Устройство персонального  компьютера

Персональная ЭВМ (ПЭВМ) – это электронная вычислительная машина, с которой может работать пользователь, не являющийся профессиональным программистом.

Она характеризуется развитым («дружественным») человеко-машинным интерфейсом, малыми габаритами, массой, невысокой ценой и многофункциональностью применения.

Современные компьютеры строятся по принципу открытой архитектуры, который заключается в том, что при проектировании компьютера регламентируются и стандартизируются только принцип действия компьютера и его конфигурация (определенная совокупность аппаратных средств и способов соединений между ними). В результате появляется возможность сборки компьютеров из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями. Кроме того, пользователь может модернизировать компьютер и расширять его разнообразными устройствами в соответствии со своими личными предпочтениями.

Определения взяты из словаря компьютерных терминов А.Я. Фридланда [3].

Системная плата – печатная плата, выполненная из диэлектрического материала, которая управляет внутренними связями и взаимодействует через прерывания с другими внешними устройствами.

Процессор – интегральная микросхема, которая осуществляет обработку информации в ходе выполнения заданной программы, а также управляет всем вычислительным процессом и координирует действия других устройств вычислительной машины. (Характеристики процессора – степень интеграции, разрядность, тактовая частота, вид подключения, фирма производитель)

Оперативная память (RAM, ОЗУ) – функциональный блок, хранящий информацию для устройства управления (УУ) – команды и для АЛУ – данные, выполняющейся в данный момент программы. Состоит из ячеек, способных хранить информацию. Ячейка памяти – вместилище порции информации в памяти компьютера, доступной для обработки отдельной командой. Количество информации, записываемое или извлекаемое из памяти за одно обращение, называется машинным словом. Оперативная память является энергозависимой, т.е. может хранить информацию, только тогда когда компьютер включен.

Постоянная память (ROM, ПЗУ) – энергонезависимая память, используемая для хранения программ и данных, необходимых для внутреннего тестирования устройств после включения питания компьютера.

Данные в ПЗУ заносятся при изготовлении компьютера и предназначены для постоянного использования процессором.

Чипсет – набор интегральных схем, устанавливаемых на системной плате для обеспечения работы центрального процессора с периферийными устройствами. На интегральных платах в состав чипсета входят контроллеры основных подключаемых устройств мультимедийного компьютера.

Шина ­– совокупность электрических линий для обмена данными между частями компьютера. Виды шин: локальная (подключена к контактам процессора), системная (подключение контроллеров внешних устройств) и периферийная.

Подключение внешних устройств осуществляется через порты ввода-–вывода (последовательный, параллельный, игровой, клавиатурный), а также через выходы периферийных шин USB (Universal Serial Bus) или FireWire (1394).

Контроллер – устройство для управления периферийным оборудованием и предварительной обработки данных процессора.

Дисплей (монитор)   – внешнее устройство ввода-вывода информации, служащее для воспроизведение на экране находящейся в памяти ЭВМ информации в виде текстов и изображений.Дисплей может быть основан на следующих физических принципах: на основе электронно-лучевой трубки (монитор); газоплазменная матрица (PDP); жидкокристальный индикатор (LCD); электролюминесцентная панель (FED); светодиодные матрицы (LED); светящиеся полимерные полупроводники.

Видеоадаптер – устройство, управляющее дисплеем и обеспечивающее вывод графических изображений. Определяет разрешающую способность дисплея, количество цветов. В своем составе может иметь видеопамять, преобразователь сигнала, графический акселератор.

Клавиатура – внешнее устройство ручного ввода данных, представленное в виде набора клавиш, которые делятся на буквенно-цифровые, командные, функциональные и управление курсором. За командными и функциональными клавишами могут быть запрограммированы определенные операции.

Некоторые виды периферийных внешних устройств:

 

Модем (мод улятор- дем одулятор)– устройство, выполняющее преобразование двоичных данных в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по некоторому аналоговому каналу связи, принимаемые аналоговые сигналы обратно в цифровую форму. Может быть внутренним и внешним.

Некоторые виды периферийных внешних устройств: к основным устройства компьютера не относится

Сетевая карта – устройство для высокоскоростного межкомпьютерного обмена цифровой информацией на небольших расстояниях.

к основным устройства компьютера не относится

Сканер – устройство для ввода в компьютер графической информации. Бывает ручной и планшетный. к основным устройства компьютера не относится

Принтер – устройство для вывода текстовой или графической информации на бумагу. Бывают матричные, термические, струйные и лазерные. к основным устройства компьютера не относится

Плоттер – устройство для вывода широкоформатной графической информации на бумагу (графопостроитель). к основным устройства компьютера не относится

К системной шине через контроллеры подключены внешние устройства, которые обмениваются данными с оперативной памятью. Обмен данными между устройствами компьютера обусловлен ограничениями функций, выполняемых этими устройствами, и должен быть запрограммирован. Выполняемая программа хранится в оперативной памяти компьютера и через системную шину передает в процессор команды на выполнение определенных операций. Процессор на их основе формирует свои команды управления, которые по системной шине поступают на соответствующие устройства. Для выполнения операций обработки данных процессор передает в оперативную память адреса необходимых данных и получает их. Результаты обработки направляются в оперативную память. Данные из оперативной памяти могут быть переданы на хранение во внешние запоминающие устройства, для отображения на дисплее, выведены на печать, переданы по вычислительной сети.

 

 

  Контрольные вопросы и задания

1.Какой вид информации смогли бы обработать и машина Бэббиджа, и современный компьютера и мозг человека?

2.Кем были разработаны первые принципы построения вычислительного устройства?

3.Кто стал основоположником теории программирования?

4.Назовите основные конструктивные элементы, на которых строилось управление компьютером, в зависимости от поколений компьютерной техники.

5.Перечислите устройства ввода.

6.Перечислите устройства вывода.

7.Перечислите устройства ввода-вывода.

8.Какая память является энергозависимой оперативная или постоянная?

9.Что хранит оперативная память?

10. Назовите устройства внешней памяти?