В этом разделе собраны определения, которые помогут легко разобраться в устройстве компьютера. Уроки и статьи на сайте будут периодически ссылаться к этому справочнику как к основе для Ваших будущих знаний.
Сами уроки по устройству компьютера можно найти здесь: Список IT-уроков
Определения написаны простым языком, чтобы понятно было даже новичку, который в первый раз слышит один из терминов.
Выберите ссылку для быстрого доступа к разделу:
Базовые определения
Компьютер — это устройство, предназначенное для обработки, хранения и передачи информации.
Аппаратное обеспечение (на английском языке – hardware) – это устройства, из которых состоит компьютер. Т.е. составные части компьютера.
Комплектующие – то же самое, что и аппаратное обеспечение (смотрите выше).
Компоненты компьютера – используется как синоним аппаратного обеспечения (смотрите выше).
Системный блок – корпус, содержащий большинство компонентов компьютера.
Внутренние компоненты компьютера – те компоненты, которые находятся внутри системного блока.
Урок 1 Компьютер – универсальная машина для обработки информации
Внешние компоненты компьютера – компоненты, которые подключается снаружи к системному блоку.
Виды компьютерной техники
ПК или персональный компьютер (PC, personal computer) — компьютер, предназначенный для индивидуальной работы. К ПК можно отнести и большинство переносных компьютеров.
Когда говорят о компьютере, часто подразумевают именно персональный компьютер.
Сервер – специальный компьютер в вычислительной структуре, предназначенный для выполнения определенной задачи. Основной задачей сервера может быть вычислительная функция, файловый архив, размещение базы данных или сайта и т.д.
Например: сайт IT-уроки расположен на веб-сервере, который находится в Москве, задача этого сервера – разместить файлы сайта и предоставить доступ к нему через Интернет.
Терминал – компьютер с минимальными вычислительными функциями (минимальной производительностью), предназначенный для работы в системе «клиент-сервер». В такой системе основную работу выполняет сервер, а терминал только передает необходимые данные для обработки, и получает результат.
Пример: кассовый терминал в супермаркете обращается к серверу базы данных для проверки стоимости товара и размещению информации о покупке.
Мэйнфрейм – высокопроизводительный компьютер, обладающей высокой надежностью и безопасностью.
Мэйнфреймы применяются в основном на крупных предприятиях, нуждающихся в больших вычислительных мощностях.
Суперкомпьютер – компьютер с высокими вычислительными возможностями. По производительности намного превосходит все остальные виды компьютеры.
Суперкомпьютеры используются в научно-исследовательских институтах, университетах, крупных лабораториях.
Компоненты компьютера (внутренние)
Процессор (ЦП — центральный процессор, ЦПУ — центральное процессорное устройство, на английском языке CPU — Central Processing Unit) — компонент компьютера, который обрабатывает большую часть информации, а также управляет другими компонентами компьютера.
Компьютер — универсальное устройство обработки данных
Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, RAM — Random Access Memory) — память компьютера, в которой хранятся программы и данные, которые использует центральный процессор при обработке информации. Программы и данные находятся в ОЗУ, только когда включен компьютер (подано напряжение питания), при выключении компьютера оперативная память очищается.
Жесткий диск (HDD – Hard Disk Drive, «винчестер») — основное устройство для хранения информации в компьютере. Все программы, документы, фильмы и музыка хранятся в компьютере именно на жестком диске. В отличии от ОЗУ, при выключении питания компьютера, данные на жестком диске сохраняются.
Системная плата (материнская плата, на английском языке MB – mainboard или motherboard) — самая большая плата в системном блоке ПК, с помощью которой соединяются все компоненты компьютера между собой. На современные системные платы часто встраиваются другие компоненты (видеоадаптер, сетевой, звуковой адаптер).
Видеоадаптер (видеокарта, графическая карта, графический адаптер) — компонент компьютера, который обрабатывает графические объекты, а затем выводит их в виде изображения на экран монитора (или телевизора, или проектора).
Оптический привод (ODD — Optical Disc Drive, CD привод, DVD привод, BD привод) — устройство для считывания информации с оптических дисков с помощью лазера. С помощью оптического привода можно скопировать на жесткий диск программы, фильмы, музыку, документы, а также установить операционную систему. Вторая функция оптических приводов – запись информации на диск.
Звуковой адаптер (звуковая карта, аудиокарта, sound card) — компонент системного блока, предназначенный для обработки звука и вывода его на акустические системы («колонки») или наушники. Также к звуковому адаптеру можно подключить микрофон для записи звука или голосового общения через Интернет.
Сетевой адаптер (сетевая карта, LAN adapter, Ethernet-адаптер) — устройство, предназначенное для подключения компьютера к локальной сети. Обычно именно через сетевой адаптер подключают компьютер к международной сети Интернет.
Модем – устройство для подключения ПК к телефонной линии или кабельной сети. С помощью модема можно получить низкоскоростной доступ к сети Интернету, а также использовать компьютер как телефон или факс.
Блок питания – устройство, снабжающее электрической энергией всех компонентов системного блока. Блок питания подключается к сети 220 Вольт с помощью шнура питания.
Корпус — устройство, предназначенное для установки внутренних компонентов компьютера и поддержки стандартных условий их работы. Основная задача корпуса, безопасно и надежно поддерживать работу компонентов, обеспечивать необходимый температурный режим, блокировать электромагнитное излучение от внутренних компонентов (как и от внешних источников излучения во избежание воздействия на внутренние компоненты). Корпус с находящимися в нем компонентами называют системным блоком.
Компоненты компьютера (внешние)
Монитор (дисплей) – устройство для вывода информации (изображения и текста) на экран.
Клавиатура – устройство для ввода информации (текста, символов, цифр) и управления компьютером с помощью нажатия клавиш.
Мышь (манипулятор «мышь») – устройство для управления компьютером с помощью перемещения указателя на экране монитора.
Сетевой фильтр – устройство которое защищает подключенные устройства от скачков напряжения. Выглядит как удлинитель с несколькими розетками и выключателем.
Источник бесперебойного питания (ИБП, англ. UPS — Uninterruptible Power Supply) – устройство, которое при отключении электроэнергии (или значительном отклонении напряжения от нормы) использует внутренний аккумулятор для питания подключенных устройств на непродолжительное время (10-20 минут). Имеет встроенный фильтр.
Принтер – периферийное устройство компьютера, предназначенное для нанесения изображения или текста на различные физические носители (предметы). Обычно, печать производится на бумагу, реже на прозрачные пленки, еще реже на ткани, твердые материалы (диски, различные детали и т.д.).
Сканер – устройство для исследования каких-либо объектов и преобразования их изображения в цифровой формат.
Планшетный сканер — периферийное устройство для считывания изображения и текста с бумаги и преобразования его в цифровой вид.
Многофункциональное устройство (МФУ) – периферийное устройство, которое совмещает функции принтера, сканера, копировального аппарата и факса (факсимильного аппарата). МФУ может содержать кардридер для непосредственной печати с флэш-карт памяти.
Источник: it-uroki.ru
Назначение и функции основных устройств, входящих в состав ПЭВМ
Микропроцессор (CPU, Central Processor Unit — ЦПУ, или центральное процессорное устройство ) –программно управляемое устройство, предназначенное для обработки информации под управлением программы, находящейся в оперативной памяти.
Внутренняя скорость работы процессоров измеряется в мегагерцах (MHz) – это количество миллионов тактов в секунду.
Микропроцессор (МП) представляет собой сверхбольшую интегральную схему.
Основные характеристики МП: тактовая частота, разрядность и архитектура.
n Тактовая частота -число тактов процессора в секунду. Эта характеристика определяет быстродействие компьютера.
n Разрядность – количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться и передаваться одновременно.
n Архитектурой называют организацию МП с точки зрения пользователя. Описание архитектуры в таком понимании включает состав регистров МП, систему команд, способы адресации, логическую организацию памяти.
Функции процессора
1. Обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;
Программное управление работой устройств компьютера.
N Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистров. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16 бит -разрядным и тд.
Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда).
В состав МП входят следующие основные устройства:
n микропрограммное устройство управления,
n арифметико-логическое устройство, выполняющее вычислительные операции,
n программно- доступные регистры (регистры общего назначения – сверхоперативная память ЭВМ, в них обычно находится непосредственно обрабатываемая информация или информация для предстоящей обработки).
Микропрограммное устройство управления реализует последовательное выполнение программы в машинных командах. Любая программа состоит из последовательности команд. Каждая команда реализует какую-нибудь операцию – арифметическую, логическую, передачи информации и т.д.
Каждая команда состоит из 2 частей – КОП (кода операции) и адресной части. Код операции определяет, какое действие будет выполнено данной командой. В адресной части указывается, над какими данными будет выполнено данной действие.
Перспективы развития МП.Возможно, это будут:
Оптические компьютеры.Квантовые компьютеры.Молекулярные компьютеры
Основная память
Основная память делится на различные виды, главными из которых являются
Nоперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
Nпостоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
ОЗУ содержит программы и данные, доступные для использования МП, а также промежуточные и окончательные результаты работы программы. ОЗУ является энергозависимым, что означает уничтожение информации при отключении питания.
Эта память имеет ограниченный объем (у современных ПК –1024 и более Mбайт).
ПЗУ является хранителем BIOS – базовой системы ввода- вывода. ПЗУ является энергонезависимым.Устройства памяти характеризуются частотой, емкостью.
Назначение и функции периферийных устройств ПЭВМ
Под периферийным устройством понимают любое устройство, конструктивно отделенное от центральной части ПЭВМ, имеющее собственное управление и выполняющее запросы МП без его непосредственного вмешательства.
ПУ подключаются к системной шине не непосредственно, а через адаптер ПУ.
Адаптер ПУ осуществляет непосредственное управление ПУ по запросам от микропроцессора.
Порт ввода-вывода обеспечивает непосредственное подключение АПУ к системной шине (это точка подключения).
По функциональному признаку ПУ разделяют на 2 группы:
Внешние запоминающие устройства служат дополнительным, энергонезависимым полем памяти ЭВМ для долговременного хранения программ и данных.
Устройства ввода-вывода, обеспечивающие взаимодействие ЭВМ и пользователя.
Внешние запоминающие устройства
Наиболее распространённые в настоящее время ЗУ
nФлеш-память: Полупроводниковый накопитель (SSD), USB-накопители
NОптические диски: CD, DVD, Blu-Ray и др.
NЖесткие диски (НЖМД)
Полупроводниковый накопитель (SSD, Solid State Drive) — энергонезависимое перезаписываемое запоминающее устройство без движущихся механических частей. Накопитель состоит из микросхем памяти и контроллера.
USB накопитель— служит для хранение, переноса и обмена данными, для резервного копирования. Они более устойчивы к механическим воздействиям (вибрации и ударам) по сравнению с жесткими дисками. Имеют высокую плотность записи.
Оптический диск—носитель информации, чтение с которых ведётся с помощью оптического излучения.
Голографический многоцелевой диск — разрабатываемая перспективная технология производства оптических дисков, которая предполагает значительно увеличить объём хранимых на диске данных по сравнению с Blu-ray и HD DVD.
Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД), жёсткий диск (винчестер, «винт», хард, харддиск) — устройство, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси.
Основные характеристики НЖМД
nЁмкость современных жестких дисков (на июнь 2010 г), достигает 5000 Гб.
nФизический размер (форм-фактор). ширина либо 3, 5, либо 2, 5 дюйма
NВремя произвольного доступа — время, за которое винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик — от 2, 5 до 16 мс.
NСкорость вращения шпинделя — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных.
Устройства ввода-вывода.К числу устройств ввода информации относятся сканеры, клавиатура, мышь и другие манипуляторы.
Сканеры.Сканирование – это процесс, в результате которого создается графический образ бумажного документа.
Минимальный элемент изображения интерпретируется сканером как цветная или серая точка. В результате сканирования, создается графический файл, в котором хранится растровое (состоящее из точек) изображение.( Fine Reader. )
Технические характеристики сканера:
NМаксимальное разрешение (количество точек на квадратный дюйм, которые могут быть отсканированы). Для сканирования текстов достаточно иметь сканер с разрешением 300 dpi, а для работы с графикой уже необходимо 600 dpi.
nГлубина цвета. Этот параметр определяется количеством битов, с помощью которых кодируется цвет. Обычно планшетные сканеры имеют глубину цвета 36 бит и более.
NСкорость сканирования. Измеряется количеством отснятых страниц в минуту, либо временем сканирования одного листа с определенным разрешением.
Клавиатура.
Любая клавиатура имеет 4 группы клавиш:
1) клавиши пишущей машинки для ввода букв, цифр и других специальных знаков;
2) служебные клавиши, изменяющие смысл нажатия других клавиш (Shift);
3) функциональные (программируемые) клавиши, смысл нажатия которых зависит от используемых программных продуктов;
4) клавиши двухрежимной малой цифровой клавиатуры, обеспечивающие перемещение курсора или ввод цифр (в зависимости от выбранного режима).
Устройства вывода информации
К основным устройствам вывода информации относятся: монитор и принтер.
Монитор (дисплей) – устройство визуализации данных. Монитор подключается к ПК через видеоадаптер. (ЖК) мониторы. Их работа основана на изменении ориентации молекул жидких кристаллов (и, как следствие, изменении их оптических свойств) под воздействием внешнего электрического поля.
Основные технические характеристики мониторов
nРазрешающая способность. Количество точек по горизонтали и по вертикали. Обычно эти два разрешения указываются вместе, например, 1024 х 768.
Размер экрана по диагонали. Размер экрана указывается в дюймах, например, 17 дюймов, 19 дюймов.
NВремя отклика — время, которое пиксел монитора затрачивает, чтобы перейти от активного (белого) в бездействующий (чёрный) и обратно к активному (белому).
NУгол обзора
У ЖК мониторов отклонение от перпендикуляра приводит к падению контрастности и искажению цветопередачи. У большинства моделей мониторов они составляют не менее 160 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.
Видеокарта
Источник: lektsia.com
2.2 Логическое устройство компьютера
1) Микропроцессор (центральный мп) – программно управляемое устройство, предназначенное для обработки информации под управлением программы, находящейся в оперативной памяти.
Конструктивно это большая интегральная схема, представляющая собой кремниевый кристалл в пластмассовом, керамическом (металлокерамическом) корпусе, на котором расположены выводы для приема и выдачи электрических сигналов.
Основные функции – выполнение вычислений, пересылка данных между внутренними регистрами, управление ходом вычислительного процесса. Он взаимодействует с оперативной памятью и контроллерами системной платы.
— центральное устройство управления;
— внутренняя регистровая память;
— схемы управления системной шиной и др.
Основные характеристики МП:
— модель (отличаются модификацией процессоров)
Фирма INTEL: 8086, 80286, 80386 SX, 80386, 80486, Pentium, PentiumPro, Pentium II-III-IV, Celeron, Xeon. (различия между Pentium и Celeron – размером КЭШ-памяти). Они приведены в порядке возрастания производительности и цены.
Компания AMD: Athlon, Duron, Opteron.
Фирма Apple: PowerPC
Фирма Digital: Alpha (в мини-ЭВМ, суперкомпьютерах).
Фирма Cyrix: MediaGX
Фирма IBM: IBM PC AT.
— тактовая частота – это количество тактов (элементарных операций), производимых процессором за 1 секунду. Измеряется в МГц, ГГц. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность.
Процессор Pentium имеет – 60 МГц — 2,4 ГГц.
Процессор Intel Xeon имеет — 2,4 — 3,0 ГГц (в будущем — 3,4 ГГц миллиарда операций в 1 с).
— разрядность – это количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Современные процессоры имеют разрядность 64, т.е. имеют 64-разрядную шину данных (за один такт он обрабатывает 64 бита).
2) Математический сопроцессор – специализированная интегральная микросхема, работающая во взаимодействии с центральным процессором.
Предназначен для выполнения сложных математических и физических операций с плавающей точкой, задач моделирования, для работы с трехмерной графикой, электронными таблицами, издательскими пакетами.
3) Память.
ЗУ ПК (память) предназначены для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины.
— объем хранимой информации;
— время доступа к памяти (секунды);
— плотность записи информации (бит/см 2 ).
ПК имеют 4 иерархических уровня памяти: микропроцессорную память, регистровую КЭШ-память, основную память, внешнюю память.
Основная память:
— постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
— оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
ПЗУ — ROM (Read Only Memory) служит для хранения постоянной программной и справочной информации, позволяет оперативно считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию нельзя). Функция — хранение BIOS (базовая система ввода-вывода). В BIOS содержится SETUP – программа настройки конфигурации компьютера.
ОЗУ (RAM) служит для оперативной записи, хранения, считывания информации (программ и данных). Конструктивно представляет собой набор микросхем, размещенных на одной плате. От объема оперативной памяти зависит работа компьютера с той или иной программой (256-512 Мб).
Достоинства ОЗУ — высокое быстродействие, возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно.
Недостаток ОЗУ – энергозависимость. Невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины.
Внешняя память. Относится к внешним устройствам ПК. В ней хранится все программное обеспечения компьютера. Внешняя память содержит – НЖМД, НГМД, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD, флэш-память.
Назначение – хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в ОЗУ.
Источник: studfile.net