Устройства ПК

Устройство
персонального
компьютера
Компьютер – универсальное техническое
устройство для автоматической обработки информации.
Архитектура ЭВМ
и функций ЭВМ
– общее описание структуры
Основные компоненты архитектуры ЭВМ:
процессор;
внутренняя (оперативная) память;
внешняя (долговременная) память;
различные внешние устройства (периферия).
Системный
блок
Колонки
Принтер
Системный блок
Системный блок
Материнская плата
Процессор
Память
(оперативная)
CD-ROM
FDD
HDD
Жесткий
диск
Винчестер
- основа ПК
Компакт-диск
Дискета
Процессор
Процессор – это устройство, которое предназначено для
переработки информации, хранящейся в оперативной памяти.
Выполнен в виде БИС (большая интегральная схема) или СБИС.
Находится на материнской плате и состоит из:
Устройство управления (УУ)
Арифметико-логическое
устройство (АЛУ)
Сверхоперативная память
Устройство
сопряжения с
каналом обмена
информацией
(шинный
интерфейс)
Канал для обмена
информацией с
другими
устройствами ЭВМ
Основные характеристики процессора:
1. ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА
- количество тактов в секунду.
Такт – промежуток времени между началами подачи двух
последовательных импульсов генерат ором т акт овой част от ы,
специальной микросхемой, синхронизирующей работу узлов компьютера
Измеряется в Герцах:
1 Гц –один такт в секунду;
1МГц-миллион тактов в секунду;
1 ГГц-миллиард тактов в секунду.
За двадцать с небольшим лет тактовая
частота увеличилась в 500 раз:
1978г. 8086
4 МГц
2001г. Pentium 4
2 ГГц
2. РАЗРЯДНОСТЬ
- количество
двоичных разрядов,
которые процессор обрабатывает
за один такт.
В первом отечественном школьном компьютере
«Агат» (1985г.) был установлен процессор,
имевший разрядность 8 бит,
у Pentium 4 разрядность процессора равна 64 бит.
Внутренняя память
– это внутреннее хранилище информации со свободным
доступом к нему со стороны процессора.
ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ
ЭВМ
Оперативная память
Постоянная память
ОЗУ
ПЗУ
Оперативная – означает, что содержимое
памяти можно быстро изменять.
Энергозависима, т. е. может хранить чтолибо только при включенном
компьютере.
Используется в процессе старта
(загрузка после включения)
Не позволяет менять содержимое в
режиме обычного использования
компьютера.
Энергонезависима
Оперативная память
Постоянная память
ОП использует самый быстрый способ запоминания – запись в
микросхемы.
Изготавливается в виде модулей (линеек) памяти – пластин с рядами
контактов, на которых расположены БИС памяти.
Существуют различные виды: SIMM, DIMM, RIMM, DDR...
различной емкости: 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 Мбайт.
Состоит из ячеек, каждая из которых содержит 8 одинаковых
элементов - триггеров
триггер
ТРИГГЕР может иметь на выходе только один из двух сигналов (есть
импульс – 1, нет импульса -0), тот есть хранит 1 бит информации.
Хранится сигнал пока не выключен компьютер
Таким образом, каждая ячейка ОП хранит последовательность из восьми 0
или 1 (от 00000000 до 11111111, всего 256 вариантов), то есть 1 байт
информации.
Каждая ячейка ОП имеет свой уникальный адрес (целое число от 0 до
номера последней ячейки).
Характеристики:
объем (до 1024 Мбайт
скорость доступа к информации (800МГц/с)
Внешняя
память
Жесткий
диск
Компакт-диск
Гибкий диск
Внешняя память
для долговременного хранения информации.
Накопитель Носитель
НГМД
НЖМД
CD
дисковод
DVD
дисковод
Дискета
3,5”
Жесткий
диск
CD
DVD
Емкость
Скорость
обмена и.
Вредные
воздействия
1,44 Мб
Низкая
50Кб/с
магнитное поле,
нагревание
Высокая 133
Мб/с
Изменение
пространственной
ориентации,
удары
До 200 Гб
Ок. 800 Мб
Зависит от
скорости
вращения
До 17 Гб
1ск-150 Кб/с
24ск-3,6 Мб/с
52ск-7,8 Мб/с
Грязь, царапины
2 способа записи/ чтения:
1. Магнитный (дискета, жесткий диск)
Головка из магнитомягкого материала перемещается вдоль магнитного
слоя магнитожесткого носителя. Электрические импульсы, подаваемые
на головку, создают в ней магнитное поле, которое намагничивает (1)
или нет (0) отдельные участки.
При чтении намагниченные участки создают в головке импульс тока, а
намагниченные нет.
2. Оптический (CD и DVD)
Нарезается спиралевидная дорожка с участками различной отражающей
способности.
CD или DVD-ROM (Read Only Memory – память только для чтения)
штамповкой.
R (Recordable –запись) и RW (ReWritable – перезапись)
участки с различной отражающей способностью получают при помощи
лазера.
В основу архитектуры современных компьютеров положен
МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП
МОДУЛЬНЫЙ принцип (компьютер
состоит из отдельных устройств
(модулей), каждое из которых выполняет
свои задачи) позволяет пользователю самому
комплектовать нужную конфигурацию и производить
при необходимости её модернизацию
Модульная организация опирается на
МАГИСТРАЛЬНЫЙ (шинный)
принцип
обмена информацией между устройствами.
Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера
производится по трем многоразрядным шинам:
ШИНЕ ДАННЫХ;
ШИНЕ АДРЕСА;
ШИНЕ УПРАВЛЕНИЯ.
Простейшая схема компьютера с одной общей
шиной:
процессор
Оперативная
память
Шина данных
Шина адреса
Шина управления
адаптер
адаптер
адаптер
клавиатура
монитор
адаптер
адаптер
принтер
Внешняя
память
По шине данных передаются данные от процессора к
другим устройствам и обратно (двунаправленная шина).
Разрядность шины данных зависит от разрядности процессора.
По шине адреса передается код адреса устройства или
ячейки памяти от процессора (однонаправленная шина).
Разрядность определяет объем адресуемой памяти
(максимально возможный объем ОП), так при 32-разрядной
шине адреса можно установить 232 = 4 Гбайт ОП.
По шине управления передаются сигналы, определяющие
характер обмена (чтение/ запись) и сигналы, синхронизирующие
работу всех устройств ПК.
Подключение к магистрали внешних устройств осуществляется
через адаптер (контроллер), который преобразует информацию
из внутреннего формата процессора в формат, необходимый
для работы данного устройства.
видеокарта
шина
видеопамять
(в двоичном коде)
преобразователь
двоичного кода
в видеосигнал
Устройства ввода информации
КЛАВИАТУРА - устройство для ввода числовой и
текстовой информации.
Специальные
(12 клавиш)
Редактирования и
листания документа
(7 клавиш)
Функциональные
(12 клавиш)
Цифровой
блок
(17 клавиш)
Алфавитноцифровые (49
клавиш)
Windowsклавиши
(3 клавиши)
Управление
питанием
(3 клавиши)
Управления
курсором
(4 клавиши)
Координатные устройства ввода
МЫШЬ
Оптическа
я
Механическ
ая
Радио-мышь
Трекбол
сенсорная
панель
графический планшет
СКАНЕР
Планшетный сканер
Ручной сканер
ЦИФРОВЫЕ КАМЕРЫ
Позволяют получать видеоизображение и
фотоснимки непосредственно в цифровом
(компьютерном) формате.
Web-камеры используются для передачи
«живого» видео по компьютерным сетям.
МИКРОФОН
Для ввода звуковой
информации используется
микрофон, который
подключается ко входу
звуковой карты.
МАНИПУЛЯТОРЫ
Джойстик
Геймпад
Руль с
педалями
Устройства вывода информации
МОНИТОР
Монитор на электроннолучевой трубке
Плоские мониторы на
жидких кристаллах.
ПРИНТЕРЫ - предназначены для вывода на бумагу
графической, текстовой и числовой информации.
Матричный
принтер
Сублимированный
принтер
Струйный
принтер
Лазерный принтер
ПЛОТТЕР
АККУСТИЧЕСКИЕ КОЛОНКИ
И НАУШНИКИ
МОДЕМ
устройство для передачи компьютерных данных
на большие расстояния по телефонным линиям
связи