3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

3.3. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера

Обобщающие термины
– вычислительная техника: совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных;
– вычислительная система: набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка;
– архитектура ЭВМ: описание принципов действия, информационных связей и взаимного соединения основных узлов компьютера.
– конфигурация аппаратная / программная: состав аппаратных / программных средств, входящих в вычислительную систему;
– hardware: совокупность аппаратных средств компьютера.
Виды внутренней памяти
– оперативная (ОЗУ): энергозависимая. Тип памяти:
RAM (Random Access Memory) – память прямого доступа. Это означает, что время обращения к любой ячейке памяти одинаково;
– кэш-память: энергозависимая. Сверхоперативное ЗУ небольшого объёма для обмена информацией между ОЗУ и микропроцессором. Компенсирует разницу в скорости работы этих устройств;
– постоянная память (ПЗУ): энергонезависимая, предназначена для хранения BIOS (basic input/output system), программ запуска и остановки компьютера. Тип памяти ROM ( Read Only Memory) – только для чтения;
– CMOS RAM: энергонезависимая, энергопотребление обеспечивается внутренней батарейкой. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы;
– flash memory: энергонезависимая, перепрограммируемая постоянная память;
– видеопамять (VRAM): энергозависимая, предназначена для хранения закодированных изображений.
Виды внешней памяти (ВЗУ)
ВЗУ используют для длительного хранения программ и данных в двоичном коде. Все виды памяти этого назначения энергонезависимые.
– жёсткий диск, винчестер, HDD: Hard Disk Drive;
– гибкий диск, Floppy Disk: в настоящее время практически не используется;
– оптические диски: CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – одноразовая заводская запись, далее – только считывание. CDR (Compact Disk Recordable) – одноразовая запись на компьютере, далее – только считывание. CD-RW (Compact Disk ReWriteable) – многократная перезапись на компьютере. Емкость от 700 Мб до 1,5 Гб;
– цифровые видеодиски: DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW. Емкость до 17 Гб;
– стримеры – накопители на магнитных лентах, используются для резервного копирования больших объёмов информации.
Процессор
– центральный процессор содержит: УУ (устройство управления), АЛУ (арифметико-логическое устройство), регистры (элементы памяти), счётчик команд, кэш-память, математический сопроцессор. Крепится на материнской плате. Основные параметры: тактовая частота – влияет на скорость выполнения команд (от МГц до ГГц) и длина машинного слова – количество бит, которое может быть обработано за один такт (обычно кратно байтам)
– триггер, разряд – электронная схема для хранения одной двоичной цифры;
– регистр – ячейка памяти процессора для кратковременного хранения данных или команды в процессе ее выполнения.
Системный блок
– материнская (системная) плата: используется для крепления основных устройств компьютера (процессора, ОЗУ, ПЗУ, Кэшпамять, интерфейсные схемы шин, гнёзда расширений (слотов), обязательные системные средства ввода/вывода).
– шина (магистраль, системная шина): включает в себя шину данных (разрядность 8, 16, 32, 64 бита), шину адресов (разрядность 16, 20, 24, 32, 36 битов) и шину управления. Обеспечивает обмен информацией между процессором и устройствами компьютера. Реализуется как пучок проводов, по каждому из которых передаётся 1 бит информации. Совокупность проводов, по которым передаются
адреса ОЗУ, – адресная шина, данных из этих адресов – шина данных, сигналов, определяющих характер обмена информацией по магистрали (считывание, запись, синхронизация обмена информацией между устройствами и т.д.) – шина управления.
– порты: разъемы, с помощью которых к компьютеру подключаются внешние устройства. Они выведены на заднюю панель системного блока.
– последовательные порты (COM1, COM2): передают электрические импульсы один за другим. К ним подключают мышь и внешний модем.
– параллельный порт (LTP): обеспечивает более высокую скорость передачи информации, чем последовательные, так как передает одновременно 8 электрических импульсов, к нему подключают принтер.
– USB-порты (Universal Serial BUS – универсальная последовательная шина): обеспечивают высокоскоростное подключение периферийных устройств: сканеров, цифровых камер.
– PS/2-порт: обычно подключается клавиатура.
Устройства ввода
Устройства ввода преобразуют информацию из естественной формы, доступной органам чувств человека, в двоичную форму:
– клавиатура: для ввода текстовой информации;
– сканеры: для текстовой и графической информации, зафиксированной на бумаге;
– дигитайзеры (графические планшеты): для ввода графической информации без промежуточной фиксации еѐ на бумаге (она рисуется на специальном планшете световым пером);
– манипулятор мышь;
– манипулятор джойстик – наклоны ручки эквивалентны перемещению мыши, для игровых программ;
– манипулятор трекбол – встроенный в стационарный корпус шарик, прокрутка которого эквивалентна перемещению мыши.
Используется в оптических мышках и ноутбуках;
– манипулятор пенмаус – похож на шариковую ручку, на конце которой находится узел, регистрирующий ее перемещения;
– цифровые видеокамеры и фотоаппараты;
– микрофон.
Устройства вывода
Устройства вывода преобразуют информацию из двоичной формы в естественную форму, доступную органам чувств человека:
– монитор. Основные характеристики: тип экрана, размер экрана по диагонали (обычно в дюймах), разрешающая способность. Для жидкокристаллических мониторов – угол обзора.
– адаптер: устройство для соединения блоков компьютера с разными способами представления информации;
– контроллер: устройство для сопряжения разных устройств и управления их работой.
– принтеры: матричные, струйные, лазерные. Различаются по способу печати;
– плоттеры (графопостроители): выводят документы больших размеров (чертежи, плакаты и т. п.);
– акустические стереоколонки.