Розділ 2 ПРОГРАМНО-ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМП’ЮТЕРА
Апаратне забезпечення персонального комп’ютера
Комп’ютер –це апаратно-програмний комплекс, призначенням якого є переробка, накопичення, аналіз, систематизація і пересилка інформації.
Перші персональні комп’ютери (ПК) з’явилися на ринку засобів комп’ютерної техніки наприкінці 70-х років. Звичайно, пріоритет побудови першого ПК віддають С. Джобсу і С. Возняку, що спроектували і "вручну" побудували свій ПК. Згодом вони ж заснували комп’ютерну фірму Apple.
Відома комп’ютерна фірма IBM випустила в 1980 р. свій перший ПК IBM PC. У конструкції цього комп’ютера були закладені принципи відкритої архітектури, модульності і сумісності знизу вверх, що стали фактичним стандартом для найбільш поширеного зараз сімейства ПК – так званих IBM-сумісних комп’ютерів.
Зовні комп’ютери можуть відрізнятися один від одного, але в кожному з них є дві невід’ємні складові: апаратна і програмна.
Апаратна частина, або hardware, – це електронні компоненти комп’ютера, які самі по собі є лише "мертвим набором" мікросхем. "Оживити" їх і примусити виконувати різноманітні задачі призначене програмне забезпечення(software) – операційна система і різні програми для обробки даних.
Персональний комп’ютер складається з кількох основних компонентів (рис. 2.1):
Системний блок –основна апаратна складова комп’ютера. До нього підключається решта компонентів: пристрої введення-виведення, за допомогою яких інформація поступає в пам’ять комп’ютера і видається користувачу, а також пристрої, які, виконуючи різні функції, розширюють можливості ПК.
Монітор– засіб відображення інформації, що поступає з ПК. Монітори можуть бути на основі електронно-променевої трубки (CRT) або плоскими рідиннокристалічними (LCD, TFT). CRT-монітори поки ще знаходяться в експлуатації, але поступово замінюються рідиннокристалічними, у яких майже повністю відсутнє шкідливе електромагнітне випромінювання.
Клавіатура і миша – пристрої, за допомогою яких можна контролювати роботу програмного забезпечення ПК, вводити алфавітно-цифрову (текстову) інформацію та параметри у діалогові вікна.
Додаткові пристрої:
Акустична система – колонки або навушники, які дозволяють відтворювати звуки і музику за допомогою звукової карти комп’ютера;
Принтер – друкуючий пристрій;
Сканер – дозволяє переводити паперові документи (книги, фотографії) в електронний вигляд;
Модем,за допомогою якого можна по телефонній лінії підключатися до Інтернету;
джойстик; графічний планшет; музична клавіатура тощо.
Рис. 2.1. Компоненти ПК: 1 – системний блок, 2 – монітор, 3 – клавіатура, 4 – миша, 5 – акустична система, 6 – принтер, 7 – сканер, 8 - модем
Компоненти системного блоку
Комп’ютер має модульну структуру, тобто складається з компонентів-модулів (рис. 2.2), які замінюються майже незалежно один від одного.
 |
Рис. 2.2. Внутрішні компоненти системного блоку: 1 – блок живлення, 2 – оптичний привід, 3 – вентилятор, 4 – процесор, 5 – оперативна пам’ять, 6 – флопі-дисковод, 7 – жорсткий диск, 8 – відеокарта, 9 – мікросхема BIOS, 10 – материнська плата, 11 – плата розширення, 12 – PCI-роз’єми
Електронним "мозком" комп’ютера є мікросхема – центральний процесор. Процесор (CPU – Central Processing Unit) – це центральна мікросхема комп’ютера, яка проводить обробку всіх даних, що поступають: додавання і віднімання чисел, передавання чисел із пам’яті до зовнішніх пристроїв, а також інші операції. Саме вона виконує всі команди, що містяться у програмі. Від обчислювальної потужності центрального процесора головним чином залежить продуктивність системи. Під час роботи процесор нагрівається, тому на нього встановлюють систему охолоджування – вентилятор або кулер. Кулер – це вентилятор з радіатором, який монтується безпосередньо над процесором і охолоджує його.
"Фундаментом" та об’єднуючою ланкою між процесором і всіма іншими компонентами комп’ютера виступає системна,або материнська, плата(motherboard) (рис. 2.3).
Рис.2.3. Материнська плата персонального комп’ютера
На ній містяться роз’єми (слоти) для встановлення процесора, модулів пам’яті, відеокарти і плат-розширень. Крім того на системній платі розташовані роз’єми для підключення накопичувачів, клавіатури, миші, а також контролери – мікросхеми, що управляють роботою всіх цих пристроїв. Практично кожна материнська плата має вбудовану звукову карту, рідше –відеоадаптер(рис. 2.4).
Відеокарта, виконана у вигляді окремої плати, звичайно має більше можливостей. За формування зображення на екрані монітора тут відповідає окремий графічний процесор, який управляється командами центрального. Як правило, на материнській платі міститься спеціальний роз’єм, в який встановлюється плата відеоадаптера.
Пам’ять комп’ютера можна розділити на три категорії – постійну, оперативну і зовнішню. Постійна пам’ять – це мікросхема, в якій зберігаються програми первинного завантаження комп’ютера, тестування основних компонентів, а також набір підпрограм для управління всіма його пристроями (BIOS – Basic Input/Output System). Вона розташована на системній платі.
Рис.2.4. Відеокарта
Оперативна пам’ятьвиконана у вигляді окремих модулів – планок з мікросхемами. Вона призначена для зберігання програм і даних, з якими працює в даний момент центральний процесор. Інформація в оперативній пам’яті зберігається до того часу, поки включено комп’ютер. Для тривалого ж зберігання призначена зовнішня пам’ять – жорсткі диски(вінчестери) (рис. 2.5), приводи для читання/запису компакт-дисків (оптичні приводи) і дисководи(рис. 2.6).
Рис. 2.5. Зовнішній вигляд жорсткого диска
Рис.2.6. Пристрій для читання/запису оптичних дисків
На жорсткому диску зберігаються файли операційної системи і всіх встановлених програм. Вінчестер закріплений усередині корпусу системного блоку і звичайно не призначений для транспортування. Тому для перенесення на вінчестер інформації використовують CD-, DVD-, флопі-диски або флеш-пристрої.
У PCI-роз’єми материнської плати можна встановити деякі додаткові пристрої, наприклад: звукову карту, якщо вона не вбудована в системну плату чи якщо можливостей вбудованої недостатньо; плату TV-тюнера або FM-приймача, що дозволяє переглядати телепрограми на екрані монітора або слухати радіопередачі; мережеву плату для підключення комп’ютера до локальної мережі.
Одним із найважливіших компонентів, від якого багато в чому залежить надійність роботи комп’ютера, є блок живлення.Вінзабезпечує електричним живленням системну плату, всі пристрої, що містяться на ній, а також накопичувачі. Блоки живлення сучасних комп’ютерів "інтелектуальні" – вони можуть вимикатися і вмикатисяза командою з материнської плати.