Устройство ПК


	Загрузить архив:
	Файл: ref-20900.zip (352kb [zip], Скачиваний: 66) скачать

Министерство образования Российской Федерации

Егорьевский текстильный техникум

КУРСОВАЯ РАБОТА

Устройство персонального компьютера

Выполнила:

Студентка

группы 3БД

Подзорова Г.

Егорьевск

2001 г.

План

1. История создания компьютера

2. Основы устройства персонального компьютера

3. Установка и подключение компьютера, организация компьютеризованного рабочего места

4. Включение и выключение компьютера. Техника безопасности. Уход за компьютером

Литература

1. История создания компьютера

Слово КОМПЬЮТЕР означает ВЫЧИСЛИТЕЛЬ, т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации вычислений возникла очень давно. Многие тысячи лет назад использовались камешки, счетные палочки и т.п. устройства. Более 1500 лет тому назад были изобретены так называемые счетные доски, их потомком являются всем известные счеты.

Рис. 1

В 1642 году французский ученый, физик и философ Блез Паскаль изобрел счетную машину - механическое устройство для сложения чисел. Счетная машина Паскаля была им задумана в 1640 году; семнадцатилетний юноша очень хотел облегчить работу своему отцу, который просиживал дни и ночи над однообразными и утомительными расчетами, будучи интендантом Руана. Работа над счетной машиной продолжалась около пяти лет , было изготовлено около пятидесяти различных моделей и была завершена в 1645 году. В 1649 году Паскаль получил "королевскую привилегию" (патент), дающую право на изготовление и продажу машины. Некоторое количество таких машин действительно было им изготовлено и продано. В дальнейшем было предложено множество различных конструкций механических счетных машин, однако широкое применение они получили только спустя 200 лет, в 19 веке, когда стало возможным их промышленное производство. Такие машины стали называть арифмометрами - они механизировали все четыре действия арифметики: сложение, вычитание, умножение и деление. Арифмометры и их развитие - электромеханические клавишные счетные машины применялись вплоть до 60-х годов нашего столетия, когда им на смену пришли электронные микрокалькуляторы.

Механические вычислительные машины, о которых шла речь выше, были ручными, т.е. требовали участия оператора в процессе вычислений. Для каждой операции нужно было ввести в машину исходные данные и привести в движение счетные элементы машины для выполнения операции. Время от времени нужно было считывать и записывать полученные результаты и контролировать правильность хода вычислений.

Нельзя ли создать автоматическую вычислительную машину, которая осуществляла бы требуемые вычисления без участия человека? Первым поставил такой вопрос и сделал серьезные шаги в обосновании положительного ответа на него замечательный английский ученый, инженер и изобретатель Чарльз Беббидж , который попытался построить автоматическое вычислительное устройство (он назвал его аналитической машиной), работающее без участия человека - под управлением перфокарт (пластинок из плотной бумаги с

отверстиями).

Аналитическая машина не была построена, но Беббидж сделал более 200 чертежей ее различных узлов, около 30 вариантов общей компоновки машины и изготовил за свой счет некоторые устройства.

Рис. 2

В конце 19 и начале 20 века получили распространение так называемые счетно-аналитические машины, построенные на развитии идей Паскаля и Беббиджа. Для чтения перфокарт в них стали применять электроконтактные устройства, для привода вращения счетных колес применялся электродвигатель. В дальнейшем были сконструированы машины в которых хранение чисел осуществлялась в двоичном виде при помощи групп электрореле. Айкен в США, Цузе в Германии и другие конструировали так называемые релейные машины, которые применялись вплоть до начала 60-х годов, конкурируя с уже появившимися тогда электронными вычислительными машинами (советская РВМ-1).

Первая настоящая электронная универсальная вычислительная машина была построена в конце 1945 года; машина получила название ЭНИАК (ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Computer, электронный цифровой интегратор и вычислитель). Это сооружение содержало свыше 18 тысяч электронных ламп и потребляло мощность около 150 кВт.

Начиная с 1944 года в работе над созданием электронных вычислительных машин принял участие один из крупнейших американских математиков Джон Фон Нейман. Он в статье "Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства", опубликованной в 1946 году совместно с Г. Голдстайном и А. Берксом высказал две идеи, которые используются в во всех электронных вычислительных машинах до настоящего времени: использование двоичной системы счисления и принцип хранимой программы. Хранение программы в памяти машины позволяет производить преобразования команд в процессе работы машины, что делает вычислительный процесс гибким.

Компьютеры 40 и 50 годов были очень большими устройствами и были очень дороги. Однако в борьбе за покупателей фирмы, производившие компьютеры стремились сделать свою продукцию компактнее и дешевле. В 1965 году фирма Digital Equipment выпустила первый мини-компьютер PDP-8 размером с холодильник и стоимостью в 20 тыс. долларов .В дальнейшем с изобретением интегральных схем - чипов появилась возможность еще более уменьшить размеры и удешевить компьютеры. В 1975 году был выпущен первый коммерчески распространяемый компьютер Альтаир-8800, построенный на основе микропроцессора Intel-8080. Он стоил 500 долларов. Начался рост производства персональных компьютеров.

В 1979 году фирма IBM- мировой лидер в разработке и производстве больших компьютеров решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров. В 1981 году новый компьютер под названием IBM PS был представлен публике.

Через несколько лет персональные компьютеры фирмы IBM стали ведущими на рынке Фактически IBM PS стал стандартом персонального компьютера Сейчас такие компьютеры (совместимые с IBM PS) составляют около 90% всех производимых в мире персональных компьютеров. Главным достоинством компьютеров IBM является так называемый принцип открытой архитектуры, то есть возможность собирать компьютер из различных блоков, присоединяя их к материнской плате при помощи стандартных разъемов - слотов. Это позволяет увеличивать объем памяти, устанавливать новые устройства для обработки изображений.

Современный персональный компьютер по своим возможностям превосходит первый как первая электронная вычислительная машина превосходила счетную машину Паскаля. Однако есть области человеческой деятельности где их мощности недостаточно. Это относится к обработке очень больших объемов информации в научных исследованиях, инженерных расчетах, создании видеофильмов. В этих случаях применяют большие ЭВМ или даже суперЭВМ. Современные суперЭВМ (кстати, по размерам они ненамного превосходят персональные компьютеры) позволяют хранить и обрабатывать совершенно немыслимые объемы информации. Если персональный компьютер хранит несколько Гбайт информации (это примерно 1 миллиард страниц текста) и имеет скорость работы в сотни миллионов операций в секунду, то суперЭвм может хранить до сотен Гбайт информации и обрабатывать ее со скоростью в несколько триллионов операций в секунду.

2. Основы устройства персонального компьютера

Рис. 3

Для успешной работы на персональном компьютере необязательно знать его устройство (так же как подавляющее большинство людей не знают устройства телевизора, однако, умеют им пользоваться). Однако, лучше все таки знать какие устройства входят в состав ПК, основные принципы их работы и характеристики. Это позволит сознательно использовать все технические возможности компьютера, совершенствовать его.

2.1. Микропроцессор и оперативная память

Рис. 4

Рис. 5

Слово «Компьютер» означает - вычислитель, в процессе работы производятся вычисления в центральном процессоре (микропроцессоре) над числами. Результаты хранятся в специальных ячейках под определенными адресами - оперативной памяти. При работе компьютера по специально программе происходит перенос чисел из ячеек оперативной памяти в микропроцессор, операции с этими числами и помещение результатов снова в ячейки оперативной памяти. Синхронизирует работу специальное устройство - тактовый генератор. Частота тактового генератора определяет скорость всех операций в компьютере. Первые персональные компьютеры имели тактовую частоту около 5 мГц. Тактовая частота современных микропроцессоров достигает 500-800 и более мГц. Микропроцессор Pentium 4 будет иметь тактовую частоту более милиарда герц (1500 мГц).

Оперативная память состоит из миллионов ячеек, каждая из которых может хранить двоичный разряд в виде электрического разряда. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес, позволяющий обращаться к ней и считывать или записывать в ячейку информацию. Все это происходит со скоростью задаваемой тактовым генератором, то есть сотни миллионов раз в секунду. Оперативная память постоянно получает и отдает информацию, обеспечивая ее обработку микропроцессором по хранящейся в ней программе. Объем оперативной памяти достигает 128 Мбайт и более, в случае необходимости, оперативную память можно дополнить, вставив в соответствующий разъем на материнской плате еще одну плату ОП.

2.2. Дисководы

Оперативная память хранит информацию только при постоянном электропитании, то есть при включенном компьютере. После отключения вся информация исчезает. Поэтому в компьютере имеются устройства постоянной памяти. Они хранят информацию и про отключении электропитания. При работе компьютера их постоянной памяти в оперативную передается информация - программы, данные. После их обработки результаты записываются снова в постоянную память. Емкость постоянной памяти значительно больше, чем оперативной и составляет миллиарды байт. Конструктивно постоянная память бывает следующих видов:

2.2.1. Жесткий диск («винчестер»)

Рис. 6

Жесткий магнитный диск - это система металлических дисков с магнитным покрытием на общей оси, помещенная в герметический кожух. Запись и чтение информации осуществляется при помощи магнитных головок (как у магнитофона). Каждая головка перемещаясь по радиусу диска занимает определенную позицию позволяющую записывать или читать информацию с кольцевых дорожек. Диски вращаются двигателем, а перемещение головок производится специальным приводом. Все это позволяет записывать до нескольких миллиардов байт информации и читать ее со скоростью в несколько миллионов байт в секунду. Как правило, винчестер разбит на несколько так называемых логических дисков, обозначаемых буквами C, D, E и т. д.

2.2.2. Дисковод для дискет

Запись и чтение информации на дискете осуществляется по такому же принципу как и на жестком диске. Дискеты предназначены для хранения информации вне компьютера. Они имеют значительно меньшую емкость, чем винчестер.Дискеты следует оберегать от воздействия магнитных полей, пыли и механических повреждений. При помощи передвижной пластинки в нижнем углу дискеты можно защитить ее от записи - такую дискету можно только читать, записывать на нее информацию становится невозможным. Дисководу для дискет присваивается обозначение A.

2.2.3. Устройство чтения оптических дисков

Современный персональный компьютер, как правило, оснащается устройством для чтения оптических дисков (CD-дисков). Диски изготавливаются из прозрачной пластмассы путем штамповки и сравнительно дешевы. Каждый диск хранит до 650 миллионов байт информации, которая считывается лазерным лучом. Диски очень надежный способ хранения информации, поэтому на них хранят всевозможные рабочие, игровые и системные программы. Информацию с дисков можно только читать (хотя есть и диски для записи на них информации, но при этом требуется особое (и не очень дешевое) устройство для этого. Интересно, что аналогичный способ применяется и в музыкальных центрах, поэтому музыкальные CD-диски можно прослушивать на компьютере (если он оснащен устройством воспроизведения звука). Диски следует предохранять от царапин, пыли и высокой температуры.

2.3. Монитор

Рис. 8

По конструкции монитор аналогичен электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) цветного телевизора. Однако, в отличие от телевизионного, экран монитора строит изображение из более мелких точек и сменяет их со значительно большей частотой (около 100 раз в секунду, а телевизионное изображение имеет частоту смены - 25 раз в секунду). Благодаря этому изображение на экране монитора не мерцает и выглядет более четким и красочным. Размер экрана определяется по диагонали в дюймах. Современные мониторы имеют размеры 15, 17 и 19 дюймов. Применяют мониторы и больших размеров, но они значительно дороже.

Плоские мониторы сконструированы на основе газоразрядных или жидкокристаллических матриц. Изображение на таком мониторе лишено искажений из за выпуклости экрана. К тому же такой монитор значительно легче и портативней. Плоские мониторы применяют в портативных компьютерах . Впрочем их можно применять и в настольных моделях, но плоский монитор в 1,5 - 2 раза дороже обычного такого же размера. Мониторы на основе газоразрядных панелей применяют для экранов значительного размера.

2.4. Манипуляторы

Рис. 9

Самым популярным манипулятором является мышь. В портативных компьютерах вместо мыши применяют трек-бол. Он представляет собой шарик, который вращают пальцами (как бы перевернутая мышь). В компьютерных играх применяют устройство в виде рукоятки именуемое джойстик. Применяют и другие манипуляторы, например графический планшет, который применяют для ввода изображений, рисуемых на нем в компьютер.

2.5. Принтеры

Рис. 10

Для получения копий на бумаге применяют печатающие устройства - принтеры. Принтер подключают к компьютеру через внешний разъем - порт. По принципу работы принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. Самые дешевые - матричные принтеры. Они образуют изображение при помощи металлических иголок, которые под воздействием электромагнитов ударяют по бумаге через красящую ленту, оставляя на бумаге темные точки.

Струйные принтер работает на особых цветных чернилах, которые в виде маленьких капелек вылетают через головку, управляемую сигналами компьютера и образуют изображение на бумаге. Струйный принтер работает почти бесшумно, с хорошей скоростью и позволяет получать изображение фотографического качества. Однако следует иметь в виду, что чернила для струйного принтера быстро расходуются и стоят достаточно дорого.

Рис. 11

Лазерный принтер обеспечивает наивысшее качество печати и высокую производительность. Расходный материал - специальный порошок значительно дешевле чернил для струйного принтера. Лазерный принтер целесообразно применять при больших объемах печати. Однако, лазерные принтеры и самый дорогие. Особенно дороги цветные лазерные принтеры.

3. Установка и подключение компьютера,

организация компьютеризованного рабочего места

Компьютер устанавливают на рабочем столе (или специальном устройстве) так, чтобы на экран не падал яркий свет из окна. Расстояние от экрана до глаз должно обеспечивать хорошую видимость изображений и не утомлять зрение. Расположение клавиатуры и мыши должно способствовать удобной работе. Системный блок устанавливают на стол (не рекомендуется его устанавливать на пол или близко к полу, где больше концентрация пыли), отверстия сзади системного блока для выхода воздуха от вентилятора не должно быть загорожено. Не допускается устанавливать на системный блок принтер, так как вибрации при его работе вредно влияют на работу компьютера.

Компьютер подключается к сети через стабилизирующее устройство. Не рекомендуется подключать компьютер к бытовой электросети “напрямую”, так как нередкие “скачки” напряжения могут вывести его из строя. Наибольшую защиту в этом смысле обеспечивают устройства непрерывного питания (UPS), которые не только обеспечивают строго постоянное напряжение питания, но и дают возможность работы компьютера при полном отключении электропитания в течение от 5 минут до нескольких часов, что позволяет завершить работу и сохранить информацию на диске.

4. Включение и выключение компьютера. Техника безопасности. Уход за компьютером

4.1. Для включения компьютера необходимо:

1. включить стабилизатор напряжения, если компьютер подключен через стабилизатор напряжения;

2. включить принтер (если он нужен);

3. включить монитор;

4. включить компьютер (переключателем на корпусе системного блока).

После этого на экране компьютера появятся сообщения о ходе работы программ проверки и начальной загрузки компьютера, а затем будет выведено приглашение операционной системы (вид приглашения зависит от вида операционной системы и будет изучаться далее).

4.2. Для выключения компьютера необходимо:

1. закончить работающие программы;

2. получить на экране монитора разрешение выключить компьютер;

3. выключить компьютер (переключателем на корпусе системного блока);

4. выключить принтер (если он включен);

5. выключить монитор;

6. выключить стабилизатор напряжения, если компьютер подключен через стабилизатор напряжения.

4.3. Техника безопасности

Перед первым включением компьютера следует убедиться, что напряжение в сети соответствует тому, на которое рассчитан компьютер (многие компьютеры рассчитаны на питание с напряжением 220 и 110 В, при необходимости надо установить переключатель напряжения на компьютере в правильное положение).

Монитор, как и телевизор, питается высоковольтным током, поэтому недопустимо включать его при открытой защитной крышке.

Недопустимо осуществлять подсоединение и отсоединение периферийных устройств от системного блока, это следует делать только при выключенном компьютере!

В помещении, в котором установлен компьютер не рекомендуется курить.

Время от времени следует открывать крышку системного блока и очищать его от пыли пылесосом.

Клавиатуру неработающего компьютера рекомендуется закрывать крышкой.

Компьютер является достаточно надежным устройством рассчитанным на непрерывную работу в течение нескольких часов в день, не рекомендуется часто включать и выключать компьютер в течение рабочего дня. При кратковременных перерывах в работе компьютер сам “погасит” свечение экрана и после завершения работы программы перейдет в режим “ожидания”.

В последнее время значение появилась проблема “заражения” компьютеров компьютерными вирусами. Для того, чтобы ваш компьютер не “заболел” следует соблюдать элементарные правила “компьютерной гигиены”:

1. не использовать “пиратские” (нелегально скопированные) программные продукты;

2. защищать свои программы и файлы от записи (при чтении информации вирус не проникнет на диск).;

3. использовать антивирусные программы и периодически проверять и “чистить” диски.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ляхович В.Ф. Основы информатики. Ростов н/Д.: Изд-во "Феникс", 1996 - 640 с.

Евсеев Г. А., Пацюк С. Н., Симонович С. В. Вы купили компьютер: Полное руководство для начинающих в вопросах и ответах. - М.: ACT-ПРЕСС; Инфорком-Пресс, 1998. - 464 с.