Упрощенная структурная схема персонального компьютера

Устройство ПК

ПК состоит из системного блока, дисплея, клавиатуры, мыши, кроме того, к ПК может подключаться принтер, сканер и другое периферийное оборудование

Состав системного блока

o Центральный процессор (CPU).

o Системная (материнская) плата (MotherBoard),

o Оперативная память (RAM).

o 1-2 дисковода (FDD),

o CD дисковод,

o Жесткий диск (винчестер) - HDD,

o Контроллеры (дисплея; жесткого диска и дисководов, принтера и последовательного порта - обычно они интегрируются в мультиконтроллер(MIO), а на новых платах интегрируются в системную плату).

o Блок питания,

o Корпус

Упрощенная структурная схема персонального компьютера

Основные понятия

Процессор (Central Processing Unit) – устройство, предназначенное для выполнения арифметико-логических операций (АЛУ) и формирования команд управления (УУ).

Параметры: модель, тактовая частота, разрядность.

Тактовая частота – количество микроопераций, выполняемых в единицу времени. Определяется частотой ГТИ (с учетом коэффициента внутреннего умножения процессора)

Генератор тактовых импульсов - Устройство, которое выдает импульсы через одинаковые периоды времени. Частота тактовых импульсов – 1/количество импульсов в секунду. Эти импульсы синхронизируют работу всех устройств ПК.

Шина(bus)– основная транспортная магистраль, связывающая процессор со всеми устройствами. Шина разделяется на шину адреса и данных. На шине адреса устанавливается адрес устройства или ячейки памяти, с которым процессор собирается обменивается данными, передача данных осуществляется по шине данных.

Параметры: тип, разрядность, пропускная способность (Mb/сек).
Пропускная способность шины = тактовая частота шины * разрядность. Пропускная способность характеризует быстроту прохождения информации по шине.

ПЗУ (Read Only Memory) – постоянное запоминающие устройство. В ПЗУ записаны:

· POST - Система тестирования компьютера и редактор конфигурации
(при включении компьютера проверяет исправность оборудования, позволяет редактировать настройки компьютера и после завершения тестирования, программа запуск операционной системы).

· BIOS – базовая система ввода-вывода. В BIOS содержатся программы-прерывания (функции работы со всеми стандартными устройствами). Данные функции учитывают особенности конкретной системной платы,
чем и достигается тот эффект что операционные системы (ОС) могут работать на различных материнских платах.

PROM – программируется однократно после изготовления специальными программами. Не чувствительна к электромагнитным полям.

EPROM (Erasable…) –программируется специальным устройством -программатором. Стирание информации осуществляется через специальное окно в корпусе микросхемы или рентгеновским облучением без окна.

EEPROM (Electrically…) – стирание информации производится электрическим способом.

FRAM (Ferroelectric…) – вместо кремния используется сегнетоэлектрическая пленка из сплавов Титана, Циркония, Свинца. Это быстродействующая энергонезависимая память. Информация в такой памяти сохраняется и после отключения питания.

MRAM (Magnetic…) – реализована на основе многослойного магнитного вентиля в виде полупроводникового кристалла.

ОЗУ (Random Access Memory) – оперативное запоминающие устройство - устройство, предназначенное для хранения и текущего изменения информации при работе компьютера

Материнская плата

 

Материнская плата (системная плата) является основным компонентом компьютера. На материнской плате располагаются следующие элементы:

- процессор;

- микросхемы чипсета

- системная шина;

- оперативная память;

- котроллеры для работы с дисководами и жесткими дисками;

- LPT и COM порты (подключение мышки и принтер);

- котроллер для работы со звуком и монитором.

 

Параметры – чипсет, форм-фактор, характеристики шин и портов

 

 

 

Оперативная память (ОЗУ)

Оперативная Память содержит информацию для обработки центральным процессором.

DIP	микросхема объемом 1 Mb
SIMM (single-in-line-memory module) FPM (Fast Page Mode)	30 или 72 контакта	АТ286 - 486	60-70 ns
SIMM EDO (Extended Data Output RAM)	72 контакта	Pentium	50-70 ns
DIMM (double-in-line-memory –module) EDO (Extended Data Output RAM)	168 или 180 контактов	Pentium	10-30 ns
DIMM SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)		Pentium начиная с Intel 430 VX	PC 66/100/133
DIMM DDR(double data rate)			PC 266/333/400
RIMM (Rambus In­line Memory Module) RDRAM			РС800)

Стандарты шин расширения.

Тип шины	Разряд­ность	Тактовая частота	Вид разъема	Пропускная способность	поколение	Рисунок
PC		8 МГц	один 31-контактный разъем	8.33 Mb/s.
ISA (Industry Standard Architecture)		8 МГц	Два разъема	16 бит * 8.33 MHz)/8=16,66 Mb/s.	IBM PC AT
EISA (Extended Industry Standard Architecture		8 МГц	отличается наличием третьего разъема	33,3 Mb/s.	1988 году
VESA (Video Electronics Standards Association) LOCAL BUS		33 МГц	отличается наличием третьего разъема	133,3 Mb/s.
PCI (Peripheral Component Interconnect	32/64	33/66	1 разъем	133,3 - 533,3	486 Pentium
AGP (Accelerated Graphics Port)				266,6 Mb/s AGPx2 (533,3 Mb/s) AGPx4 (1066,6 Mb/s).	C 1997 PII
USB (Universal Serial Bus)			2 пары скрученных проводов и линию питания	1 Mb/s.
IEEE 1394			6-ти проводный кабель	до 1000 Mb/s.

Поколения процессоров

Процессор	Характеристики
	Создан в 1976 г., 16 разрядов, система адреса позволяла работать с 1 МБ ОЗУ. Тактовая частота - 4.77 МГц.
	Создан в 1978 г., 16 разрядный процессор, выходные шины 8-разрядные. Тактовая частота - 4.77 МГц. (Новые специализиро­ванные контроллеры - 12 МГц).
	Упрощенный специализированный вариант 80286, (аналог 8088 для 8086). В настоящее время используется в специализированных контроллерах.
	Создан в 1981 г. Система адресации позволяла использовать до 16 МБ, в реальном режиме - 1 МБ. Тактовая частота 8-20 МГц.
	Создан в 1985 г. (использование с 1987г.). 32 разряда. Адресация ОЗУ до 16МБ. Тактовая частота 16-40МГц
80386SX	32-х разрядный процессор с 16 разрядными выходами. Адресация ОЗУ до 16МБ.
	Объединение процессора, сопроцессора и кэша в одну микросхему. Процессор работал на частоте, в 2-5 раз превышающей частоту работы материнской платы. Тактовая частота процессора 16-133МГц, материнской платы 16-40МГц.
Pentium	32-х разрядные процессоры с 64-х битной внутренней шиной. Процессор имеет два параллельно работающих конвейера обработки команд. Производительность процессора в 2-10 раз выше, чем у 486. Использование этих возможностей доступно лишь при применении специального режима компиляции ПО.
Pentium Pro Pentium II	Шестое поколение процессоров. Двойная динамическая шина, система динамического предсказания команд.

 

Дисководы

1-Головки чтения/записи, расположенные с обеих сторон диска

2-приводы головок, обеспечивающих их пошаговое перемещение

3-шаговый двигатель, обеспечивающий поворот диска

4-интерфейсные платы, обеспечивающие стык с контроллером, преобразование сигнала и физическое управление дисководом, на интерфейсной плате располагаются средства конфигурирования дисковода

5-датчики разрешения записи на дискету (да/нет)

6-датчик положения начального сектора -6

Структура дискеты

Жесткий диск.

блок головок

Интерфейсы HDD - SCSI или IDE.

Новые интерфейсы ATA66/100/133 и SerialATA сопоставимы по скорости
со SCSI.

Мониторы

Могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.

В текстовом режиме экран дисплея условно разбивается на отдельные участки, чаще всего на 25 строк по 80 символов.

Мониторы различаются по:

· разрешающей способности

· диагонали экрана (14”, 15”, 17”, 19”, 21”)

· размеру зерна экрана (0.24,0.26, 0.28, 0.29).

Стандарты мониторов

Монитор	Цвет/моно	Текстовый режим	Графический режим
MDA	Монохромный	80х25	2 цвета	640х200	отсутствует
CGA	Цветной	80х25	16 цветов	320х200	2 цвета
Hercules	Монохромный	80х25	2 цвета	720х348	2 цвета
EGA	Цветной	80х25	16 цветов	640х350	16 цветов
VGA	Цветной	80х25, 80х43	16 цветов	640х480	16 цветов
SVGA	Цветной	80х25, 80х50	16 цветов	>=640x480	>=16 цв

 

Сравнительный анализ масок

Тип решетки	Характеристика
Теневая маска	Трубки с теневой маской дают более точное и детализированное изображение, поскольку свет проходит через отверстия в маске с четкими краями. Рекомендуются при интенсивной и длительной работе с текстами и мелкими элементами графики.
Апертурная решетка	Позволяет получить более яркое, контрастное изображение в насыщенных цветах.

Принтеры

Матричные принтеры.

Струйные принтеры.

Лазерные принтеры.

Термопринтеры.

Модемы

Амплитудная модуляция

Несущая
Информационный сигнал
Сигнал на выходе модулятора

В роли несущей выступает гармонический сигнал, амплитуда которого меняется в зависимости от информационного сигнала.

Амплитудная модуляция является самым простым видом модуляции. Кроме амплитудной модуляции используются еще и частотная, фазовая, балансовая модуляции.

Удаленный доступ к компьютеру через телефонные линии используется
с 60-х годов. Осуществляется с помощью модема. В основе слова модем два термина: МОдулятор и ДЕМодулятор. Обычные телефонные линии предназначены для передачи речевых сигналов. Для того чтобы передать по таким линиям цифровой (компьютерный) сигнал его необходимо преобразовать к виду похожему по своим характеристикам на звук. Этот процесс и называется модуляцией. На другом конце телефонной линии необходимо обратно из аналогового сигнала получить цифру, это процесс называется демодуляцией.

Современные модемы позволяют предавать информацию на скорости до 56 кбит/сек. Модемы делятся на внешние и внутренние. Внешние модемы размещаются в отельном корпусе и подключаются к ПК через COM порт. Внутренний модем вставляется в слот материнской платы. С точки зрения надежности, внешний модем лучше. В случае сбоя в линии и зависания внешнего модема, это не приводит к зависанию всего компьютера, как это может произойти при использовании внутреннего модема.

Содержание

Устройство ПК. 1

Состав системного блока. 1

Упрощенная структурная схема персонального компьютера. 1

Основные понятия. 1

Процессор (Central Processing Unit) 1

Генератор тактовых импульсов. 1

Шина(bus) 2

ПЗУ (Read Only Memory) 2

Cache (Кеш) 3

Чипсет. 3

Контроллер. 3

Материнская плата. 4

Форм-факторы материнских плат. 5

Оперативная память (ОЗУ) 5

Стандарты шин расширения. 6

Распределение памяти под ОС ДОС.. 6

Поколения процессоров. 7

Дисководы.. 8

Структура дискеты.. 8

Жесткий диск. 9

Мониторы.. 9

Стандарты мониторов. 10

Мониторы на электронно-лучевой трубке. 10

Сравнительный анализ масок. 13

LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) 13

Принтеры.. 14

Матричные принтеры. 14

Струйные принтеры. 14

Лазерные принтеры. 15

Графический манипулятор Мышь. 15

Модемы.. 16

Амплитудная модуляция. 16

 

Устройство ПК

ПК состоит из системного блока, дисплея, клавиатуры, мыши, кроме того, к ПК может подключаться принтер, сканер и другое периферийное оборудование

Состав системного блока

o Центральный процессор (CPU).

o Системная (материнская) плата (MotherBoard),

o Оперативная память (RAM).

o 1-2 дисковода (FDD),

o CD дисковод,

o Жесткий диск (винчестер) - HDD,

o Контроллеры (дисплея; жесткого диска и дисководов, принтера и последовательного порта - обычно они интегрируются в мультиконтроллер(MIO), а на новых платах интегрируются в системную плату).

o Блок питания,

o Корпус

Упрощенная структурная схема персонального компьютера

Основные понятия

Процессор (Central Processing Unit) – устройство, предназначенное для выполнения арифметико-логических операций (АЛУ) и формирования команд управления (УУ).