Számítógépes hardver. Személyi számítógép hardver A számítógépes hardver összetétele és célja
A maximális teljesítmény és a helyes működés biztosítása érdekében olyan hardvert és szoftvert használnak, amelyek nagyon összekapcsolódnak, és egyértelműen különböző irányokba hatnak. Most érintsük a hardver szempontját, mivel kezdetben domináns pozíciót foglalnak el bármely számítógép vagy akár mobil rendszer teljesítményének biztosításában.
Rendszer hardver: általános besorolás
Szóval mivel foglalkozunk? Valójában a komplex hardver mindenki számára ismerős. Valójában sok felhasználó számítógépes hardvernek nevezi. Valójában a hardver csak „hardver”, nem szoftver komponensek bármilyen számítógépes rendszer. Az osztályozás legegyszerűbb változatában belsőre és külsőre vannak osztva.
Ezenkívül ebben a felosztásban három fő és legjelentősebb eszközosztályt különböztethetünk meg:
- beviteli eszközök;
- kimeneti eszközök;
- információtároló eszközök.
Természetesen érdemes külön megjegyezni a számítógépes rendszerek fő elemeit, mint például az alaplap, processzor stb., amelyek nem tartoznak a fenti osztályok egyikébe sem, és olyan alapvető elemek, amelyek nélkül egyetlen számítógép sem fog működni.
Alapvető számítógépes elemek
Bármely számítógép hardverének leírásakor érdemes a legfontosabb elemmel kezdeni - az alaplappal, amelyen az összes belső elem található. És ehhez különféle típusú csatlakozók és nyílások használatával csatlakoznak külső eszközök.
Manapság nagyon sokféle „alaplap” és gyártója létezik. Igaz, az ilyen táblák arra valók asztali számítógépekés laptopok alakjában és elhelyezkedésében egyaránt egyedi elemek változhat. Számítógépes rendszerekben való felhasználásuk lényege azonban nem változik.
A második legfontosabb elem a központi processzor, amely a teljesítményért felel. Az egyik fő jellemző a mega- vagy gigahertzben kifejezett órajel, vagy egyszerűbben egy olyan érték, amely meghatározza, hogy egy processzor hány elemi műveletet tud végrehajtani egy másodperc alatt. Nem nehéz kitalálni, hogy a teljesítmény nem más, mint az egy elemi művelet elvégzéséhez (kiszámításához) szükséges műveletek számának és az órajelek számának aránya.
Lehetetlen elképzelni a számítógépes hardvert zárójelek nélkül RAMés merevlemezek, amelyek tárolóeszközök közé tartoznak. Kicsit később lesz szó róluk.
Szoftver és hardver
A modern számítógépek hibrid eszközöket is használnak, mint például a ROM vagy a CMOS csak olvasható memóriája, amely a BIOS nevű alapvető bemeneti/kimeneti rendszer alapja.
Ez nem csak egy „hardver” chip, amely az alaplapon található. Saját firmware-rel rendelkezik, amely nem csak megváltoztathatatlan adatok tárolását teszi lehetővé, hanem a belső komponensek tesztelését is lehetővé teszi, még akkor is, ha a számítógép be van kapcsolva. Valószínűleg sok helyhez kötött számítógép tulajdonosa észrevette, hogy bekapcsoláskor jelet hall a rendszer hangszórójából. Ez csak azt jelzi, hogy az eszközellenőrzés sikeres volt.
Információbeviteli eszközök
Most nézzük a beviteli eszközöket. Jelenleg elég sok fajtájuk van, és az informatikai technológiák fejlődéséből ítélve hamarosan még több lesz belőlük. Ennek ellenére a következőket tekintjük alapvetőnek ebben a listában:
- billentyűzet;
- egér (trackpad laptopokhoz);
- joystick;
- digitális fényképezőgép;
- mikrofon;
- külső szkenner.
Ezen eszközök mindegyike lehetővé teszi különböző típusú információk megadását. Például a grafikák bevitele szkennerrel, a videokép bevitele kamerával, a szöveg bevitele billentyűzettel stb. Azonban az egér és a trackpad is minden más mellett vezérlők (manipulátorok).
Ami a billentyűzetet illeti, a benne lévő vezérlési funkciókat gombokkal vagy azok kombinációival lehet használni. Ugyanakkor hozzáférhet az operációs rendszerek vagy egyéb funkciók bizonyos funkcióihoz, paramétereihez és parancsaihoz szoftver.
Az információkiadás azt jelenti
Lehetetlen elképzelni a hardvert kimeneti eszközök nélkül. A szabványlista a következőket tartalmazza:
- monitor;
- nyomtató;
- plotter;
- hang- és videórendszer;
- multimédiás projektor.
A fő itt egy számítógép-monitor vagy laptop képernyője. Nyilvánvaló, hogy az objektum-orientált programozás modern módszereivel a felhasználóval való interakció grafikus felületen keresztül történik, bár ez a helyzet ugyanúgy alkalmazható azokra a rendszerekre, amelyekben parancsokat írnak be. Mindenesetre a felhasználónak látnia kell, mi jelenik meg a képernyőn.
Ami a többi elemet illeti, ezek kívánatosak, bár nem szükségesek (jó, talán egy grafikus adapter, amely nélkül modern rendszerek esetleg nem működik).
Információ tárolási eszközök
Végül az egyik legfontosabb osztály az információtároló eszközök. Jelenlétük, legyen szó belső alkatrészekről vagy külső adathordozóról, egyszerűen kötelező. A következő fajták tartoznak ebbe az osztályba:
- merevlemez (merevlemez);
- RAM;
- cache memória;
- külső meghajtók (hajlékonylemezek, USB-eszközök).
Néha ebbe beletartozik a CMOS memóriás BIOS rendszer is, azonban, mint fentebb említettük, ezek meglehetősen hibrid eszközök, amelyek egyformán besorolhatók különböző kategóriákba.
Természetesen itt a fő helyet a merevlemezek és a RAM foglalják el. A merevlemez az információ hardveres eszköze (vagy inkább tárolási eszköze), mert állandóan rajta tárolódik, a RAM-ban pedig - ideiglenesen (programok indításakor vagy működtetésekor, tartalom másolásakor stb.).
A számítógép kikapcsolásakor a RAM automatikusan törlődik, de a merevlemezről származó információk nem tűnnek el. Elvileg ma már a cserélhető adathordozók, például a nagy kapacitású USB-eszközök is versenyeznek a merevlemezzel, de a hajlékonylemezek ill. optikai lemezek eltűnnek a feledés homályába, már csak az alacsony kapacitásuk és a fizikai sérülés lehetősége miatt is.
Kommunikációs eszközök
Fakultatív óra, bár bent modern világés nagyon népszerűnek nevezhetjük azokat az eszközöket is, amelyek a kommunikáció biztosításáért felelősek mind az egyes számítógépes terminálok között, mind közvetlenül csatlakoztatva, mind a hálózatokban (vagy akár az internetelérés szintjén). Íme a fő eszközök:
- hálózati adapterek;
- útválasztók (modemek, útválasztók stb.).
Amint az már világos, nem nélkülözheti a hálózatok (helyhez kötött vagy virtuális) szervezésekor, amikor hozzáférést biztosít Világháló. Azt azonban ma már kevesen tudják, hogy például két számítógépet kábelen keresztül közvetlenül össze lehet kötni, mint húsz évvel ezelőtt. Természetesen ez kissé kivitelezhetetlennek tűnik, de nem szabad megfeledkezni erről a lehetőségről, különösen akkor, ha nagy mennyiségű információt kell másolnia, és nincs kéznél megfelelő adathordozó.
Biztonsági és adatvédelmi eszközök
Most még egy típusú készülékről. Ezek hardvervédelmi eszközök, amelyek közé tartoznak például a „vas” tűzfalak, más néven tűzfalak (angolul tűzfal - „tűzfal”).
Valamiért manapság a legtöbb felhasználó hozzászokott ahhoz a gondolathoz, hogy a tűzfal (más néven tűzfal) csak egy tűzfal. Magas szintű biztonsággal rendelkező hálózatok szervezésekor az ilyen összetevők használata nemcsak kívánatos, hanem néha egyszerűen szükséges is. Egyetértek, mert szoftver rész nem mindig birkózik meg funkcióival, és előfordulhat, hogy nem reagál időben a hálózatban kívülről érkező interferenciára, nem is beszélve a számítógépek vagy szerverek merevlemezén tárolt információkhoz való hozzáférésről.
Szoftver és hardver kölcsönhatása
Tehát röviden megnéztük a hardvert. Most néhány szó arról, hogy hogyan működnek együtt a szoftvertermékekkel.
Egyetértek, az operációs rendszereknek, amelyek hozzáférést biztosítanak a felhasználónak a számítógép számítási képességeihez, saját követelményeik vannak. A modern operációs rendszerek annyi erőforrást fogyasztanak, hogy egyszerűen nem működnek olyan elavult processzorokkal, amelyek nem rendelkeznek számítási teljesítménnyel, vagy nem rendelkeznek a szükséges mennyiségű RAM-mal. Ez egyébként a modern alkalmazási programokra is ugyanúgy vonatkozik. És természetesen messze nem ez az egyetlen példa ilyen interakcióra.
Következtetés
Végezetül érdemes elmondani, hogy egy modern számítógép hardverét meglehetősen röviden áttekintették, de a rendszer fő elemeinek besorolásával kapcsolatban következtetések vonhatók le. Emellett érdemes megjegyezni, hogy a számítástechnika fejlődik, és ez oda is vezet, hogy egyre több különféle típusú külső és belső eszköz jelenik meg (például virtuális sisakok). De ami az alapkonfigurációt illeti, ebben az esetben a legfontosabb komponensek adottak, amelyek nélkül ma már egyetlen számítógépes rendszer sem létezhet. Nyilvánvaló okokból azonban itt nem vettük figyelembe a mobil eszközöket, mivel ezek eszközei némileg eltérnek a számítógépes termináloktól, bár elég sok közös van bennük.
Nézzük a személyi számítógép eszközét.
Asztali személyi számítógép A minimális konfiguráció egy rendszeregységből, monitorból és billentyűzetből áll. A rendszeregységhez más eszközök is csatlakoztathatók: manipulátorok, nyomtatók, szkennerek, külső modem vagy faxmodem. A rendszeregységhez csatlakoztatott eszközöket hívják külső eszközök. Minden eszköz egy speciális csatlakozóhoz csatlakozik a rendszeregység hátsó falán. Ezeket a csatlakozókat hívják portok. A rendszeregység minden portja az eszközt kiszolgáló mikroáramkörökhöz csatlakozik. Ezt a chipet hívják vezérlő(például billentyűzet vagy merevlemez-vezérlő), ill adapter például egy monitort kiszolgáló videoadapter.
Rizs. A személyi számítógép rendszeregységének sematikus diagramja.
A rendszeregység háza processzorral és RAM-mal ellátott alaplapot, tápegységet, merevlemezt, hajlékonylemez-meghajtót, CD-ROM vagy CD RW meghajtót, videokártyát, hang- és hálózati kártyákat, valamint különféle eszközökhöz vezérlőket tartalmaz.
Alaplap vagy alaplap– a fő összetevő, amelyhez a számítógép összes eleme csatlakozik. Az első generációs alaplapok processzort, buszt, lapkakészletet, RAM-ot, BIOS-t, vezérlőket, kiegészítő chipeket telepítettek, és pozíciókat (slotokat) is biztosítottak további eszközök számára. Napjainkban a legelterjedtebb alaplapok csak a fő komponenseket tartalmazzák, és minden egyéb szükséges, de hiányzó elem (videoadapter, hangkártya, modem és egyéb eszközök) más lapokon található. Busznyílásokon keresztül csatlakoznak az alaplaphoz.
CPU(CPU - Central Processor Unit - központi feldolgozó egység) a fő chip, amely a számítógép működését és az adatfeldolgozást vezérlő aritmetikai-logikai eszköz. A rendszeregység belsejében található, és az alaplapra van telepítve.
A processzor fő jellemzője az teljesítmény. A másodpercenként végrehajtott aritmetikai és logikai műveletek átlagos száma határozza meg. A processzor által végrehajtott műveletek fel vannak osztva intézkedéseket. Tapintat- Ez a processzor elemi működése. Minden művelet - összeadás, kivonás, eltolás stb. - elemi műveletek sorozataként ábrázolható. Az 1 másodperc alatt végrehajtott tickek száma határozza meg processzor órajel. Minél többért van ebből a típusból processzor, annál gyorsabban fut a processzor.
A teljesítményt az órajel frekvencián kívül befolyásolja processzor típusa. Az első Intel processzorok numerikus jelölésekkel rendelkeztek: 8086, 80286, 80386, 80486. 1995 óta az Intel processzorok neve Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV. A modern PC-kben használt processzorokat az AMD és a Cyrix is gyártja (az AMD hasonló a Cyrix-hez). Ugyanazon cég processzorainak minden generációjában egyre kevesebb órajellel hajtják végre a műveleteket, így az azonos órajel-frekvenciájú, de különböző generációkhoz tartozó számítógépek teljesítménye eltérő lesz: egy későbbi megvalósítás gyorsabb.
Ezenkívül a processzor sebességét befolyásolja a gyorsítótár mérete. Cache memória- Ez egy ultra-random access memória, amely sokszor gyorsabban érhető el, mint a RAM. Ez a memória a leggyakrabban használt adatok tárolására szolgál. A leggyorsabb az L1 gyorsítótár. Kötete szabványos, Intel esetében 32 KB, AMD esetében pedig legfeljebb 64 KB. L2 gyorsítótár valamivel kevésbé gyors, mérete az Intel Celeron 128 KB-tól az Intel Xeon esetében 2 MB-ig terjed, és vagy a processzorchipbe van beépítve, vagy külön telepítve az alaplapra.
Az alaplap összes natív és csatlakoztatott eszköze közötti kommunikációt ez végzi gumiabroncsokés logikai eszközök.
Busz, rendszervonal - egy chip, amely külső eszközökön keresztül vezérli a bemeneti és kimeneti folyamatokat. Mivel a processzor egy nagyon nagy teljesítményű chip, irracionális lenne rákényszeríteni a bemeneti és kimeneti folyamatok kezelésére. Mivel ezeket a folyamatokat sokkal kevésbé produktív eszközök – merevlemezek vagy hajlékonylemezek, monitorok és mások – hajtják végre, a bemenet és a kimenet végrehajtásakor a processzor kénytelen lesz tétlenül várni a művelet befejezésére. Ezért a processzor csak bemeneti vagy kimeneti parancsot ad ki, majd a busz vezérli a folyamatot. Parancsot ad a megfelelő eszköz vezérlőjének vagy adapterének, és levezeti az adatáramlást. A külső eszközök egy porton keresztül csatlakoznak a vezérlőhöz (lásd alább). Teljesítmény gumiabroncsok h jellemzi busz sebessége. Jelentősen befolyásolja az egész számítógép teljesítményét. Van még egy AGP videobusz, egy gyorsított grafikus port, amelyet nagy sebességű grafikus adatátvitelre terveztek.
Lapkakészlet - alap chipkészlet, amely lehetővé teszi az eszközök közötti adatcserét. A chipkészlet fő részei az úgynevezett „hidak” - Északi híd és Déli híd. Az első a processzor, a RAM és (ha elérhető) a videobusz csatlakoztatására szolgál. A második összeköti a PCI buszt a külső eszközvezérlőkkel.
Véletlen elérésű memória (RAM – véletlen hozzáférésű memória). Működési információk – programok és adatok – tárolására szolgál. Az alaplapra telepítve. Főbb jellemzők – hozzáférési idő(nanoszekundumban mérve), kötet(megabájtban vagy gigabájtban mérve), és áteresztőképesség( megabájt per másodpercben mérve).
A RAM típusai:
SRAM - A statikus RAM-ot nagy teljesítménye miatt elsősorban gyorsítótárként használják.
DRAM– A dinamikus véletlen elérésű memóriát véletlen elérésű memóriaként használják. Modern módosítások: SDRAM, EDO DRAM, RDRAM, RDRAM. Olvasson többet a memória különböző típusairól a szakirodalomban.
Lemezmeghajtók vannak meghajtók– az információk hosszú távú tárolására tervezett eszközök. A lemezmeghajtók közé tartozik NGMD– hajlékonylemez meghajtó ill FDD, merevlemez - merevlemez meghajtó ill HDD, valamint meghajtó CD-ROM, CD-R vagy CD-RW.
Winchester - Mágneses merevlemez-meghajtó a felhasználónak a mindennapi munkához szükséges információk hosszú távú tárolására. A merevlemez tárolja az összes programot és archiválja a felhasználói igényeket, amelyekre a közeljövőben szükség lehet.
A merevlemez főbb jellemzői:
Kapacitás- O A lemezen elhelyezhető információ mennyisége.
Olvasási és átviteli sebesség- a szekvenciális adatok lemezről történő olvasásának sebessége.
Átlagos keresési idő, adatelérés- a megadott cím megkereséséhez szükséges idő a lemezen.
Lemez forgási sebessége. Az alacsony sebesség növeli az adathozzáférési időt.
Gyorsítótár mérete. A processzorhoz hasonlóan a merevlemez is gyorsítótárral rendelkezik. Ez a memória pufferként működik a lemezzel való munka során. A lemez leggyakrabban használt területei duplikálva vannak a gyorsítótárban, így gyorsabb a hozzáférésük.
Nézzük meg a CD-kkel való munkavégzéshez szükséges eszközöket.
CD-ROM CD-k olvasására használják. A szabványos CD mérete körülbelül 650 MB. Főbb jellemzők - olvasási sebesség(forgási sebesség) meghatározza, hogy az olvasási és forgatási sebesség hányszor nagyobb, mint egy 150 KB/sec sebességgel olvasott szabványos audiolemez forgási sebessége. Ezért a 32x jelölés azt jelenti, hogy az információolvasási sebesség 4800 KB/sec.
CD-R - d iskod, melynek segítségével az eldobható „üreslapokra” lehet állandó információkat alkalmazni. Írási sebességük eltér az olvasási sebességtől, és több egységben is kifejezik.
CD-RW- olyan meghajtó, amely CD-R és CD-RW lemezek rögzítésére is alkalmas, újraírási lehetőséggel. Működési elvük jelentősen eltér a CD-R. Ezek a meghajtók hármas jelöléssel vannak ellátva, például 24x10x40, ahol az első szám a sebesség CD-R felvételek, a második a CD-RW írási sebessége, a harmadik pedig a lemez olvasási sebessége.
Videó rendszer - Ez egy monitor és egy videokártya.
Monitor - Ez egy képernyő az információk megjelenítésére, a fő kimeneti eszköz. A monitorok típusai: elektronsugár– alapján katódsugárcső, folyadékkristály– folyadékkristály elemekre épül, ill vérplazma– benne a képet plazma alkotja.
A monitor specifikációi:
§ Képernyő mérete. Hüvelykben (1 hüvelyk » 2,5 cm) átlósan mérve. A minimális munkaméret 14'', de jelenleg a 17'' a szabványos méret.
§ Engedély– ez a képernyőn vízszintesen és függőlegesen elhelyezkedő pixelek száma. A képernyőn megjelenő grafikus információ mértékegysége 1 pixel. A szabványos felbontási módok a 640x480, 800x600, 1024x864 és így tovább. Minél nagyobb a felbontás, minél kisebb a szemcseméret a képernyőn, annál tisztább a grafikus kép. A modern monitorok szabványos szemcsemérete körülbelül 0,25 mm.
§ Sweep frekvencia a képfrissítések száma másodpercenként, a katódsugaras kijelzők jellemzője. Minél alacsonyabb a frissítési gyakoriság, annál észrevehetőbbek ezek a frissítések. A sweep frekvencia állítható, növelhető vagy csökkenthető. A monitor jellemzője a maximális pásztázási frekvencia – a monitor képességeinek határa. Normál módon dolgozhat olyan monitorral, amelynek maximális pásztázási frekvenciája 85 Hz.
Videókártya (video adapter) – Ez egy tábla, amely képet alkot és továbbítja a monitorra. A videoadapter fő elemei az SVGA mag, a 2-D gyorsító, a 3-D gyorsító, a videomemória, egy interfészkészlet stb. A gyorsítók a kétdimenziós (2-dimenziós) gyors feldolgozásra és kimenetre szolgálnak. D, 2-dimenziós) és háromdimenziós (3-D), 3-dimenziós) grafika.
Billentyűzet- szabványos eszköz a kézi információbevitelhez. A modern billentyűzetek 104-105 billentyűvel rendelkeznek. A gombok négy csoportra oszthatók: alfanumerikus, funkcionális, szerviz és kiegészítő gombokra. Mivel a számítógépen végzett munka teljesen lehetetlen a billentyűzet ismerete nélkül, nézzük meg részletesebben a billentyűk célját.
Az alfanumerikus gombok az információk és a parancsok betűk használatával történő bevitelére szolgálnak. Minden gombnak van kis- és nagybetűje, így több különböző karakter is beírható. Az alsó és felső betűk közötti váltás rögzíthető, egy gomb megnyomásával
A szervizbillentyűk az alfanumerikus billentyűzet bal és jobb oldalán találhatók, és a könnyebb használat érdekében duplikálva vannak. Ismerkedjünk meg céljukkal:
a legfontosabb kulcs az
kulcsokat
egyetlen gombnyomás
kulcsokat
Az alfanumerikus billentyűzettől jobbra találhatók a kurzormozgató billentyűk – ezek a nyílbillentyűk és a
kulcsokat
kulcsfontosságú
A kiegészítő billentyűzet számbillentyűivel fő rendeltetésükön túl olyan karakterek is beírhatók, amelyek nincsenek a billentyűzeten, de a kiterjesztett ASCII kódjuk ismert. Például, ha a billentyű lenyomása közben
Egér– manipulátor, ami egy lapos doboz gombokkal, melynek sík felületen történő mozgása szinkronban van az egérmutató mozgásával a monitor képernyőjén. Az egér mozgatása és gombjainak az objektumokon és vezérlőelemeken való kattintása az eseményeket speciális rendszerprogramhoz - egér illesztőprogramok, amely ezeket az eseményeket elemzi és adatokká alakítva továbbítja annak a programnak, amellyel a felhasználó éppen dolgozik. A program meghatározza a megfelelő parancsot és végrehajtja azt. A monitor és az egér közötti interakció biztosítja GUI. Az egér elindításához a csatlakoztatás után le kell töltenie egy speciális rendszerprogramot - egér illesztőprogramok, ha nincs telepítve az operációs rendszer indításakor.
PC szoftver.
A modern számítástechnikai rendszerek fő ereje a hardverben rejlik, de szoftver nélkül ez nem valósítható meg. Ha megvásárolta az összes hardvert, de nem telepített semmilyen szoftvert, akkor egy ilyen számítógép még kevésbé hasznos, mint egy TV. Lehetetlen ezt a „hardvert” számítógépnek tekinteni. Szerencsére ez már nem történik meg. Már vásárláskor telepítik az alapszoftvert, és ha szeretné, még valami mást. Mi az a szoftver?
A funkcionalitás alapján a szoftver a következőkre osztható: alap (rendszer) szoftver és alkalmazott.
Az alap (rendszer) szoftver a PC szerves része, valamint hardver. Enélkül a PC egyáltalán nem tud működni. Az alapszoftver a következőket tartalmazza:
§ Operációs rendszerek;
§ Szolgáltatási programok;
A hardver azokra az eszközökre vonatkozik, amelyek a számítógép konfigurációját alkotják. Vannak belső és külső eszközök. Az egyes csomópontok és blokkok közötti koordináció hardveres-logikai eszközök, úgynevezett hardver interfészek segítségével történik. A hardveres interfészek szabványait protokolloknak nevezzük. A protokoll olyan technikai feltételek összessége, amelyeket az eszközfejlesztőknek kell biztosítaniuk.
A személyi számítógép egy univerzális műszaki rendszer, amelynek konfigurációja szükség szerint változtatható. Létezik azonban az alapkonfiguráció fogalma. Jelenleg az alapkonfiguráció 4 komponensből áll
1. rendszeregység
2. monitor
3. billentyűzet
Rendszeregység
A rendszeregység az a fő egység, amelyen belül a legfontosabb alkatrészek telepítve vannak. A rendszeregységen belül található eszközöket belsőnek, a kívülről hozzákapcsolt eszközöket pedig külsőnek és perifériásnak nevezzük. A rendszeregység esetének fő jellemzője az ún formai tényező. Az elhelyezett eszközök követelményei attól függnek. A rendszeregység alaktényezőjének meg kell egyeznie a fő (rendszer, alaplap) lap alaktényezőjével. Jelenleg a leggyakoribb esetek a ATX alaktényező. A tokok tápegységgel vannak ellátva.
A rendszeregység belső eszközei
Alaplap- a számítógép alaplapja. A következőket tartalmazza:
1. CPU- a fő chip, amely aritmetikai és logikai műveleteket hajt végre - a számítógép agya. A processzor a RAM-cellákhoz hasonló cellákból áll, de ezekben a cellákban nem csak tárolhatók, hanem módosíthatók is az adatok. A processzor belső celláit ún regisztereket. Egyes regiszterek parancsregiszterek, vagyis azok, amelyek az adatokat más regiszterekben történő adatfeldolgozást vezérlő parancsokként érzékelik. A különböző nyilvántartásokba történő adatküldés szabályozásával Ön ellenőrizheti az adatok feldolgozását. A program végrehajtása ezen alapul. A processzort a többi eszközhöz több vezetékcsoport, ún gumiabroncsok. Három fő gumiabroncs létezik: adatbusz, címbusz és parancsbusz . Címbusz 32 párhuzamos vezetőből áll (32 bites). A RAM cellák címét továbbítja. Egy processzor csatlakozik hozzá, hogy adatokat másoljon az OP cellából az egyik regiszterébe. Maga a másolás megtörténik adatbusz. A modern számítógépekben általában 64 bites, azaz. Egyszerre 8 bájt érkezik feldolgozásra. A parancsbusz az OP területről küld parancsokat, ahol a programok tárolva vannak. A többségben modern számítógépek A parancsbusz 32 bites, de vannak már 64 bitesek is.
2. A processzor főbb jellemzői a következők bitszélesség, órajel és gyorsítótár . Bitmélység azt jelzi, hogy a processzor hány bitnyi információt tud egyszerre feldolgozni (egy órajel). Órajel frekvencia meghatározza a ciklusok számát másodpercenként, például egy körülbelül 3 milliárd ciklust másodpercenként végrehajtó processzornál az órajel 3 GHz/sec. A processzoron belüli adatcsere gyorsabban megy végbe, mint a RAM-mal. Az OP-hoz való hozzáférések számának csökkentése érdekében egy pufferterület jön létre a processzorban - a gyorsítótárban. Az OP-tól kapott adatokat a processzor egyidejűleg a cache memóriába írja. A későbbi hozzáférés során a processzor adatokat keres a gyorsítótárban. Minél nagyobb a gyorsítótár, annál gyorsabban fut a számítógép.
3. mikroprocesszor készlet (chipset) - mikroáramkörök készlete, amely vezérli a belső eszközök működését és meghatározza a fő funkcionalitás alaplap.
4. gumiabroncsok- vezetékkészletek, amelyeken keresztül a jelek cseréje történik a belső eszközök között.
5. RAM- ideiglenes adattárolásra tervezett chipkészlet
A véletlen elérésű memória (RAM - véletlen elérésű memória) olyan cellák tömbje, amelyek képesek adatokat tárolni. a memória lehet dinamikus és statikus. A dinamikus memóriacellák felhalmozódó mikrokondenzátorokként ábrázolhatók elektromos töltés. A dinamikus memória a számítógép fő RAM-ja. A statikus memóriacellák triggerek – olyan elemek, amelyek nem töltést, hanem állapotot tárolnak (be/ki). Ez a fajta memória gyorsabb, de drágább is, és az ún. cache memória, amelyet a processzor teljesítményének optimalizálására terveztek. A RAM szabványos paneleken (modulok, vonalzók) található. A modulok az alaplap speciális csatlakozóiba vannak behelyezve.
6. ROM- Csak olvasható memóriaeszköz. Amikor a számítógép be van kapcsolva, a RAM üres. De a processzornak parancsokra van szüksége a működéshez. Ezért a bekapcsolás után azonnal a címbuszon kerül beállításra a kezdőcím. Ez hardverben történik. Ez a cím a ROM-ra mutat. A ROM „vezetékes” programokat tartalmaz, amelyek a ROM chipek létrehozásakor íródnak oda, és képezik az alap bemeneti/kimeneti rendszert (BIOS - Base Input/Output System). A csomag fő célja az alapvető számítógép-konfiguráció összetételének és működésének ellenőrzése, valamint a billentyűzettel, monitorral, merevlemezzel és hajlékonylemez-meghajtóval való interakció biztosítása.
7. csatlakozók további belső eszközök csatlakoztatásához (résidők).
Merevlemez
A merevlemez nagy mennyiségű adat és programok hosszú távú tárolására szolgáló eszköz.
Valójában ez nem egy lemez, hanem egy lemezcsoport, amelyek mágneses bevonattal rendelkeznek, és nagy sebességgel forognak. Minden lemez felülete felett egy olvasó-író fej található. Nagy forgási sebességnél aerodinamikai párna keletkezik a tárcsa felülete és a fej között. A fejen átfolyó áram megváltozásakor a résben a mágneses térerősség megváltozik, ami változást idéz elő a lemez bevonatát képező ferromágneses részecskék mágneses terén. Így írsz lemezre. Az olvasás fordított sorrendben történik. A mágnesezett részecskék önindukciós emf-et indukálnak a fejben, elektromágneses jelek keletkeznek, amelyeket felerősítenek és továbbítanak feldolgozásra. A merevlemezt egy speciális eszköz vezérli - kemény vezérlő korong. A vezérlő funkciói részben a merevlemezbe vannak beépítve, részben a chipset chipeken találhatók. A nagy teljesítményű vezérlők bizonyos típusait külön kártyán szállítjuk.
Floppy meghajtó
Kis mennyiségű (legfeljebb 1,4 MB) információ gyors átviteléhez floppy lemezeket használnak, amelyeket egy speciális tárolóeszközbe - egy hajlékonylemez-meghajtóba - helyeznek be.
CD vagy DVD meghajtó
A CD-készülék működési elve az adatok olvasása (írása) a lemez felületéről visszaverődő lézersugár segítségével. Ugyanakkor a rögzítési sűrűség a mágneses lemezekhez képest nagyon magas. Egy szabványos CD legfeljebb 650 MB-ot képes tárolni. A DVD formátum megjelenése egy új, fejlettebb szintre való átmenetet jelentett az adatok, a hang és a videó tárolása és felhasználása terén. Kezdetben a DVD rövidítése a digitális videolemezt jelentette, ezek nagy kapacitású optikai lemezek. Ezek a lemezek tárolásra szolgálnak számítógépes programokés alkalmazások, valamint teljes hosszúságú filmek és kiváló minőségű hangzás. Ezért a kicsivel később megjelent DVD rövidítést digitális sokoldalú lemezként fejtették meg, i.e. az univerzális digitális lemez logikusabb. Kívül, DVD-kúgy néz ki rendes lemezek CD-ROM. A DVD azonban sokkal több lehetőséget rejt magában. A DVD-k 26-szor több adatot képesek tárolni, mint egy hagyományos CD-ROM. Fizikai méretekkel és megjelenés A hagyományos CD-khez vagy CD-ROM-okhoz hasonlóan a DVD-k is hatalmas ugrást jelentenek a tárolókapacitás terén őseik 650 MB-os tárolókapacitásához képest. Egy szabványos egyrétegű, egyoldalas DVD-lemez 4,7 GB adat tárolására képes. De ez nem a határ - a DVD-k kétrétegű szabvány segítségével is előállíthatók, amely lehetővé teszi az egyik oldalon tárolt adatok kapacitásának 8,5 GB-ra növelését. Ezenkívül a DVD-k kétoldalasak is lehetnek, ami egy lemez kapacitását 17 GB-ra növeli.
Videókártya
A monitorral együtt a videokártya alkotja a számítógép videorendszerét. A videokártya (videóadapter) végrehajtja a monitor képernyőjének vezérlésével kapcsolatos összes műveletet, és videomemóriát tartalmaz, amelyben képadatokat tárolnak.
Hangkártya
A hangkártya a hang, a beszéd és a zene feldolgozásával kapcsolatos műveleteket hajt végre. A hang a hangkártya kimenetéhez csatlakoztatott hangszórókon (fejhallgatón) keresztül szólal meg. Van egy csatlakozó is a mikrofon csatlakoztatásához. Az audiojel fő paramétere a bitmélység, minél kisebb a digitalizáláshoz kapcsolódó hiba, annál jobb a hang.
Portok (bemeneti-kimeneti csatornák)
A következő portok találhatók (vagy inkább elhelyezhetők) a modern PC-k házának hátsó falán:
Játék - játékeszközökhöz (joystick csatlakoztatásához)
VGA – az alaplapba integrált VGA vezérlő irodai vagy üzleti PC monitor csatlakoztatásához
COM - aszinkron soros (jelölése COM1-COMZ). Általában rajtuk keresztül csatlakozik az egér, modem stb.
PS/2 – aszinkron soros portok billentyűzet és egér csatlakoztatásához
LPT - párhuzamos (LPT1-LPT4 jelöléssel), általában nyomtatókat csatlakoztatnak hozzájuk
USB - univerzális interfész 127 eszköz csatlakoztatásához (ez az interfész a ház elülső vagy oldalsó falán is elhelyezhető)
IEEE-1394 (FireWire) - interfész az átvitelhez nagy kötetek videó információk valós időben (digitális videokamerák, külső merevlemezek, szkennerek és egyéb nagy sebességű berendezések csatlakoztatásához). FireWire interfész minden benne működő videokamera digitális formátumban. Helyi hálózatok létrehozására is használható.
- Foley R. Hominidák, mint szétszóródó állatok
- Bogatenkov D.V. Paleodemográfia (példa egy műre)
- Buzhilova A.P. Szifilisz Európában és Kolumbusz Amerikában: kapcsolódnak ezek az események?
- Mednikova M.B. Az emberi test méretének korszakos változékonysága: mítoszok és valóság
- Kozlovskaya M.V. A termelő gazdaság élelmiszerinnovációi
SZEMÉLYI SZÁMÍTÓGÉP HARDVER
Néhány kivételtől eltekintve minden számítógépnek van közös sematikus diagram vagy ahogy mondani szokták, építészet.
Építészet meghatározza a számítógép fő logikai csomópontjainak működési elvét, információs kapcsolatait és összekapcsolását:
§ perifériás processzorok;
§ RAM (tárolóeszköz);
§ külső memória;
§ perifériák.
A számítógép architektúrája azon alapul moduláris gerincű alapelv. A moduláris elv lehetővé teszi a kívánt konfiguráció befejezését és korszerűsítését. A moduláris felépítés az információcsere gerinc (busz) elvén alapul. Az eszközök közötti információcsere 3 többbites buszon (többvezetékes kommunikációs vonalon) keresztül történik.
Nyitott architektúra elve az IBM PC egészének és egyes részeinek folyamatos fejlesztésének lehetősége olyan új eszközök segítségével, amelyek teljesen kompatibilisek egymással, gyártótól függetlenül. Ez azoknak a felhasználóknak nyújtja a legnagyobb hasznot, akik új eszközök vásárlásával és a rendszer (alaplapi) kártya szabad csatlakozóiba (nyílásaiba) történő beillesztésével bővíthetik gépeik képességeit.
A személyi számítógép általános felépítése
Bármely számítógép tartalmazza:
1) Aritmetikai-logikai egység (ALU);
2) Tárolóeszköz (memória);
3) Vezérlőeszköz;
4) Információ bemeneti/kimeneti eszköz (I/O), és a memóriájában van egy program (John von Neumann architektúra).
Az alapkonfiguráció (a berendezés összetétele) a következőket tartalmazza:
1. Rendszeregység;
2. Monitor;
3. Billentyűzet;
Minden, amit nélkülözhet a napi munkája során
a számítógépen a perifériás berendezésekre vonatkozik:
1. Nyomtató;
2. Scanner;
3. Modem;
4. Oszlopok
Rendszeregység eszköz.
A rendszeregység paralelepipedon formájában készül, amely vízszintesen vagy függőlegesen is felszerelhető. Ha a rendszeregység háza vízszintes kialakítású, akkor a monitor állványaként szolgál. A függőleges ház kialakításánál a monitor a közelben található. Egyes modellekben a rendszeregység és a monitor kombinálva van.
A rendszeregység házának előlapján gombok találhatók a rendszeregység bekapcsolásához és néhány üzemmód beállításához.
POWER - gomb a rendszeregység bekapcsolásához. Egyes rendszeregység-modelleknél ez a gomb el van rejtve a hátsó panelen.
A RESET egy „hideg” számítógép-újraindító gomb. Lehetővé teszi a számítógép újraindítását kritikus helyzetekben, például amikor a programok lefagynak.
TURBO – gomb az órafrekvencia átkapcsolására, pl. a számítógép sebességének változásai. A gomb mellett található egy fénykijelző, amely az órafrekvencia értékét mutatja. Egyes esetekben, amikor régebbi számítógépmodellekhez írt programokkal dolgozik, alacsonyabb frekvenciára van szükség, amely ennek a gombnak a megnyomásával állítható be.
A rendszeregység előlapján van egy meghajtó egy vagy két hajlékonylemezhez.
A rendszeregység tartalmazza a számítógép fő részeit, amelyek az összes többi eszköz működését vezérlik. A rendszeregységen belül a következők találhatók:
ú központi processzor vagy mikroprocesszor, amely a teljes számítógép működését vezérli;
ú állandó memória, amely olyan univerzális programokat tárol, amelyek biztosítják a számítógép működését, és nem tűnnek el a számítógép kikapcsolása után;
ú 
RAM, amelyben a programokat és az adatokat tárolják és végrehajtják a számítógép futása közben;
ú adapterek és vezérlők, amelyek a perifériák működését vezérlik;
ú kommunikációs portok, amelyek kommunikációt biztosítanak a személyi számítógép és perifériás eszközökés más személyi számítógépekkel;
ú tápegység, amely a hálózatról feszültséggel látja el a különböző számítógépes eszközöket;
ú meghajtók vagy hajlékonylemezes meghajtók;
ú merevlemez vagy merevlemez.
1. Anyai(rendszer) fizetés– a PC legnagyobb kártyája, amely a processzornak, társprocesszornak, a központi processzor és a perifériák közötti kommunikációt biztosító vezérlőknek, véletlen elérésű memória (RAM), gyorsítótár, ROM-BIOS elem (alap bemeneti/kimeneti rendszer), akkumulátornak, kvarc óra generátor, videokártya, hangkártya és egyéb eszközök.
A jelzett eszközök speciális csatlakozókon (nyílásokon) keresztül csatlakoznak az alaplaphoz:
Az alaplap általános teljesítményét az határozza meg órajel frekvenciájaÉs adatmennyiség (bitmélység)., egységnyi idő alatt feldolgozza a központi processzor, valamint busz szélessége adatcsere az alaplapon lévő különböző eszközök között.
Az alaplapok architektúráját folyamatosan fejlesztik: növekszik a funkcionális gazdagságuk és javul a teljesítményük. Szabványossá vált a beépített eszközök, például a kétcsatornás E-IDE HDD vezérlő ( merevlemezek), FDD (floppy disk) vezérlő, fejlett párhuzamos (LPT) és soros (COM) portok, valamint soros infravörös port.
Az alaplap tartalma:
1.1.
CPU
(központi feldolgozó egység - CPU) - a számítógép agya - a számítógép fő eszköze, amely feldolgozza az információkat, elvégzi az összes számítást és vezérli a számítógép működését.
A számítástechnika vonatkozásában a processzort úgy kell értelmezni, mint amely képes parancsokat kiválasztani, dekódolni és végrehajtani, valamint információkat továbbítani és fogadni más eszközökről.
A modern személyi számítógépek gyártása akkor kezdődött, amikor a processzort külön chip formájában készítették el, amely információkat dolgozott fel.
Teljesítmény CPU a következő fő paraméterek jellemzik:
Az integráció mértéke;
A feldolgozott adatok belső és külső bitmélysége;
Órajel frekvencia;
A CPU által elérhető memória.
A chip integráció foka megmutatja, hogy hány tranzisztor (bármely mikroáramkör legegyszerűbb eleme) fér el egy egységnyi területen. A Pentium Intel processzornál ez az érték körülbelül 3 millió per 3,5 négyzetcm, a Pentium Pro esetében pedig 5 millió.
Belső processzor kapacitás meghatározza, hogy végrehajtáskor hány bitet tud egyszerre feldolgozni aritmetikai műveletek(a processzorok generációjától függően - 8-32 bit).
Külső processzor kapacitás meghatározza, hogy egyidejűleg hány bitet tud fogadni vagy továbbítani külső eszközökre (16-tól 64-ig vagy még több a modern processzorokban). Az órajel határozza meg a processzor sebességét. Órajel frekvenciaazt jelzi, hogy a mikroprocesszor hány elemi műveletet (ciklust) hajt végre egyben második és a legtöbb fontos jellemzője processzor, sebességéhez viszonyítva (MHz-ben mérve). Egy processzornál különbséget kell tenni a processzor belső (natív) órajel-frekvenciája (ennél a sebességnél a legegyszerűbb belső műveletek hajthatók végre) és a külső (amely a külső buszon az adatátviteli sebességet határozza meg) között.
A processzor rendelkezésére álló RAM-címek számát a címbusz szélessége határozza meg.
Az IBM-kompatibilis számítógépekhez processzorokat fejlesztő és gyártó cégek száma csekély. Jelenleg ismert: Intel, Cyrix, AMD, NexGen, Texas Instrument...
Az Intel a legnépszerűbb gyártó. _
Az AMD az Intel fő versenytársa, mert... a processzorok körülbelül 80%-át IA32 architektúrával állítja elő (IA32 architektúra – Intel Architecture, 32 bites). Athlon processzor– az első AMD projekt, amelyben eltávolodott a közvetlen másolástól Intel architektúrákés felajánlotta a piacnak a platform PC-hez való változatát. A processzor 128 KB gyorsítótárral rendelkezik. Itt nemcsak az MMX modult valósítják meg, hanem egy további utasításkészletet is, amely a grafikus információk hatékonyabb feldolgozását biztosítja. Az AMD Duron processzort is készít - egy versenytársat Celeron processzor.
E két cég mellett az IA32 architektúrájú, egyszerűbb és kisebb teljesítményű processzorokat a Rise és a Centaur is gyártja. Ezeknek a feldolgozóknak a termelési volumene nem nagy - a piac kevesebb mint 1% -a. Az Apple Macintosh számítógépei (asztali számítógépek - iMac, PowerMac G4, PowerMac G4 Cube és laptopok - iBook, PowerBook G4) jelentősen eltérnek az IBM PC-ktől, bár ezek a különbségek a modern számítógép-felhasználók számára nem nagyon észrevehetők. Jelenleg a Macintosh számítógépek kétféle processzort használnak: a Motorola G3-at, G4-et és az IBM Power PC-jét. Ezeket a processzorokat a két cég közösen fejlesztette ki, a technológia legújabb vívmányait felhasználva és más processzorok használatának tapasztalatait is figyelembe véve. Az eredmény egy nagyon hatékony processzor, amely ugyanazon a frekvencián, mint az Intel processzorok, nagyobb teljesítményt nyújt. De egyelőre a G3, G4 és Power PC processzorok működési frekvenciája alacsonyabb.
1.2. Belső memória számítógép.
A számítógép memóriája információ tárolására szolgál. A számítógépben kétféle memória van: belső és külső. A belső memória a rendszeregységben található. A számítógép háromféle belső memóriával rendelkezik: csak olvasható memória (ROM), véletlen elérésű memória (RAM), gyorsítótárÉs videó memória.
1.2.1. RAM(angolul – Random Acces Memory vagy RAM, ami „random access memory”-t jelent) – nagy sebességű PC-memória, amely információkat tárol, amikor a készülék be van kapcsolva. A számítógép felhasználói programokkal való munkája az adatok külső memóriából történő beolvasása után kezdődik RAM. A központi processzor hozzáfér a RAM-ban található adatokhoz. A RAM szinkronban működik a központi processzorral, és alacsony a hozzáférési ideje. A RAM csak akkor tárol adatokat, ha a készülék be van kapcsolva. Az áramforrás kikapcsolásakor a RAM-ban lévő információk nem kerülnek mentésre (megsemmisülnek). Az áramkimaradás visszafordíthatatlan adatvesztéshez vezet, ezért a nagy mennyiségű adattal huzamosabb ideig dolgozó felhasználónak ajánlott a közbenső eredményeket rendszeresen külső adathordozóra menteni.
A RAM alapja a memóriachipek, amelyek különféle konfigurációjú blokkokba (bankokba) vannak kombinálva. Mert normál működés Egy rendszerben nagy jelentősége van a központi processzor és a RAM sebességének összehangolásának. A RAM lehet: SIMM (Single In-Line Memory Module) és DIMM (Dual In-Line Memory Module).
RAM funkciók:
ú információ fogadása más eszközökről;
ú információ emlékezése;
ú kérésre információkat továbbít a gép más eszközeire.
Kötet A RAM az egyik legfontosabb paraméter, amely meghatározza a számítógépes szoftverek sebességét. A szükséges mennyiség ma 64 MB és több, azonban a legújabb szoftverek hatékony működéséhez a RAM-igények nőnek. A RAM szabványos 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB és nagyobb méretű modulokban áll rendelkezésre. Az alaplapon általában több memóriamodul található, ami a RAM mennyiségének növelésére utal.
A 286-os processzorral rendelkező gépek átlagos RAM-mérete 1 - 2 MB, 386 - 2-8 MB, 486 - 8-16 MB, Pentium és P6 - 16-2 MB, Pentium 2 és Pentium 3 - 32 -128 MB, Pentium4 - 64 - 256 MB.
1.2.2. Állandó emlékezetben(ROM-BIOS vagy CMOS Setup) – angolul Read-Only Memory- ROM, ami azt jelenti, hogy „csak olvasható memória” – a program tárolva van BIOS(Basic Input/Output System), amely orosz nyelvre lefordítva: Alap I/O rendszer. Ez a program biztosítja, hogy a számítógép bekapcsolásakor tesztelje a fő összetevőit, és betöltse az operációs rendszert. A BIOS a számítógép állandó memóriájában található, és nem érhető el tetszőleges felhasználói műveletek számára. E program nélkül egyetlen számítógép sem kezd el dolgozni. Az adatokat a gyártás során a ROM-ban tárolják.
A RAM-hoz való hozzáférés felgyorsítása érdekében speciális ultragyors memóriát használnak. Cache memória, amely mintegy a mikroprocesszor és a RAM „között” található. Ez egy rendkívül nagy sebességű köztes memória. A gyorsítótár kiküszöböli a processzor leállását, mivel a processzor cserearánya a gyorsítótárral többszöröse, mint a RAM esetében. A 256 KB-os gyorsítótár 20%-kal növelheti a számítógép teljesítményét. A cache memória mérete 64 KB és 512 KB között van. A RAM leggyakrabban használt területeinek másolatait tárolja.
A Pentium Pro mikroprocesszorok gyorsítótárat tartalmaznak egyetlen csomagban a mikroprocesszorral.
Nem illékony CMOS- memória – CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM), amely folyamatosan az akkumulátoráról táplálkozik, tárolja a számítógép konfigurációs paramétereit, amelyeket a rendszer minden bekapcsolásakor ellenőriznek. Ez egy félig állandó memória.
A számítógép konfigurációs beállításainak módosításához a BIOS tartalmaz egy számítógép konfigurációs programot - BEÁLLÍTÁS.
Egy másik típusú memória - videó memória, azaz a monitor képernyőjén megjelenő kép tárolására használt memória. Ez egy speciális RAM, amelyben grafikus kép keletkezik. Leggyakrabban értéke 512 KB és 4 MB között van a legjobb PC-k esetében, 16,7 millió szín megvalósításával. Ez a memória általában a videovezérlőben található.
1.3 Videó adapter (grafikus adapter) - a számítógép képernyőjének (monitor) vezérlésével kapcsolatos műveleteket végző tábla.
Műszaki adatok:
· Engedély, amely jelzi a vízszintes és függőleges pontok számát a képernyőn az információk megjelenítéséhez. A felbontás szabványos értékei 800x60 vagy 1024x768.
· A modern videoadapterek képesek ellátni a képfeldolgozási funkciókat; videó memória. A videomemória jellemző mennyisége jelenleg 16 és 512 MB között van.
1.4 Hangkártya (sound blaster) egy speciális tábla, amely hangfeldolgozási műveleteket hajt végre. Hangszórók vagy fejhallgatók csatlakoznak a hangsugárzó kimenetéhez A hang rögzítéséhez van egy csatlakozó, amely lehetővé teszi a mikrofon csatlakoztatását.
A fő paraméter a bitmélység, amely meghatározza a hang kódolásához használt bitek számát. Előnyben részesített lehetőség Ma 32 bites hangkártyának számít.
PC hardver
SPBGUTD tanuló
1-ED-2 „B” csoport
Merkoeva Dmitrij
Szentpétervár
Bevezetés…………………………………………………….3
A személyi számítógép konfigurációja................................3
Alaplap………………………………………………………..5
BIOS …………………………………………………………….6
IBM PC és a nyitott architektúra elve……………….8
Bevezetés
Manapság nehéz elképzelni, hogy számítógép nélkül is meg tud lenni. De nem is olyan régen, egészen a 70-es évek elejéig a számítógépek a szakemberek nagyon korlátozott köre számára álltak rendelkezésre, és használatukat rendszerint titokban tartották, és a nagyközönség számára kevéssé ismerték. 1971-ben azonban történt egy olyan esemény, amely gyökeresen megváltoztatta a helyzetet, és fantasztikus gyorsasággal tette a számítógépet több tízmillió ember mindennapi munkaeszközévé. Abban a kétségtelenül jelentős évben a szinte ismeretlen Intel cég egy amerikai kisvárosból, a gyönyörű Santa Clara (Kalifornia) nevű kisvárosból kiadta az első mikroprocesszort. Neki köszönhetjük a számítástechnikai rendszerek új osztályának – a személyi számítógépeknek – megjelenését, amelyeket ma már gyakorlatilag mindenki használ, az általános iskolásoktól és a könyvelőktől a tapasztalt tudósokig és mérnökökig. Ezek a gépek, amelyek egy átlagos íróasztal felületének felét sem foglalják el, egyre több olyan új feladatkört hódítanak meg, amelyek korábban elérhetőek voltak (és gazdasági okokból gyakran elérhetetlenek voltak - a mainframe-ek és a miniszámítógépek számítógépes ideje akkoriban túl drága volt). ) csak olyan rendszerekre, amelyek nem foglalnak el száz négyzetmétert. Valószínűleg még soha senki nem tartott a kezében ilyen kolosszális erővel rendelkező műszert ilyen mikroszkopikus méretekben.
A személyi számítógépnek két fontos előnye van az összes többi számítógéptípushoz képest: viszonylag egyszerű vezérléssel rendelkezik, és meglehetősen széles körű problémákat képes megoldani.
Ha korábban csak professzionális programozók dolgozhattak számítógépen (szinte minden feladathoz saját programot kellett készíteni), most a helyzet gyökeresen megváltozott. Jelenleg több tízezer program készült minden tudásterületen. Több tízmillió képzett felhasználó dolgozik velük.
A statisztikák szerint a leggyakoribb és leggyakrabban használt programok az operációs rendszerek és a szövegszerkesztők.
A számítógépes eszközök jellemzőinek ismerete segít a képzett felhasználónak kiválasztani a személyi számítógép optimális konfigurációját az adott gyakorlati probléma megoldásához.
Személyi számítógép konfigurációja
A személyi számítógépek azok, amelyeket egyszerre csak egy felhasználó használhat. A személyi számítógépeknek csak egy munkaállomása van.
A számítógép „konfigurációja” a számítógép összetételében szereplő eszközök listáját jelenti.
A nyílt architektúra elvének megfelelően a számítógépes hardver (Hardver) nagyon eltérő lehet. De minden személyi számítógép rendelkezik egy kötelező és kiegészítő eszközkészlettel.
Szükséges eszközkészlet:
· Monitor – szöveges és grafikus információk kiadására szolgáló eszköz.
· Billentyűzet – szöveges információk bevitelére szolgáló eszköz.
· Rendszeregység - nagyszámú különböző számítógépes eszköz egyesítése.
A rendszeregység tartalmazza a számítógép összes elektronikus alkatrészét. A rendszeregység fő részei a következők:
· A processzor a számítások vezérlésére és végrehajtására szolgáló fő számítógépes eszköz.
· Az alaplap más belső számítógépes eszközök csatlakoztatására szolgáló eszköz.
· A véletlen elérésű memória (RAM) egy olyan eszköz, amely programokat és adatokat tárol, miközben azok futnak a számítógépen.
· Csak olvasható memória (ROM) egy olyan eszköz, amely néhány állandó tárolására szolgál speciális programokés adatok.
· Cache memória – ultragyors memória különösen a tároláshoz fontos információkat.
· Koprocesszor - lebegőpontos műveletek végrehajtására szolgáló eszköz.
· A videokártya egy olyan eszköz, amely információt szolgáltat a monitornak.
· Hajlékonylemez-meghajtó – információ tárolására és számítógépek közötti átvitelére szolgáló eszköz.
· A merevlemez az információ tárolására szolgáló fő eszköz a számítógépen.
· Tápegység – elektromos energia más számítógépes eszközök közötti elosztására szolgáló eszköz.
· Vezérlők és busz – információátvitelre tervezték a belső PC-eszközök között.
· Soros és párhuzamos portok – külső kiegészítő eszközök számítógéphez való csatlakoztatására szolgálnak.
· Tok - az alaplap és a számítógép belső eszközeinek védelmére készült.
További eszközök számítógéphez csatlakoztatható:
· Nyomtató – szöveges és grafikus információk papírra történő nyomtatására szolgál.
· CD-meghajtó (CD ROM) - CD-kkel való munkához.
· DVD meghajtók - modern eszközök akár 17 GB-os adathordozókkal való munkához.
· Hangkártya - egy eszköz a munkához audio információk.
· Egér – manipulátor információk számítógépbe bevitelére.
· Joystick – manipulátor a mozgással kapcsolatos információk számítógépre továbbítására.
· Tablet - egy eszköz a munkavégzéshez számítógépes grafika.
· A TV-tuner olyan eszköz, amely lehetővé teszi a számítógép számára televíziós műsorok vételét és megjelenítését.
· A hangszórók külső hangok lejátszására szolgáló eszközök.
· Faxmodem – számítógépek közötti kommunikációs eszköz telefonvonal.
· A Plotter egy olyan eszköz, amellyel rajzot nyomtathatunk papírra.
· Szkenner - grafikus képek számítógépbe beviteléhez.
· Szalagos meghajtók - eszközök végrehajtására biztonsági mentés adatokat mágnesszalagra.
· Forrás szünetmentes tápegység- egy eszköz, amely megvédi számítógépét az áramkimaradásoktól.
· A cserélhető lemezmeghajtók olyan eszközök, amelyek a jövőben felváltják a hajlékonylemez-meghajtókat.
· Grafikus gyorsító - a háromdimenziós grafika feldolgozásának és kimenetének felgyorsítására szolgáló eszköz.
és még sok más...
Egy adott személyi számítógép konfigurációjának jelzésére szabványos típusú rekordokat használnak. Nézzük meg egy példával:
Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3.1Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68
Szóval milyen számítógép ez? Először is, a processzor típusát írják - Pentium II 333 MHz órajellel. Az alábbiak a RAM mennyiségét és típusát jelzik - 64 MB. A PC beépített merevlemezzel rendelkezik, melynek kapacitása 3,1 GB. Használt ATI videokártya 3D Char 4 MB videomemóriával, a videokártya 3D 3D grafikával való munkára lett optimalizálva. MiniTower tok. A PC egy 24 sebességes CD-meghajtót és egy egyszerű Sound Blaster hangkártyát is tartalmaz. A szabványos számítógép-konfiguráció mindig tartalmaz egy 3,5 hüvelykes hajlékonylemez-meghajtót, így ez nincs feltüntetve a bejegyzésben. Az egér is alaptartozék. De a monitort nem ezzel a készlettel együtt árusítják. Külön kell megvásárolni. Végösszeg - ezt a számítógépet rendelkezik egy minimális szabványos konfigurációval az irodában és az otthoni használatra 1999 tavaszán.
Alaplap
Az alaplap a számítógép alaplapja, mert erre van felszerelve minden számítógépes eszköz, például processzor, hangkártya stb.
Az alaplapokat egy speciális chipkészlet alapján állítják össze, a telepített processzor típusától függően különböző lapkakészleteket kell használni, és így beszerezni. különböző típusú alaplapok.
Tehát 486 processzorhoz volt egy speciális 486-os alaplap. A Pentium processzorokhoz kétféle kártyát használtak: az elsőt a 60 és 66 MHz-es órajelű processzorokhoz, a másodikat az összes többihez. A következő típusú processzorokhoz szintén szükséges a megfelelő alaplapok használata. Például a Celeron processzor 443EX lapkakészleten alapuló kártyát használ.
Az Asustek a legnépszerűbb alaplapgyártó Oroszországban. Bár a gyakorlatban különböző gyártók alaplapjaival is használhat számítógépeket. Például A-Bit, A-Trend, Giga - Byte és mások.
Az asztali alaplapok legújabb fejlesztése az NLX technológia, és ez lehet a közeljövő vezető technológiája. Az ilyen szabványú táblák első pillantásra az LPX táblákra hasonlítanak, de valójában jelentősen javítottak. Ha a legújabb processzorok nagyobb méretük és fokozott hőleadásuk miatt nem telepíthetők LPX lapokra, akkor az NLX fejlesztése során ezek a problémák tökéletesen megoldódnak. Ezek az új szabvány fő előnyei a többihez képest.
A modern processzortechnológiák támogatása. Ez különösen fontos a Pentium II processzorral rendelkező rendszerek esetében, mivel a Single Edge Contact csomag mérete (vagyis a kerület mentén egyetlen sor érintkezővel rendelkező ház) gyakorlatilag nem teszi lehetővé a processzor telepítését a Baby-re. AT és LPX lapok. És bár egyes alaplapgyártók továbbra is kínálnak Pentium II alapú ATX rendszereket, az ő lapjaikon csak két 72 tűs SIMM modulcsatlakozó fér el!
Rugalmasság a gyorsan változó processzortechnológiákhoz. A rugalmas hátlaprendszerek gondolatát az NLX kártyák találták fel újra, amelyek gyorsan és egyszerűen felszerelhetők anélkül, hogy a teljes rendszert szét kellene szerelni. A hagyományos hátlapi rendszerekkel ellentétben azonban az új NLX-szabványt olyan vezető számítógépes iparágak támogatják, mint az AST, Digital, Gateway, Hewlett-Packard, IBM, Micron, NEC és mások.
Más új technológiák támogatása. Olyan magasról beszélünk produktív megoldások, mint az AGP (Accelerated Graphics Port), USB ( Univerzális sorozat Busz - univerzális soros busz), nagy memóriamodul és DIMM technológiák. A multimédiás alkalmazások egyre növekvő szerepére válaszul pedig a fejlesztők olyan funkciókat építettek be az új alaplapba, mint a videólejátszás, a fejlett grafika és a hang. És ha korábban a multimédiás technológiák alkalmazása többletköltségeket jelentett a különböző leánykártyák számára, most már nincs rájuk szükség.
Az NLX alaplap és az I/O kártyák (az alaplappal párhuzamosan helyezkednek el, mint az LPX kialakításban) mostantól könnyen behelyezhetők és eltávolíthatók, míg a többi kártya, beleértve a függőlegesen elhelyezkedőket is, érintetlen marad. Könnyebben hozzá lehet jutni magához a processzorhoz is, amely ma már sokkal jobban hűt, mint a szorosan elhelyezett komponensekkel rendelkező rendszerekben. A különböző méretű bővítőkártyák támogatása lehetővé teszi különféle módosítású rendszerek gyártását.
Az NLX szabvány maximális rendszerrugalmasságot és a rendelkezésre álló hely lehető legjobb kihasználását biztosítja. Még a leghosszabb I/O kártyák is könnyen és anélkül telepíthetők, hogy bármilyen más rendszerelemet zavarnának, ami valódi probléma volt az olyan számítógépeknél, mint a Baby-AT.
BIOS - Basic Input Output System azért hívják, mert kiterjedt bemeneti és kimeneti programokat tartalmaz, amelyeknek köszönhetően az operációs rendszer és az alkalmazási programok különféle eszközökkel kölcsönhatásba léphetnek, mind magával a számítógéppel, mind a hozzá csatlakozókkal. Általánosságban elmondható, hogy a BIOS rendszer különleges helyet foglal el a PS-ben. Egyrészt úgy tekinthető összetevő hardver viszont olyan, mint az operációs rendszer egyik szoftvermodulja. Magát a BIOS kifejezést nyilvánvalóan a CP/M operációs rendszerből kölcsönözték, amelyben egy hasonló nevű modult szoftveresen implementáltak, és megközelítőleg hasonló műveleteket hajtottak végre.
A legtöbb modern videoadapter, valamint a tárolóvezérlők rendelkeznek saját rendszer BIOS, amely általában kiegészíti a rendszert. Sok esetben egy adott BIOS-ban található programok helyettesítik a fő BIOS megfelelő szoftvermoduljait. A BIOS-programokat általában szoftveres vagy hardveres megszakításokon keresztül hívják meg.
A BIOS rendszer a hardverrel való fizikai szintű interakcióra szolgáló programokon kívül tartalmaz egy tesztelő programot a számítógép bekapcsolásakor (POST) (Power-On-Self-Test). A fő összetevőket tesztelik, mint például a processzort, a memóriát, a kiegészítő chipeket, a lemezmeghajtókat, a billentyűzetet és a videó alrendszert. Ha problémái vannak a számítógép bekapcsolásával (a BIOS nem tudja befejezni a kezdeti tesztet), hangjelzések sorozatát fogja hallani:
Ha ilyesmit tapasztal, nagy az esélye, hogy a probléma hardverrel kapcsolatos.
A BIOS rendszer a PS-ben egyetlen chip formájában valósul meg, amely a számítógép alaplapjára van telepítve. A ROM BIOS elnevezés jelenleg nem teljesen korrekt, mert a „ROM” csak olvasható memóriaeszközök (ROM - Read Only Memory) használatát jelenti. , illetve a BIOS kódok tárolására ben Jelenleg főleg újraprogramozható (elektromosan vagy ultraibolya úton törölhető) memóriaeszközöket használnak. Sőt, tárolásra a legígéretesebb BIOS rendszerek most flash memória. Ez megkönnyíti a régiek módosítását vagy további funkciók hozzáadását a számítógéphez csatlakoztatott új eszközök támogatásához.
Mivel az IBM ROM BIOS-ának tartalma szerzői jogvédelem alatt áll, vagyis nem volt másolható, a legtöbb számítógépgyártó kénytelen volt harmadik féltől származó BIOS-chipeket használni, amelyek BIOS-rendszerei természetesen szinte teljesen kompatibilisek voltak az eredetivel. Ezek közül három a leghíresebb cég: az American Megatrends Inc. (AMI), Award Software és Phoenix Technologies. Vegye figyelembe, hogy konkrét BIOS verzió elválaszthatatlanul kapcsolódnak az alaplapon használt lapkakészlethez. A Phoenix Technologies egyébként úttörőnek számít a licencelt tiszta BIOS gyártásában. Ezekben valósítottak meg először olyan funkciókat, mint a merevlemez típusának megadása, az 1,44 MB-os hajlékonylemez-meghajtó támogatása stb. Ezen túlmenően ezeknek a BIOS-oknak a POST eljárása tekinthető a leghatékonyabb diagnosztikai eljárásnak. Az igazságosság kedvéért meg kell jegyezni, hogy az AMI BIOS-ok a leggyakoribbak. Egyes jelentések szerint az AMI ennek a piaci szegmensnek mintegy 60%-át foglalja el. Ezenkívül a Setup AMI BIOS programból számos segédprogramot hívhat meg a fő rendszerösszetevők teszteléséhez és a meghajtókkal való munkavégzéshez. Használatuk során azonban különös figyelmet kell fordítani a meghajtó által használt interfész típusára.
A számítógépek BIOS-rendszere elválaszthatatlanul kapcsolódik az SMOS RAM-hoz. Ez a „nem felejtő” memóriára vonatkozik, amely információkat tárol az aktuális óraállásról, az ébresztőóra idejéről, a számítógép konfigurációjáról: a memória mennyiségéről, a meghajtók típusáról stb. Erre az információra van szüksége a BIOS rendszerszoftver moduljainak. A SMOS RAM annak köszönheti nevét, hogy ez a memória CMOS struktúrák (CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor) alapján készült, amelyekre, mint ismeretes, az alacsony fogyasztás jellemző. Vegye figyelembe, hogy a CMOS-memória csak addig nem felejtő, ha folyamatosan táplálja, például az alaplapon található akkumulátorról, vagy egy galvanikus akkumulátorról, amelyet általában a rendszeregység házára szerelnek fel mind a beépített, mind a külső forrásból.
Ha a CMOS RAM chip megsérül (vagy az akkumulátor vagy az akkumulátor lemerült), a Setup program képes használni bizonyos alapértelmezett információkat (BIOS Setup Default Values), amelyeket a megfelelő ROM BIOS chip táblázata tárol. Egyébként egyes alaplapokon a CMOS RAM chip belső és külső forrásból is táplálható. A választást a megfelelő jumper beállítása határozza meg.
A Setup program számos energiatakarékos mód beállítását támogatja, például Szunyókálás, Készenlét és Felfüggesztés. Ezek az üzemmódok a növekvő energiamegtakarítási sorrendben vannak felsorolva. A rendszer egy adott üzemmódba léphet a Beállításban megadott bizonyos idő elteltével. Ezenkívül a BIOS általában támogatja az APM (Advanced Power Management) specifikációt. Mint tudják, először a Microsoft és az Intel javasolta. Az ő közös dokumentum tartalmazta a laptop számítógépek energiafogyasztásának kezelésére szolgáló technológia fejlesztésének alapelveit.
A számítógép teljes konfigurációjának beállítása nemcsak a Setup program beállításaival, hanem az alaplap megfelelő jumpereinek bezárásával (vagy kinyitásával) is elvégezhető. Mindegyik célját a vonatkozó dokumentáció tartalmazza.
IBM PC és a nyitott építészet elve
A nyílt architektúra elve kimondja, hogy a számítógépeket bizonyos szabványok szerint létrehozott alkatrészekből állítják össze. Ezeket a szabványokat közzétették, és tájékoztatásul rendelkezésre állnak. Ugyanakkor a felhasználónak lehetősége van arra, hogy különböző gyártók tábláit önállóan helyezze be a számítógépbe, és személyi számítógépét a kívánt tevékenységhez igazítsa.
Az IBM PC személyi számítógépek megjelenése előtt az összes többi modell a „zárt architektúra” elvén alapult, pl. minden hardver „önmaga” volt a végfelhasználó számára. Miután az eszköz összeszerelése befejeződött, „visszafordíthatatlan öregedésre volt ítélve”. Ha csak egy alkatrészt is eltávolítanak a gyártásból, a rendszert ki lehet dobni.
Az a tény, hogy az IBM PC a személyi számítógépek szabványává vált, a nagyon sikeres tervezésnek köszönhető. Az IBM számítógépek önállóan gyártott alkatrészekből is felépíthetők, hasonlóan egy gyermek építőkészlethez. Ha nem elégedett valamelyik alkatrész teljesítményével, azt eltávolítjuk, és egy másikra cseréljük. Korábban, ha egy alkatrészt leállítottak, az egész készüléket ki kellett dobni. Több tucat csereajánlat létezik az IBM PC-re. Az IBM PC számítógépek a nyílt architektúra elve alapján készülnek
A nyílt architektúra elvének előnyeit a következő példában láthatjuk: Legyen egyszerű monofonikus lejátszónk. Hangrögzítő eszközt vásárolunk és szerelünk bele. Az eredmény egy monofonikus magnó. Adjon hozzá egy második hangszórót, és hallgasson sztereót. Csatlakoztatjuk az FM tunert és kapunk egy rádiómagnót. Ezután még egy lépést kell tenni, és ennek eredményeként a régi lejátszó helyett kétkazettás sztereó rádiónk van. Egyszerűen az eddigi részek mellé több újat is vásároltunk és összekötöttük. Sajnos a gyakorlatban ez a megközelítés nem működik magnetofonokkal, de számítógépekkel minden sokkal jobb.
