14. Персональный компьютер и его основные элементы.

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

Системный блок состоит из: 1. корпуса; 2. материнской платы; 3. процессора; 4. оперативной памяти; 5. жесткого диска; 6. накопителя компакт- (или DVD) дисков; 7. видеокарты; 8. звуковой карты;

Корпус. К раме корпуса крепятся: материнская плата, блок питания, накопители, жесткие диски. Существует несколько типов корпусов: 1. Desktop. 2. Mini-Tower. 3. Midi-Tower. 4. Big-Tower. Desktop - это настольный блок, предназначенный находиться на столе под монитором (как правило). Tower’ы (башни) – это вертикальные блоки, они же являются и самыми распространенными. Материнская плата (matherboard). Это основа компьютера. Именно эта плата определяет, какого типа процессор можно использовать, какой максимальный размер оперативной памяти можно будет иметь и так далее. 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 ПК. Основные компоненты системной платы: 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. Блок портов ввода/вывода.

Процессор. Занимается обработкой и вычислением данных. 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. Лидеров двое производителей: Intel и AMD.

Оперативная память (DRAM – Dynamic Random Access memory). Динамическая память с произвольным доступом. Оперативное Запоминающее Устройство. Задача памяти – хранить данные. При включении ПК элементы операционной системы, запущенные 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. Это необходимо вследствие того, что конденсаторы, которые применяются при производстве ячеек памяти не идеальны и заряд истекает. Существует несколько типов ОЗУ: 1. SDRAM. 2. DDRSDRAM. 3. RDRAM.

Жесткий диск (HDD – Hard Disk Drive). Это устройство для хранения данных. 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 ПК и 2,5 дюйма – для ноутбуков. Объемы современных доступных жестких дисков измеряются в гигабайтах и терабайтах.

Накопители CD или DVD дисков. Это устройства чтения/записи с/на носители.

Видеокарта.

Может быть встроена (интегрирована) в материнскую плату. Микрочипы, отвечающие за формирование картинки находятся на материнской плате. Выносная (в виде платы расширения) видеокарта имеет собственный графический процессор. Он рассчитан для работы с графикой и всем, что с ней связано. Во встроенных видеокартах, формированием занимается CPU, т.е. главный процессор. Выносные видеокарты имеют больший объем собственной памяти.

Звуковая карта. Звуковая карта необходима для формирования и передачи аналоговых сигналов, которые уже в колонках преобразуются в звук.

Устройства ввода/вывода. 1. Клавиатура. 2. Мышь. 3. Монитор.

Клавиатура (Keyboard). Компьютерная клавиатура - одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер. Стандартная компьютерная клавиатура, имеет 101 или 102 клавиши.

По своему назначению клавиши на клавиатуре делятся на шесть групп: функциональные; алфавитно-цифровые; управления курсором; цифровая панель; специализированные; модификаторы.

Мышь (Mouse). Механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране. Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости (обычно - на участке поверхности стола) и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В универсальных интерфейсах (например, в оконных) с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором - указателем - манипулятором элементами интерфейса.

Монитор. Аппарат, предназначенный для вывода графической, текстовой или звуковой информации. Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания и плат управления, корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (видеокарта).

По типу экрана:

ЭЛТ - на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT).

ЖК - жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD).

Плазменный - на основе плазменной панели (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel).

Проектор - видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе.

-OLED-монитор - на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode - органический светоизлучающий диод).

Виртуальный ретинальный монитор - технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза..

Лазерный - на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство).

15. Стандарты интерфейсов информационных систем и их основные характеристики.

Интерфейс - граница раздела двух систем, устройств или программ, определённая их характеристиками, характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п. Совокупность унифицированных технических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системы или сопряжение между системами.. Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта не изменяется, то это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами. По способу передачи данных от компьютера к устройству различают устройства:

1.Симплексные (simplex-т.е. передача идет только в одну сторону, например мышь, принтер, сканер, монитор)

2.Полудуплексные(half-duplex - т.е. передача может быть в обе стороны, но только по очереди. часто ставят на ноутбуках полудуплексные аудиокарты, так как они экономнее в плане энергии и т.д.).

3.Дуплексные(duplex-Тоесть передача идет в оба направления одновременно).

Также различают параллельное и последовательное подключение.

Последовательные: COM (двунаправленный последовательный интерфейс. Последовательным данный порт называется потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за бито),USB,SATA (последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE)).

Параллельные: LTP (Порт параллельного интерфейса был введен в PC для подключения принтера —LP'T-порт (Line PrinTer — построчный принтер));IDE (параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру).

Интерфейс внешних запоминающих устройств (Контроллеры устройств хранения):

1.SCSI-очень старый интерфейс, сейчас не используется, был веден в 1986 году компанией Macintosh. Представляет собой набор стандартов для физического подключения и передачи данных между компьютерами и периферийными устройствами . SCSI стандарты определяют команды , протоколы и электрические и оптические интерфейсы. Разработан для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, приводы CD, DVD, стримеры, сканеры, принтеры и т. д.

2. ATA- параллельный порт передачи данных - введен в 1986 году компанией IBM, далее последовали доработки этого интерфейса - IDE, на который можно подключить до 2-х устройств.

3.SATA-Serial ATA-последовательный порт, сейчас наиболее удобен, т.к. имеет высокую скорость передачи и пропускную способность до 6 гб\с.

4. SAS - Компьютерный интерфейс, разработанный для обмена данными с такими устройствами, как жёсткие диски и ленточные накопители. SAS поддерживает передачу информации со скоростью до 6 Гбит/с; ожидается, что к концу 2012 году скорость передачи достигнет 12 Гбит/с. Благодаря уменьшенному разъему SAS обеспечивает полное двухпортовое подключение как для 3,5-дюймовых, так и для 2,5-дюймовых дисковых накопителей

Интерфейс видео-подсистем. В нынешнее время используется интерфейс подключения монитора к компьютеру типа VGA\XVGA\XGA (Выпущен IBM в 1987 году) - позволяющий выводить изображения любой битности и разрешения.

Графический видеоадаптер сейчас может подключаться либо по AGP шине, либо по pci-express. Agp-была разработана компанией intel в 1997 году, были также разные поколения этой шины,AGP,AGP4x,AGP8x- в 8x удалось достигнуть скорости обмена в 2 гб\с

pci-express- был создан в 2002 году компанией intel,в версии pci-express удалось достичь скорости обмена в 32 гб\с

Шины - PCI (шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.), PCI-E, USB, AGP.

Интерфейс периферийных устройств. Большинство периферийных устройств подключаются посредством последовательного подключения, а именно USB, такой порт может работать с разными скоростями в зависимости от подключенного устройства(hi-speed для usb 2.0 позволяет до 12 гб\с). Однако интерфейс usb требует драйвера для подключенного устройства, что не всегда бывает удобно, например, при проведении перепрошивки различных устройств, чаще всего используют COM кабели, т.к. они гораздо надежнее.