Устройство компьютера и его основные блоки
| Загрузить архив: | |
| Файл: ref-10027.zip (13kb [zip], Скачиваний: 87) скачать |
Слово«компьютер» означает«вычислитель», т.е.устройство длявычислений. Потребностьв автоматизацииобработкиданных, в томчислев вычислении, возниклаоченьдавно. Многие тысячилетназад длясчётаиспользовалисьсчётные палочки, камешкиит.д. Более 1500летназад (а можетещёи раньше) дляоблегчениявычислений сталииспользоватьсчёты.
Первый компьютер, вкоторомбыли воплощеныпринципыфон Неймана, былпостроенв1949 годуанглийскимисследователемМорисом Уилксом. Стойпоры компьютерысталигораздо болеемощными, ноподавляющее большинствоизних сделановсоответствии стемипринципами, которыеизложил всвоёмдокладе в1945 годуДжон фонНейман.
Но собственноепоявлениена светперсональныхкомпьютеров, дотируетсяконцом 1970-х годовнашейэры.
Устройство:
Центральная частьсовременногокомпьютера содержитвсебе практическивсеосновные устройства- системныйблок, устройствоввода/выводаинформации: монитор, клавиатураи мышь. Атакже дополнительныевнешниеустройства: принтеры, сканеры, емкиевнешние дисководы; ивнутренние: модем, факс-модемистример (для храненияданныхна магнитнойленте).
В составсистемногоблокавходит множество«блоков»поменьше: процессори материнскаяплата, видеокарта ижёсткийдиск; и существуетдесяткиразновидностейкаждой изэтихдеталей.
«Всёначалосьс того, чтобылизобретён мощныймикропроцессор.»
«Терминатор-2. Судныйдень.»
Процессор- обычно егоназывают неслишком уважительно «камень». По сути, так оно и есть- небольшой кристалл кремния, хранящий в себе множество логических элементов, осуществляющих все нужные нам операции вычисления. В первую очередь от процессора будет зависить насколько быстр будет компьютер. Изначально процессор INTEL 4004 предназначался для… микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу одной японской фирмы. И вскоре был выпущен первый компьютер IBM PC на основе нового микропроцессора все тои же фирмы Intel…
IBMIfghfhfhhghgfhfвпвапвапывавы Каждое поколение процессоров отличается не просто скоростью, но еще и формой, внешним видом и самое главное внутреннимустройством, архитектурой.
«Тактовая частота» является показателем скорости процессора, измеряется в мегагерцах (МГц), показывает сколько операций способен выполнить процессор в течение секунды. Эта величина, обозначаемая цифрой в названии процессора
(например Pentium II-233)-самая важная характеристика скорости процессора. Создание новых поколений процессоров- всего лишь средство реализовать эту более высокую тактовую частоту. Но есть еще дополнительные параметры, определяющие скорость работы процессора и находятся они в «архитектуре» процессора , в его внутреннем устройстве. Один из этих параметров это КЭШ- ПАМЯТЬ. В эту память компьютер помещает все часто используемые данные, чтобы не « ходить» каждый раз к более медленной оперативной памяти и жесткому диску. По сути дела кэш- памятей на компьютере несколько, но одна- самая быстрая и маленькая, встроена в сам процессор. Это- кэш-память первого уровня. Ее размер у Pentium MMX и Pentium II одинаков и составляет два блока по 16 килобайт в каждом.
Сопроцессор. В тех случаях, когда на компьютере приходится выполнять много математических вычислений ( например, в инженерных расчетах ), к основному процессору добавляют математический сопроцессор. Он помогает основному процессору выполнять математические операции над вещественными числами. Новейшие процессоры фирмы Intel (80486 и Pentium ) сами умеют выполнять операции над вещественными числами, так что для них сопроцессоры не требуются.
Контроллеры и шина. Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера- клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т. д. Обычно эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут находится не снаружи компьютера, а встраивается внутрь системного блока. Результаты выполнения программ также выводятся на внешние устройства- монитор, диски, принтер и т. д.
Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешним устройством. Такой обмен называется вводом- выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере
Имеются целых два промежуточных звена:
1. для каждого внешнего устройства имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контролером, или адаптером. Некоторые контроллеры ( например, контроллер дисков ) могут управлять сразу несколькими устройствами.
2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль
передачи данных, которую в просторечии обычно называют шиной.
Контроллеры портов ввода- вывода. Одним из контроллеров, которые присутствуют почти в каждом компьютере, является контроллер портов ввода-вывода. Эти порты бывают следующих типов:
- параллельные ( обозначаемые LPT1-LPT4 ), к ним обыкновенно подключаются
принтеры;
- асинхронные последовательные ( обозначаемые COM1- COM3 ). Через них обычно подсоединяются мышь, модем и т. д.
- игровой порт - для подключения джойстика.
Некоторые устройства могут подключаться и к параллельным, и к последовательным портам. Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большой скоростью, чем последовательные ( за счет использования большего числа проводов в кабеле ).
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
«Мне кажется , любому пользователю
Всегдабудет достаточно объема
Оперативной памяти 640 килобайт…»
Билл Гейтс,президент корпорации
Miсrosoft, начало 1980-х годов
Но здесь пророк компьютерной эры ошибся. Сегодня нам уже не хватает оперативной памяти в 50 раз! Большего объема. А завтра потребуется еще
Больше…
Ее никогда не бывает много… Обычно- мало. В не слишком уж давние времена именно всеобщая нехватка и дороговизна оперативной памяти тормозила развитие программного обеспечения. И лишь благодаря стремительному- в десятки раз! Падению цен на микросхемы памяти в 1996- 1997 годах сегодня уже мы можем позволить себе такую роскошь, как покупка памяти «про запас»;
с расчетом на будущее…
Именно из оперативной памяти процессор и сопроцессор берут программы и исходные данные для обработки, в нее они записывают полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро так что процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается ( за некоторыми исключениями ).
Тогда встает вопрос, почему бы не воспользоваться для этих целей жесткий диск? Просто доступ к оперативной памяти осуществляется намного быстрее, чем к дисковой. «Скорость доступа» самого современного жесткого диска- винчестера – составляет 8-10мс (миллисекунд), а современная оперативная память обладает скоростью доступа в 40-70нс (наносекунд). Разница- СОТНИ ТЫСЯЧ раз!
Оперативная память компьютера IBM PC с процессором Intel- 8088 или Intel- 8086 может иметь размер не более 1 Мбайта памяти. Эта память состоит из двух частей. Первые 640 Кбайт памяти могут использоваться прикладными программами и операционной системой. Остальные адреса памяти («верхняя память») зарезервированы для служебных целей:
- для хранения части оперативной памяти DOS,которая обеспечивает тестирование компьютера, начальную загрузку оперативной системы, а также выполнение основных низкоуровневых услуг ввода- вывода;
- для передачи изображения на экран;
- для хранения различних расширений оперативной системы, которые постовляются вместе с дополнительными устройствами компьютера.
Как правило , когда говорят об объеме оперативной памяти компьютера, то имеют в видуименно первую ее чвсть, которая может использоваться прикладными программами и операционной системой.
BIOS
«Русский вирус влезет и в BIOS!»
(Народная пословица)
BIOS представляет собой ПРОГРАММУ- первую программу с которой начинает работать компьютер ( непосредственно после его включения ).
РасшифровыветсяBIOS как Basic Input- Output System – Базовая Система Ввода- Вывода. Точнее- система контроля и управления подключенными к компьютеру устройствами. BIOS- это первый и самый важный из мостиков, связующий между собой «аппаратную» и «программную» часть компьютера. Если с ним случится неполадка, то компьютер даже не загрузиться.
В BIOS заложены основные параметры, необходимые компьютеру для того, чтобы правильно распознать устройства, как жесткий диск,на котором хранится вся информация, оперативная память- сколько ее, какого она типа. Также в BIOS храняться часы и календарь реального времени ( не останавливающиеся даже после отключения компьютера от сети ).
ЗВУКОВАЯ КАРТА
«- Дайте мне звуковую карту «Саунд Блястер».
- GUS’и.
-
-
«Компьютер должен быть озвучен»- мог бы сказать знаменитый Катон. Тем более, что так же непримиримо были настроены все деятели компьютерной индустрии, особенно производители игр. Пока не будет звука, компьютер останется для человека только холодной и бездумной грудой металла...
Лет десять назад под «компьютерным звуком» понимался только противный писк, издаваемый внутренним компьютерным динамиком,- PC –Speaker”ом. Сегодня кажется смешным, но тогдашние компьютерные критики называли звучание «пищалки» в тогдашних играх «восхитительным» и «до ужаса реалистичным».
Теперь этот писк слышно только при загрузке компьютера. А основным устройством для работы со звуком стали специализированные звуковые карты, или, как их у нас называют, «саунд блястеры».
Сама по себе звуковая карта, разумеется, звучать не может: для того, чтобы услышать звуки музыки или речь, к «блястеру» необходимо подключить колонки. А если хочешь вводить звуки в компьютер «снаружи», необходимо подключить еще и микрофон, аудицентр или другой источник звука.
Сегодня на рынке имеется громадное количество самых разнообразных звуковых карт различных фирм стоимостью от 20 до 500 долларов.
Любая звуковая карта имеет дело с двумя основными форматами компьютерного звука: цифровой ( WAV- формат ) и синтезированный ( MIDI)Цифровой звук можно сравнить сфотографией. Это- точная цифровая копия музыки, человеческой речи и любого другого звука. Принцип воспроизведения такого звцка звуковой картой похож на принцип работы магнитофона. В этом случае звуковая карта лишь переводит “цифровой” звук в привычную нам “аналоговую” фирму.
Цифровой звук- основной стандарт компьютнрного звука сегодня. Именно оцифрованный звук слышен при игре или слушая компакт- диск или просматривая мультимедиа- энциклопедию.
Ситезированный звук Если цифровой звук мы сравниваем с фотографией, то синтезированный ( MIDI ) звук можно уподобить конструкции, собираемой из стандартных блоков. «Блоки»- это, проще говоря, звуки, сыгранные определенным инструментом.
При
воспроизведении MIDI – музыки на звуковую карту идет не цифровой сигнал,
который она просто тупо пропускает через себя, а своеобразный поток команд. И
делает это каждая звуковая карта по- разному. Существует 2 основных метода
воспроизведения MIDI- звука- с помощью или “частотного
синтеза”, или “волновой таблицы”( Wavetable ).
корпус
-
Он же весь помят. Вы что, в футбол им играли?
-
под столом стоит, так я на нем ноги грею!
«из непридуманных историй компьютерной
мастерской»
Выбрать корпус- это тоже наука. Ведь он и есть та «одежка», по которой «встечают» компьюьер. Если купить какую- нибудь внушительную «башню» трехметровой высоты…, то вам скажут какую мощную «машину» приобрел!
Готовые домашние компьютеры продаются в на редкость красивых корпусах самой различной формы, разнообразных цветов, с закругленными, «аэродинамическими» углами. Но отдельно таких «одежек» в продаже нет, только обычные корпуса привычного серого цвета. Но выбор всегда есть: прежде всего надо решить , какая форма системного блока устраивает- вертикальная или горизонтальная.
Вертикальная называется «башней», или minitower. «Башня» обычно ставится на столе рядом с монитором или же- как в приведенной выше цитате- эпиграфе- внизу, под столом ( но только любое из внутренних устройств компьютера достаточно чувствительно к сотрясению, если его повредить,то можно потерять все даные на диске, да и сам диск в придачу.)
Системный блок горизонтальной формы носит название «десктопа» («desktop») и обычно размещается под монитором., он наиболее компактен и красив.
Но по непонятным причинам большинство сотрудников компьютерных фирм при одном только слове «десктоп» начинает морщиться. Это понятно: собирать компьютер на базе десктопа куда менее удобно, а ремонтировать- еще труднее. Пока доберешься сквозь турбулентные завихрения проводов и кабелей до «самого сокровенного»- памяти или процессора…
Стоимость хорошего корпуса составляет от 50 долларов и выше, Есть и более дешевые, но на этом лучше не экономить!
Вместе с корпусом поставляется то , что есть в нем: встроенный блок питания, шнур питания, комплект крепежных винтов. Иногда корпуса поставляются с уже установленными дисководами 1,44Мб, что составляет меньше забот…
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯРФ
КУБАНСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТ
ФИЛИАЛ«ГЕЛЕНДЖИК»
СПО
РЕФЕРАТ
Тема: Устройство компьютера и его основные блоки.
Студент: Чуприна С.В.
2002