иному считывающему устройству через стандартный разъём USB. Возможна ситуация когда устройство автоматически не определяется на компьютерах с операционной системой Windows 95, 98, Me, NT, 2000 , тогда необходимо дополнительно устанавливать драйвера. Если флеш не работает при включении в USB разъем на лицевой панели системного блока, подключите ее в любой USB разъем с тыльной стороны системного блока (рис.1).В основном в настоящее время используются накопители на 2, 4 и 8 Gb.

1.8. Оптический привод (rewriter) – устройство чтения, записи дисковМожно выделить несколько основных типов данных устройств:

CD-RW - CD-RW позволяет не только считывать информацию с обычных компакт-дисков, но и записывать её на CD-R и CD-RW.

DVD-CD-RW Combo - так называемый Combo-драйв, который сочетает в себе функции таких устройств, как DVD-ROM и CD-RW и, соответственно, может записывать диски CD-R и CD-RW, считывать как обычные CD, так и DVD.

Лабораторная работа №1

Основные компоненты персонального компьютера.

Цель работы:

1. Изучить основные компоненты ПК;
2. Изучить их предназначение.

Задачи работы:

1. Разобрать системный блок;
2. Осмотреть маркировку компонентов;
3. Изучить крепление компонентов;
4. Составить технический паспорт компьютера, с помощью программы PC Wizard , согласно приложению №1.

Основные теоретические сведения:

Персона́льный компью́тер (англ. personal computer), персона́льная ЭВМ — компьютер, предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросам большого количества людей. Созданный как вычислительная машина, компьютер, тем не менее, всё чаще используется как инструмент доступа в компьютерные сети.

В употребление термин был введён в конце 1970-х годов компанией Apple Computer для своего компьютера Apple II и впоследствии перенесён на компьютеры IBM PC. Некоторое время персональным компьютером называли любую машину, использующую процессоры Intel и работающую под управлением операционных систем DOS, OS/2 и первых версий Microsoft Windows.

С появлением других процессоров, поддерживающих работу перечисленных программ, таких, как AMD, Cyrix (ныне VIA), название стало иметь более широкую трактовку. Курьёзным фактом стало противопоставление «персональным компьютерам» вычислительных машин Amiga и Macintosh, долгое время использовавших альтернативную компьютерную архитектуру.

В Советском Союзе вычислительные машины, предназначенные для личного использования, носили официальное название персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ). В терминологии, принятой в российских стандартах, это словосочетание и сегодня указывается вместо используемого де-факто названия персональный компьютер.

Систе́мный блок (сленг. системник, корпус) — функциональный элемент, защищающий внутренние компоненты ПК от внешнего воздействия и механических повреждений, поддерживающий необходимый температурный режим внутри системного блока, экранирующий создаваемые внутренними компонентами электромагнитное излучение и является основой для дальнейшего расширения системы. Системные блоки чаще всего изготавливаются из деталей на основе стали, алюминия и пластика, также иногда используются такие материалы, как древесина или органическое стекло.

В системном блоке расположены:

Материнская плата с установленным на ней процессором, ОЗУ, картами расширения (видеоадаптер, звуковая карта).

Отсеки для накопителей — жёстких дисков, дисководов CD-ROM и т. п.

Блок питания

Компьютерный блок питания — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией. В его задачу входит преобразование сетевого напряжения до заданных значений, их стабилизация и защита от незначительных помех питающего напряжения. Также, будучи снабжён вентилятором, он участвует в охлаждении системного блока.

Основным параметром компьютерного блока питания является максимальная мощность, отдаваемая в нагрузку. В настоящее время существуют блоки питания с заявленной производителем мощностью от 50 (встраиваемые платформы малых форм-факторов) до 1600 Вт.

Компьютерный блок питания для сегодняшней платформы PC обеспечивает выходные напряжения ±5 ±12 +3,3 Вольт. В большинстве случаев используется импульсный блок питания. Большинство микросхем компьютера имеют напряжение питания 5 Вольт, 12 Вольт используется для питания более мощных потребителей (процессора, видеокарты, жёстких дисков, оптических приводов, вентиляторов) с целью достижения меньшего падения напряжения на подводящих проводах, а также звуковых карт. -12 Вольт необходимы для полной реализации стандарта последовательного интерфейса RS232.

Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла (по сути охлаждения) в компьютере. Для отвода в основном используется:

1. Радиатор (алюминиевый или медный)

2. Связка «радиатор+вентилятор» — кулер

3. Система жидкостного охлаждения

4. Фреонная установка

5. Охлаждающие установки, где в качестве хладагента используются жидкий азот или жидкий гелий

6. Системы каскадного охлаждения

Матери́нская пла́та (англ. motherboard , MB , также используется название англ. mainboard — главная плата; сленг. мама, мать, материнка) — это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB , PCI и PCI - Express .

Компоненты материнской платы

Основные компоненты, установленные на материнской плате:

Центральный процессор.

Набор системной логики (англ. chipset ) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».

Северный мост (англ. Northbridge ), MCH (Memory controller hub ), системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.

Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могут использоваться такие FSB -шины, как Hyper - Transport и SCI .

Обычно к системному контроллеру подключается ОЗУ. В таком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типа применённого системного контроллера обычно зависит максимальный объём ОЗУ, а также пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но в настоящее время имеется тенденция встраивания контроллера ОЗУ непосредственно в ЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессор в AMD K 8 и Intel Core i 7), что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение.

В качестве шины для подключения графического контроллера на современных материнских платах используется PCI Express . Ранее использовались общие шины (ISA , VLB , PCI ) и шина AGP .

Южный мост (англ. Southbridge ), ICH (I / O controller hub ), периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet , аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI , PCI - Express и USB ), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC — используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I / O ) — микросхемы, обеспечивающей поддержку «устаревших» низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).

Как правило, северный и южный мосты реализуются в виде отдельных СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — в информатике — память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию (jump , move и т. п.). Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кеш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

Загрузочное ПЗУ — хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS , однако может содержать и ПО, работающие в рамках EFI .

Центра́льный проце́ссор (ЦП, или центральное процессорное устройство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное вычислительное устройство) — исполнитель машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера; отвечает за выполнение операций, заданных программами.

Архитектура фон Неймана

Большинство современных процессоров для персональных компьютеров в общем основаны на той или иной версии циклического процесса последовательной обработки данных, изобретённого Джоном фон Нейманом.

Дж. фон Нейман придумал схему постройки компьютера в 1946 году.

Важнейшие этапы этого процесса приведены ниже. В различных архитектурах и для различных команд могут потребоваться дополнительные этапы. Например, для арифметических команд могут потребоваться дополнительные обращения к памяти, во время которых производится считывание операндов и запись результатов. Отличительной особенностью архитектуры фон Неймана является то, что инструкции и данные хранятся в одной и той же памяти.

Этапы цикла выполнения:

1. Процессор выставляет число, хранящееся в регистре счётчика команд, на шину адреса и отдаёт памяти команду чтения.

2. Выставленное число является для памяти адресом; память, получив адрес и команду чтения, выставляет содержимое, хранящееся по этому адресу, на шину данных и сообщает о готовности.

3. Процессор получает число с шины данных, интерпретирует его как команду (машинную инструкцию) из своей системы команд и исполняет её.

4. Если последняя команда не является командой перехода, процессор увеличивает на единицу (в предположении, что длина каждой команды равна единице) число, хранящееся в счётчике команд; в результате там образуется адрес следующей команды.

Данный цикл выполняется неизменно, и именно он называется процессом (откуда и произошло название устройства).

Во время процесса процессор считывает последовательность команд, содержащихся в памяти, и исполняет их. Такая последовательность команд называется программой и представляет алгоритм работы процессора. Очерёдность считывания команд изменяется в случае, если процессор считывает команду перехода, — тогда адрес следующей команды может оказаться другим. Другим примером изменения процесса может служить случай получения команды останова или переключение в режим обработки прерывания.

Команды центрального процессора являются самым нижним уровнем управления компьютером, поэтому выполнение каждой команды неизбежно и безусловно. Не производится никакой проверки на допустимость выполняемых действий, в частности, не проверяется возможная потеря ценных данных. Чтобы компьютер выполнял только допустимые действия, команды должны быть соответствующим образом организованы в виде необходимой программы.

Скорость перехода от одного этапа цикла к другому определяется тактовым генератором. Тактовый генератор вырабатывает импульсы, служащие ритмом для центрального процессора. Частота тактовых импульсов называется тактовой частотой.

Компьютерная ши́на (от англ. computer bus, bidirectional universal switch — двунаправленный универсальный коммутатор) — в архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка-точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.

Видеока́рта (известна также как графи́ческая пла́та, графи́ческий ускори́тель, графи́ческая ка́рта, видеоада́птер) (англ. videocard ) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI - Express , PCI , ISA , VLB , EISA , MCA ) или специализированный (AGP ), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ).

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера. Например, все современные видеокарты NVIDIA и AMD (ATi ) поддерживают приложения OpenGL на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные способности графического процессора для решения неграфических задач.

Звуковая плата (также называемая звуковая карта или музыкальная плата) (англ. sound card ) — это плата, которая позволяет работать со звуком на компьютере. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или внешними устройствами.

Сетевая плата , также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet -адаптер, NIC (англ. network interface controller ) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время сетевые платы интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом.

Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

НЖМД объёмом 44 Мб 1980-х годов выпуска, и CompactFlash объёмом 2 Гб 2000-х годов выпуска

Модуль оперативной памяти DRAM, вставленный в материнскую плату

Устройство хранения информации на флеш-памяти (флешка)

Операти́вная па́мять (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — в информатике — память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию (jump , move и т. п.). Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с ЦП

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД (англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, винче́стер, в компьютерном сленге «винт», хард, харддиск — устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

Опти́ческий при́вод — электрическое устройство для считывания и возможно записи информации с оптических носителей (CD - ROM , DVD - ROM ). Существуют следующие типы приводов:

Привод CD - ROM (CD -привод)

Привод DVD - ROM (DVD -привод)

Привод HD DVD

Привод BD - ROM

Привод GD-ROM

Основные составные части персонального компьютера: 1 — Монитор, 2 — Материнская плата, 3 — Центральный процессор, 4 — Оперативная память, 5 — Карты расширений, 6 — Блок питания, 7 — Оптический привод, 8 — Жесткий диск, 9 — Компьютерная мышь, 10 — Клавиатура