Будова персонального комп’ютера
Основні блоки ПК:
· Мікропроцесор- до нього входять логічні блоки: керуючий пристрій( КП), арифметично-логічний пристрій(АЛП) та мікропроцесорна пам'ять( МПП)
· Материнська( системна) плата
· Накопичувачі
· Постійний запам’ятовуючий пристрій(ПЗП)
· Оперативний запам’ятовуючий пристрій(ОЗП)
· Блок живлення
· Адаптери
Основні складові комп’ютера - Відеокарта, Звукова карта, Приводи, Корпус, Системи охолодження, Миша і клавіатура, Монітор, Мережеві карти, Принтери, Інші пристрої - до комп'ютера можна під'єднуватися багато інших пристроїв з метою вирішення широкого спектру задач (аудіосистема, вебкамера, мікрофон, TV-тюнер і ін.). Ці пристрої не є обов'язковими елементами.
Системний блок стаціонарного ПК – прямокутний каркас, в якому розміщено основні вузли комп´ютера: материнську плату, адаптери, блок живлення, один – два накопичувачі на гнучких магнітних дисках, один( іноді більше) накопичувач на жорсткому магнітному диску, динамік, дисковод для ком пакт-дисків або інші накопичувачі, пристрої керування. На передній панелі також можуть бути: вимикач електроживлення, кнопка загального скидання Reset, індикатори живлення та режимів роботи; порти для підключення шнурів живлення і кабелів зв’язку із зовнішніми пристроями. В середині системного блока розміщені плати з’єднання пристроїв із центральним процесором (ЦП) та іншими пристроями на материнській платі( адаптери, контролери, плати розширення).
Порти( канали введення-виведення)
На корпусі сучасних ПК розміщені( можуть розміщатися):
Game, VGA –інтегрований у материнську плату VGA – контролер для підключення монітора для офісного або ділового ПК;
COM –асинхронні послідовності(через них миша, модем),
PS/2 – асинхронні послідовні порти для підключення клавіатури та миші;
LPT – паралельні, до них підключають принтери,
USB – універсальний інтерфейс для 127 пристроїв;
IEEE-1394(FireWire) –інтерфейс для передачі більших об’ємів відео – інформації в реальному часі, iRDA – інфрачервоні порти,
Bluetooth – високошвидкісний мікрохвильовий стандарт, що дозволяє передавати дані на відстанях до 10-ти метрів.
Блок живлення – блок створює змінний струм стандартної мережі електроживлення( 220В, 50Гц) на постійний струм низької напруги(12 і 5 В), які забезпечують живлення від повідні пристрої комп’ютера. Електронні схеми блока живлення підтримують ці напруги стабільними незалежно від коливань мережної напруги в досить широких межах. Звичайна потужність блоків живлення ПК становить 150-230 Вт, для мережного сервера вона може бути значно більшою. Більшість блоків живлення має вентилятор для відведення із системного блока надмірного тепла, що виділяється під час роботи електронних пристроїв.
Системна(материнська) плата - це основний модуль ПК, що координує роботу інших пристроїв. На ній розміщені такі основні компоненти:
чипсет( набір мікросхем) – визначає елементи, які можуть бути встановлені н материнську плату.
BIOS – відповідає за запуск комп’ютера й узгодження роботи пристроїв та ОС.
Слот процесора – місце встановлення процесора,
Перетворювач напруги – забезпечуєє подачу постійної напруги на процесор
Роз’єм для модулів оперативної пам’яті , роз’єм для карт розширень, контролер клавіатури, контролер введення-виведення для дисководів, порти введення-виведення, тактовий генератор, звуковий контролер, датчики температури.
Накопичувачі – це запам’ятовуючі пристрої, призначені для тривалого зберігання великих обсягів інформації.
Привід – це поєднання механізму читання-запису з відповідними електронними схемами керування.
Накопичувачі на жорстких магнітних дисках – пристрій з незмінним носієм.
Адаптери – це друковані платию які мають стандартні розєми для сполучення з шиною дял підтримання взаємодії пристроїв.
Відеокарта – схема. Що управляє виведенням зображення на екран.
Зукова карта призначена для виконання перетворень, пов’язаних з обрабкою тта відтворенням звука.
Мікропроцесор (МП)– мініатюрна обчислювальна машина.Основними параметрами МП є: набір команд, розрядність, тактова частота.
Набір або с-ма команд постійно вдосконалюються, зявляються нові команди, які замінюють серії – мікропрограми. Сучасні МП можуть виконувати кілька сотень команд.
Розрядність показує, скільки двійкових розрядів інформації обробляється за один такт, а також скільки двійкових розрядів може бути використано у МП для адресації оперативної памяті, передачі даних та інш.
Тактова частота вказує скільки елементарних операцій(тактів) МП виконує за секунду, вимірюється в мегагерцах. Є відносним показником продуктивності МП.
Види пам’яті
Розрізняють постійну та оперативну пам'ять.
Постійна(ROM – read only memory) – це енергонезалежна пам'ять, яка використовується для тривалого зберігання інформації. Включає пристрої : НЖМД або вінчестер, накопичувач на гнучкому магнітному диску або дискета, ком пакт-диски.Інформацію можна тільки прочитати. Обсяг малий
Оперативна пам’ять(RAM- random access memory) – це енергонезалежнапам'ять, яка використовується під час роботи комп’ютера. Характерною є велика швидкість виконання операцій. Після вимикання живлення інформація в пам’яті не зберігається. Інформ. можна прочитати і записати. Обсяг обмежений
Кеш-пам'ять – це пам'ять для тимчасового зберігання даних проміжних між різними типами пам’яті. Двох типів: апаратна й програмна.
Віртуальна пам'ять - якщо комп. не вистачає оперативної, Windows використовує віртуальну пам'ять. Поєднує оперативну пам'ять комп. з тимчасовим простором на жорсткому диску.
Зовнішня пам'ять – використ для тривалого зберіг даних, не зникає після вимкнення, можна прочитати й записати, обсяг великий
3. Принципи функціонування комп»ютера( Фон Нейман)
Джон фон неймман запропонував у 40-х роках минулого століття
· Комп’ютер є автомат, що працює згідно з заданою програмою
· Програма та дані вводяться в пам'ять машини, після чого автомат виконує обчислення згідно з командами програми
· Для розв’язування іншої задачі використовується інша програма, але структура комп’ютера незмінна
· Вся інформація кодується бітами, тобто засобами двохсимвольного алфавіту
4. Присторої зовнішньої памяті. Накопичувачі на магнітних, оптичних дисках, флеш-пам'ять.
Для довготривалого зберігання інформації (програм та даних) на ПК використовуються різні пристрої, що належать до зовнішньої пам’яті. Зовнішня пам’ять є довготривалою.
Магнітні диски мають таку назву завдяки наявності тонкого магнітного шару на своїй поверхні. Запис інформації на магнітні диски відбувається по концентричних колах – доріжках. Всі концентричні доріжки розбиваються на сектори. Сектор – це найменша ділянка поверхні диска, на яку можна записати дані. В одному секторі, як правило, 512 б, але може бути і 1024 б. Обмін даних здійснюється цілим числом секторів. Кластер – це мінімальна одиниця розміщення інформації, що складається з декількох суміжних секторів доріжки.
Лазерні (оптичні) диски випускаються двох типів: CD-диски, DVD-диски. CD ROM (ROM – Read Only Memory) – пристрій для читання даних з компакт дисків на яких є великі обсяги інформації . Компактні (оптичні) диски використовують технологію лазерного записування інформації. При цій технології лазерний промінь пропалює ямки, потім при читанні з поверхні диска по-різному відбивається світло. Ямка відповідає нулеві, а горбик – одиниці. Доріжка, по якій зроблено запис, має вигляд спіралі. Ця доріжка лише одна, на відміну від багатьох доріжок на магнітному диску. На початку 1998 р. на ринку стали з’являтися диски і накопичувачі DVD (Digital Video Disk) – багатоцільовий цифровий диск). За розміром CD та DVD однакові (діаметром 12 см), але DVD в два рази тонші. На DVD диску доріжки розміщені щільніше і лазерний промінь з меншою довжиною хвилі нарізає більш щільні ямки (точки). DVD диски можуть бути як однобічні так і двобічні (DS), одношарові та двошарові (DL).Flash-пам'ятьОстаннім часом для зовнішньої пам'яті використовують пристрої Flash-пам'яті. Підключаються ці пристрої до комп’ютера по інтерфейсу USB (1.0 чи 2.0). Пристрої Flash-пам'яті мають невеликі розміри, найрізноманітніші форми корпусів з індикатором, що загоряється під час доступу до даних.
Основні характеристики Flash-пам'яті такі: ємність (1, 2, 4, 8, 16 і навіть 32 ГБ), швидкість передавання даних (до 60 Мб/с), надійність (час зберігання даних до 10 років).
5. Класифікація пристроїв виведення. Пристрої візуалізації.
Пристрої виведення:
· Стандартні( монітор, принтер)
· Нестандартні( колонки, навушники, плотер, світлове табло)
Основним пристроєм виведення (візуалізації) інформації в ПК є монітор(дисплей). Він служить для відображення на екрані графічної та символьної інформації. Розмір екрана характеризується довжиною його діагоналі, яка виражається в дюймах (1 дюйм = 25,4 мм).
Основним пристроєм ЕПТ-моніторів є електронно-променева трубка.
Рідкокристалічні монітори – LCD виготовлені з речовин, яка перебуває в рідкому стані, але має кристалічні властивості. Молекули рідких кристалів під дією електричного поля можуть змінювати свою орієнтацію й властивості.
Плазмові – створюються за допомогою заповнення простору між двому скляними поверхнями інертним газом( аргоном чи неоном), потім на скляну поверхню розміщають прозорі електроди, на які подається високочастотна напруга.
Для виведення текстової та графічної інформації на папір, плівку чи інші носії призначені пристрої друку. Принтери можна класифікувати не лише за механізмом дії, а й за форматом аркуша паперу, на який виводиться інформація.Основними характеристиками принтерів є: швидкодія, собівартість і якість друку. Якість друку характеризується роздільною здатністю dрі, тобто кількістю точок, які виводяться на одиницю довжини чи площі.
Матричні принтери – це принтер ударної дії. друкувальна головка принтера містить вертикальний ряд тонких металевих стержнів (голок). Головка рухається уздовж рядка, що друкується, а голки в потрібний момент ударяють по паперу через фарбувальну стрічку, утворюючи крапки. З цих крапок і формується зображення. Дуже повільні та шумні
струменеві принтери - наносить зображення на папір у такий спосіб: уздовж аркуша паперу переміщується друкувальна голівка з мікроскопічними отворами, з яких викидаються крапельки чорнил. Ці крапельки такі малі, що їх не можна розгледіти неозброєним оком, і тому нанесене на папір зображення здається суцільним. Досить швидко друкують, майже без шуму
Лазерні принтери – практично безшумний друк, висока швидкість друку, сторінка друкується цілком. Висока розподільна здатність та якість друку.
Плотер (графобудівник) - це пристрій виведення інформації з комп'ютера, призначений для зображення графіків, діаграм, кресель на папері. Існує розподіл плотів на фрикційні, планшетні, барабанні. Принцип дії що і струменевого принтера
Мультимедійний проектор -це пристрій, який проектує зображення на екран за допомогою сигналу, отриманого від комп’ютера, відеомагнітофону, CD або DVD-плєэра, відеокамери або телевізійного тюнера.
Системи числення
Система числення – це спосіб зображення чисел за допомогою символів, що мають певні кількісні значення. Мінімальний набір знаків, якими записуються число, називається алфавітом. Кількість знаків в алфавіті називається основою системи числення.Розрізняють позиційні та непозиційні с-ми числення.Непозиційні: значення символу не залежить від його місця, напр. римські цифри Позиційні: десяткова с-ма, інформацію несе не тільки цифра, але й місце,яке позначене цифрою 5237=5*103+2*102+3*101+7*100, 10 –основа с-ми числення, с-ма десяткова. 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 – алфавіт с-ми. Двійкова система численняУ двійковій системі числення числа виражаються тільки за допомогою двох цифр 0 і 1
Будь-яке двійкове число, записавши його у вигляді суми степенів основи, можна перевести в десяткове, наприклад (101110)2 = 1×25 + 0×24 + 1×23 + 1×22 + 1×21 + 0×20 = 46.Двійкова система стала основою побудови обчислювальних машин, тому що електронні елементи, які застосовуються в комп’ютерній техніці, можуть перебувати в двох стійких станах. Над двійковими числами теж виконуються арифметичні дії.
Вісімкова та шістнадцяткова системи численняДвійкова система числення призводить до довгого запису чисел, який важко сприймається користувачем при його зчитуванні. Тому для компактнішого запису чисел використовують вісімкову та шістнадцяткову системи числення. Ці системи числення використовуються користувачами, комп’ютер все рівно працює з двійковими числами.Вісімкові числа записуються за допомогою цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, а алфавіт шістнадцяткової системи складається з арабських цифр і перших шести літер латинського алфавіту: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Основи цих двох систем є степенями числа 2 (8 = 23, 16 = 24), тому двійкові числа зручно записувати в цих системах. Наприклад (357)8 = 11 101 111, (7AB)16= 111 1010 1011. (2СF)16=2*162+12*161+15*160=(944)10