2. Устройство персонального компьютера. Основные блоки. Внешние устройства.

Сложилось определенная специализация компьютеров по их назначению. Супермощные компьютеры применяются решения сложных математических, военных задач. Сервера предназначены для работы в вычислительных сетях. Персональные компьютеры (что следует из названия) ориентированы на индивидуальную работу, рассчитаны широкий круг пользователей от профессиональных программистов до менеджеров, секретарей фирм, для которых персональный компьютер (ПК) стал таким же естественным помощником в бизнесе как факс и телефон.

Причины успеха ПК объясняются следующими основными факторами:

индивидуальное использование;

простота и доступность;

программное обеспечение, обеспечивающее поддержку всех сфер человеческой деятельности, ориентированное на конкретную область и конкретного специалиста;

скорость обработки информации, создающая эффект реального времени у пользователя;

надежность и простота подключения дополнительного оборудования.

Рассмотрим основные устройства, входящие в состав ПК:

Минимальный комплект ПК составляют:

системный блок;

монитор (дисплей);

клавиатура;

манипулятор «мышь».

Системный блок ПК содержит основные устройства компьютера: процессор и сопроцессор, оперативную память, системную шину. Идея ПК состоит в том, что для обеспечения гибкости и наращиваемости структуры все основные устройства компьютера подключены к общей информационной шине (системной шине) (рис.2).

Накопители на гибких дисках получили адреса А: и В:, первый накопитель на жестких дисках получил адрес С: и обычно используется для резиденции операционной системы, последующие накопители (разделы запоминающего пространства одного и того же накопителя, сетевые адреса) адресуютсяD:, E: и т.д.

Процессор. Самым главным элементом компьютера является микропроцессор – небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. Микропроцессор может выполнять сотни различных операций и делает это со скоростью сотен миллионером операций в секунду.

Сопроцессор. Выполняет математические операции с высокой скоростью и резко повышает производительность компьютера при решении инженерных задач. В микропроцессорах Pentium сопроцессор встроен в микропроцессор.

Оперативная память. Обеспечивает оперативное хранение программ и данных . Имеет высокое быстродействие и прямую адресацию до одного байта. Хранит данные только пока компьютер включен.

Контроллеры и шина. Обеспечивают обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером или адаптером. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с процессором через системную магистраль передачи данных (шину). Единообразие подключения внешних устройств делает ПК весьма гибким по конфигурации.

Электронные платы. Основной платой ПК является системная плата (материнская). На ней устанавливаются микропроцессор, сопроцессор, оперативная память, шина. Контроллеры и адаптеры выполняются на отдельных платах, которые вставляются в унифицированные разъемы системной платы – слоты. Таким образом, наличие свободных слотов позволяет подключать дополнительные устройства. Также просто решается проблема совершенствования компьютера. Например, для замены устаревшего адаптера монитора на новый достаточно заменить соответствующий контроллер в слоте.

Накопители на дискетах. Обычно ПК содержит один дисковод для дискет 3,5 дюйма емкостью 1,4 Мбайта (диск А:). Возможна установка второго накопителя для дискет размером 5,25 дюйма, емкостью 360 и 1,2 Мбайта (диск В:).

Накопители на жестких дисках. Обычно ПК содержит один дисковод на жестких дисках, который разбивается на несколько разделов С:, D:,E: и т.д. Скорость работы диска характеризуется двумя основными параметрами:

временем доступа к данным;

скоростью чтения и записи данных.

Время доступа к данным это среднее время, которое компьютер тратит на поиск нужного участка на диске. Заметим, что это время складывается из времени. Затрачиваемого самим дисководом, а также контролером, шиной, микропроцессором.

Первый раздел С: жесткого диска как правило используется для хранения программ операционной системы (ОС). При включении питания в процедуре начальной загрузки микропроцессор в поиске программ ОС всегда сначала обращается к гибкому диску А:, и если не обнаруживает там дискеты, к диску С.

Мониторы. Предназначены для вывода на экран текстовой и графической информации. Мониторы бывают монохромными и цветными, могут работать в текстовом и графическом режимах.

В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на 25 строк и 80 столбцов.

В графическом режиме экран монитора имеет точечную (пиксельную) структуру, с 1024 на 768 точек на экране (возможен режим 800 на 600).

Связующим звеном между монитором и процессором является видеопамять адаптера монитора, в которой для каждой точки (пиксела) экрана хранится цвети яркость. Схематично процесс развертывания изображения на экране монитора можно представить следующим образом. Монитор непрерывно сканирует видеопамять видеоадаптера (аналог телевизионной развертке) и выводит изображение на экран не занимая время процессора и оперативной памяти на эти операции. При необходимости процессор прерывает этот процесс и изменяет содержимое некоторой части видеопамяти (частичное изменение изображения). Тем самым обеспечивается как эффективное использование процессора, оперативной памяти, так и практически незаметное для пользователя мерцание экрана при записи в видеопамять.

Клавиатура. Средство ввода информации. Содержит группу клавиш для ввода управляющей информации – функциональные клавиши, и собственно информационные клавиши. Функциональное назначение наиболее используемых функциональных клавиш:

Shift – временное на момент удержания клавиши переключение с прописных букв на заглавные;

Caps Lock – переключение с прописных букв на заглавные;

Enter –завершение ввода фрагмента, перевод строки;

BackSpace – удаление символа) слева от курсора (перемещение курсора влево на одну позицию);

Del – удаление символа справа от курсора;

Ins – переключение с режима вставки символов на режим замещения символов при вводе и обратно;

Esc – отмена управляющего действия, выход из некоторой ситуации.

Управление курсором , перемещение по текущей строке Home (начало) End( конец), перемещение по странице (абзацу) PgUp вверх, PgDn вниз.

Функциональное назначение наиболее используемых функциональных клавиш и их комбинаций:

Ctrl-Alt-Del – вызывает процедуру начальной загрузки компьютера;

Ctrl-Shift Ctrl-Alt – переключение на русский (английский) алфавит;

Ctrl-Break – прерывание выполнения задачи.

Принтеры. Предназначены для вывода информации на бумажные носители.