Что такое аппаратное обеспечение компьютера

Текст работы:

К аппаратному обеспечению относятся устройства, образующую конфигурацию компьютера. Различают внутренние и внешние устройства. Согласование между блоками и отдельными узлами выполняется посредством аппаратно-логических устройств, именуемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы именуют протоколами.

Протокол — это совокупность технических условий, каковые должны быть обеспечены разработчиками устройств.

ПК — универсальная техническая совокупность, конфигурацию которой возможно изменять по мере необходимости. Тем ни менее существует понятие базисной конфигурации. На данный момент базисная конфигурация складывается из 4 составляющих

2. монитор

3. клавиатура

4. мышь.

Системный блок

Системный блок — главной узел, в которого установлены самые важные компоненты. Устройства, находящиеся в системного блока именуются внутренними, а подключаемые к нему снаружи — внешними и периферийными. Главной чёртом корпуса системного блока есть параметр, именуемый форм-фактором. От него зависят требования, предъявляемые к размещаемым устройствам.

Форм-фактор системного блока в обязательном порядке должен быть согласован с форм-фактором основной (системной, материнской) платы. На данный момент самый распространенны корпуса с форм-фактором ATX. Корпуса поставляются вместе с блоком питания.

Внутренние устройства системного блока

Материнская плата — главная плата компьютера. На ней размещаются:

1. процессор — главная микросхема, делающая арифметические и логические операции — мозг компьютера. Процессор складывается из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках эти смогут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора именуются регистрами.

Часть регистров являются командными, другими словами такими, каковые принимают эти как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Руководя засылкой данных в различные регистры, возможно руководить обработкой данных. На этом основано выполнение программ. С остальными устройствами процессор связан несколькими группами проводников, именуемых шинами. Главных шин три: шина данных, адресная и командная шина .

Адресная шина складывается из 32 параллельных проводников(32-разрядная). По ней передаются адреса ячеек оперативной памяти. К ней подключается процессор для копирования данных из ячейки ОП в один из собственных регистров. Само копирование происходит по шине данных. В современных компьютерах она, в большинстве случаев, 64-разрядная, т.е. в один момент на обработку поступает 8 байт.

По командной шине передаются команды из той области ОП, в которой сохраняются программы. В большинстве современных компьютеров командная шина 32-разрядная, но имеется уже и 64-разрядные.

2. Главными чертями процессора являются разрядность, кэш и тактовая частота-память. Разрядность показывает, сколько бит информации процессор может обработать за один раз (один такт). Тактовая частота определяет количество тактов за секунду, к примеру, для процессора делающего около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая частота равна 3 Ггц/сек.

Обмен данными в процессора происходит стремительнее, чем с оперативной памятью. Чтобы уменьшить число обращений к ОП, в процессора создают буферную область — кэш-память. Принимая эти из ОП, процессор в один момент записывает их в кэш-память.

При последующем обращении процессор ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память, тем стремительнее трудится компьютер.

3. микропроцессорный набор (чипсет ) — комплект микросхем, управляющих работой внутренних устройств и определяющих главные функциональные возможности материнской платы.

4. шины — комплекты проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами .

5. оперативная память — комплект микросхем, предназначенных для временного хранения данных

Оперативная память(RAM — random access memory) — массив ячеек, талантливых хранить эти. память возможно динамической и статической. Ячейки динамической памяти возможно представить в виде микроконденсаторов, накапливающих заряд. Динамическая память есть главной оперативной памятью компьютера.

Ячейки статической памяти являются тригеры — элементы в которых хранится не заряд, а состояние (включен/отключён). Данный вид памяти более стремительный, но и более дорогой и употребляется в т.н. кэш-памяти, предназначенной для оптимизации работы процессора. Оперативная память размещается на стандартных панельках (модулях, линейках).

Модули вставляются в особые разъёмы на материнской плате.

6. ПЗУ — постоянное запоминающее устройство. В момент включения компьютера его оперативная память безлюдна. Но процессору, дабы начать трудиться, необходимы команды. Исходя из этого сразу после включения на адресной шине выставляется стартовый адрес.

Это происходит аппаратно. Данный адрес показывает на ПЗУ. В ПЗУ находятся зашитые программы, каковые записываются в том направлении при создании микросхем ПЗУ и образуют базисную совокупность ввода-вывода(BIOS — Base Input/Output System).

Главное назначение этого пакета — проверить работоспособность и состав базисной конфигурации компьютера и обеспечить сотрудничество с клавиатурой, монитором, дисководом и жёстким диском эластичных дисков.

7. разъёмы для подключения дополнительных внутренних устройств (слоты).

Жёсткий диск

Жёсткий диск — устройство для долгосрочного хранения громадных количеств данных и программ.

В действительности, это несколько диск, а несколько дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Над поверхностью каждого диска находится головка чтения-записи. При высоких скоростях вращения появляется аэродинамическая подушка между головкой и поверхностью диска.

При трансформации силы тока, протекающего через головку, изменяется напряженность магнитного поля в зазоре, что приводит к изменению магнитного поля ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на диск. Чтение происходит в обратном порядке.

Намагниченные частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции, появляются электромагнитные сигналы, каковые усиливаются и передаются на обработку. Управление работой твёрдого диска осуществляется особым устройством — контроллером твёрдого диска. Функции контроллера частично вмонтированы в жёсткий диск, а частично находятся на микросхемах чипсета.

Отдельные виды высокопроизводительных контроллеров поставляются на отдельной плате.

Дисковод эластичных дисков

Для своевременного переноса маленьких (до 1.4Мб) количеств информации употребляются эластичные диски, каковые вставляют в особый накопитель — дисковод.

Дисковод для компакт-дисков CD либо DVD

Принцип действия устройства CD пребывает в считывании(записи) данных, посредством лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Наряду с этим плотность записи, если сравнивать с магнитными дисками, довольно высокая. На обычный CD-диск возможно записать до 650Мб.

Появление формата DVD ознаменовало собой переход на новый, более продвинутый, уровень в области использования и хранения данных, звука и видео. Первоначально сокращение DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с громадной емкостью. Эти диски употребляются для хранения компьютерных приложений и программ, конечно полнометражных фильмов и отличного звука.

Исходя из этого, показавшаяся пара позднее расшифровка сокращения DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск — более логична. Снаружи, диски DVD выглядят как простые диски CD-ROM. Но возможностей у DVD значительно больше.

Диски DVD смогут хранить в 26 раза больше данных, если сравнивать с простым CD-ROM. Имея внешний вид и физические размеры, как у простого компакт-диска либо CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 650MB данных. Обычный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных.

Но это не предел — DVD смогут изготавливаться по двухслойному стандарту, что разрешает расширить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Также, диски DVD смогут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB.

Видеоплата

Совместно с монитором видеоплата образует видеосистему компьютера. Видеоплата(видеоадаптер) делает все операции, которые связаны с управлением экраном монитора и содержит видеопамять в которой сохраняются информацию об изображении.

Звуковая карта

Звуковая карта делает операции, которые связаны с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через колонки (наушники), подключаемые к выходу звуковой карты. Имеется кроме этого разъём для подключения микрофона.

Главным параметром ЗК есть разрядность, Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, которая связана с оцифровкой, тем лучше звучание.

Порты (каналы ввода — вывода)

На задней стенке корпуса современных ПК размещены (правильнее смогут размещаться) следующие порты.

Game — для игровых устройств (для подключения джойстика)

VGA — интегрированный в материнскую плату VGA – контроллер для подключения монитора для офисного либо делового ПК

COM — асинхронные последовательные (обозначаемые СОМ1—СОМЗ). Через них в большинстве случаев подсоединяются мышь, модем и т.д.

PS/2 – асинхронные последовательные порты для подключения клавиатура и манипулятора мышь

LPT — параллельные (обозначаемые LPT1—LPT4), к ним в большинстве случаев подключаются принтеры

USB — универсальный интерфейс для подключения 127 устройств (данный интерфейс может размешаться на передней либо боковой стенке корпуса)

IEЕЕ-1394 (FireWire) — интерфейс для передачи громадных количеств видео информации в настоящем времени (для подключения цифровых камер, внешних твёрдых дисков, сканеров и другого скоростного оборудования). Интерфейсом FireWire оснащены все камеры, трудящиеся в цифровом формате. Может употребляться и для локальных сетей.

iRDA — инфракрасные порты предназначены для беспроводного подключения карманных либо блокнотных ПК либо мобильного телефона к

настольному компьютеру. Сообщение обеспечивается при условии прямой видимости, дальность передачи данных не более 1 м. В случае если в ПК нет встроенного iRDA адаптера, то он бывает сделан в форме дополнительного внешнего устройства (USB iRDA адаптера), подключаемого через USB-порт.

Bluetooth (блутус)- скоростной микроволновый стандарт, разрешающий передавать эти на расстояниях до 10 метров. В случае если нет встроенного Bluetooth адаптера, то он бывает сделан в форме дополнительного внешнего устройства (USB bluetooth адаптера), подключаемого через USB-порт. USB bluetooth адаптеры предназначены для беспроводного подключения карманных либо блокнотных ПК, либо мобильного телефона к настольному компьютеру

Разъемы звуковой карты: для подключения колонок, микрофона и линейный выход.

Нужно подчернуть, что наличие либо отсутствие в ПК перечисленных портов зависит от его уровня и стоимости современности.

В системном блоке расположены главные узлы компьютера:

Системная либо материнская плата (motherboard), на которой установлены дочерние платы (контроллеры устройств, адаптеры либо карты) и другие электронные устройства:

блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, для электронных схем компьютера;

накопитель на твёрдом магнитном диске, предназначенный для записи и чтения на несъемный твёрдый магнитный диск (винчестер).

накопители на оптических дисках (типа DVD — RW либо CD – RW), предназначенные для записи и чтения на компакт — диски

накопители (либо дисководы) для эластичных магнитных дисков, применяемые для записи и чтения на дискеты;

устройства охлаждения

Периферийные устройства

Периферийные устройства подключаются к интерфейсам компьютера и предназначены для исполнения запасных операций. По значению периферийные устройства возможно подразделить на:

— устройства ввода данных

Клавиатура — устройство ввода символьных данных.

Мышь — устройство командного управления

Сканеры, планшеты (дигитайзеры), цифровые видео и фото-камеры — устройства для ввода графических данных

— устройства выхода данных

Принтеры

Лазерные. Снабжают высокий уровень качества печати и высокую скорость.

Струйные. Основное назначение — цветная печать. Превосходят лазерные по показателю уровень качества/цена.

— устройства хранения данных

Флэш-диски. Устройство хранения данных на базе энергонезависимой флэш-памяти. Имеет минимальные размеры и допускает горячее подключение через разъём USB, по окончании чего распознаётся как жёсткий диск.

Количество флэш-диска может составлять от 32 Мб до нескольких Гб.

— устройства обмена данными

Модем

Устройство, предназначенное для обмена информацией между удалёнными компьютерами по каналам связи. В зависимости от типа канала модемы подразделяют на радио-модемы, кабельные и т.д. Самый распространены модемы для телефонных линий.

устройства и Структурная схема ПК

Главным устройством ПК есть материнская плата, которая определяет его конфигурацию. Все устройства ПК подключаются к данной плате посредством разъемов расположенных на данной плате. Соединение всех устройств в единую совокупность обеспечивается посредством системной магистрали (шины), являющейся линии передачи данных, управления и адресов.

Ядро ПК образуют процессор (центральный процессор) и главная память, складывающаяся из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) либо перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ. ПЗУ предназначается для постоянного хранения и записи данных. Подключение всех внешних устройств: клавиатуры, монитора, внешних ЗУ, мыши, принтера и т.д. обеспечивается через контроллеры, адаптеры, карты.

Контроллеры, адаптеры либо карты имеют собственный свою память и процессор, т.е. являются специальный процессор.

Процессор

Центральный процессор (маленькая микросхема, делающая все вычисления и обработку информации) – это ядро ПК. В компьютерах типа IBM PC употребляются процессоры компании Intel и совместимые с ними процессоры вторых компаний.

Компоненты процессора:

АЛУ делает логические и арифметические операции

Устройство управления руководит всеми устройствами ПК

Регистры употребляются для хранения данных и адресов

Схема управления портами и шиной – подготавливает устройств к обмену данными между портом ввода и микропроцессором – вывода, и руководит шиной управления и адреса.

Главные характеристики процессора:

Разрядность – число бинарных разрядов, в один момент обрабатываемых при исполнении одной команды. Большая часть современных процессоров – это 32 – разрядные процессоры, но выпускаются и 64 — разрядные процессоры.

Тактовая частота – количество циклов работы устройства за единицу времени. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность.

Наличие встроенного математического сопроцессора

размер и Наличие Кэш- памяти.

Оперативная память

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ либо RAM) — область памяти, предназначенная для хранения информации в течение одного сеанса работы с компьютером. Конструктивно ОЗУ выполнено в виде интегральных микросхем.

Из нее процессор считывает программы и данные для обработки в собственные регистры, в нее записывает полученные результаты. Наименование “оперативная” эта память взяла вследствие того что она трудится весьма скоро, в следствии процессору не приходится ожидать при чтении либо записи данных в память.

Но быстродействие ОЗУ ниже быстродействия регистров процессора, исходя из этого перед исполнением команд процессор переписывает эти из ОЗУ в регистры. По принципу действия различают динамическую память и статическую.

Ячейки динамической памяти являются микроконденсаторы, каковые накапливают заряд на собственных обкладках. Ячейки статической памяти являются триггеры, каковые смогут быть в двух устойчивых состояниях.

Главные параметры, каковые характеризуют ОЗУ – это время и ёмкость обращения к памяти. ОЗУ типа DDR SDRAM (синхронная память с двойной скорость передачи данных) считается самая перспективной для ПК.

Кэш-память

Компьютеру нужно обеспечить стремительный доступ к оперативной памяти, в противном случае процессор будет простаивать, и быстродействие компьютера уменьшится. Исходя из этого современные компьютеры оснащаются Кэш-памятью либо сверхоперативной памятью.

При наличии Кэш-памяти эти из ОЗУ сперва переписываются в нее, а после этого в регистры процессора. При повторном обращении к памяти сперва производится поиск нужных данных в необходимые-данные и Кэш памяти из Кэш-памяти переносятся в регистры, исходя из этого увеличивается быстродействие.

Контроллеры

Лишь та информация, которая хранится в ОЗУ, дешева процессору для обработки. Исходя из этого нужно, дабы в его оперативной памяти пребывали данные и программа.

В ПК информация с внешних устройств (клавиатуры, твёрдого диска и т.д.) пересылается в ОЗУ, а информация (результаты исполнения программ) с ОЗУ кроме этого выводится на внешние устройства (монитор, жесткий диск, принтер и т.д.).

Так, в компьютере обязан осуществляться обмен информацией (ввод-вывод) между внешними устройствами и оперативной памятью. Устройства, каковые реализовывают обмен информацией между внешними устройствами и оперативной памятью именуются контроллерами либо адаптерами, время от времени картами. Контроллеры, адаптеры либо карты имеют собственный свою память и процессор, т.е. являются специальный процессор.

Контроллеры либо адаптеры (схемы, управляющие внешними устройствами компьютера) находятся на отдельных платах, каковые вставляются в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате.

Системная магистраль

Системная магистраль (шина) — это совокупность разъёмов и проводов, снабжающих объединение всех устройств ПК в единую их взаимодействие и систему.

Для подключения контроллеров либо адаптеров современные ПК снабжены такими слотами как PCI. Слоты PCI – E Express для подключения новых устройств к более скоростной шине данных. Слоты AGP предназначены для подключения видеоадаптера

Для подключения накопителей (твёрдых дисков и компакт-дисков) употребляются интерфейсы IDE и SCSI. Интерфейс – это связи средств устройств и совокупность соединения компьютера.

Подключение периферийных устройств (принтеры, мышь, сканеры и т.д.) осуществляется через особые интерфейсы, каковые именуются портами. Порты устанавливаются на задней стенке системного блока.

Слоты (разъемы) расширения конфигурации ПК предназначены для подключения дополнительных устройств к главной шине данных компьютера. К главным платам расширения, предназначенным для подключения к шине дополнительных устройств, относятся:

Видеоадаптеры (видеокарты)

Звуковые платы

Внутренние модемы

Сетевые адаптеры (для подключения к локальной сети)

SCSI – адаптеры

Внешняя память. Классификация накопителей

Для хранения программ и данных в ПК употребляются накопители разных типов. Накопители — это устройства для считывания и записи информации с разных носителей информации. Различают накопители со сменным и встроенным носителем.

По типу носителя информации накопители разделяются на накопители на магнитных лентах и дисковые накопители. К накопителям на магнитных лентах относятся стримеры и др. Более широкий класс накопителей составляют дисковые накопители.

По методу чтения и записи информации на носитель дисковые накопители разделяются на магнитные, оптические и магнитооптические.

К дисковым накопителям относятся:

накопители на флоппи-дисках;

накопители на несменных твёрдых дисках (винчестеры);

накопители на сменных твёрдых дисках;

накопители на магнитооптических дисках;

накопители на оптических дисках (CD-R CD-RW CD-ROM) с однократной записью и

накопители на оптических DVD – дисках DVD-R DVD-RW DVD-ROM

Источник: www.vevivi.ru

Финансовая жизнь