Основные составные части компьютера. Устройство персонального компьютера. Устройство компьютера. Из чего состоит компьютер

Персональный компьютер уже давно присутствует почти в каждой семье. Благодаря стремительному развитию техники и электроники компьютеры, занимавшие целые залы еще каких-нибудь 40-50 лет назад, сегодня вполне себе умещаются на письменном столе. Современный человек уже не воспринимает наличие персонального компьютера в доме как роскошь, в наши дни это и инструмент для работы, и центр развлечений, и средство для поиска необходимой информации. Каждый пользователь должен знать, из каких частей состоит компьютер, чтобы, модернизируя или сдавая его в ремонт, не стать жертвой недобросовестных продавцов или ремонтников, а потратить вложенные средства максимально эффективно.

Общее устройство компьютера

Любой современный компьютер состоит из подключаемых внешних устройств (периферии) и внутренних модулей, находящихся в системном блоке. К периферии относятся принтеры, мониторы, мышки, клавиатуры и множество других устройств, которые подключаются к системному блоку компьютера и конструктивно отделены от него. Из каких основных частей состоит компьютер?

Это зависит от того, с какой целью используется конкретный персональный компьютер. Условно можно разделить по решаемым задачам на офисные, мультимедийные, рабочие станции и игровые. От того, с какой целью используется ПК, зависит наличие или отсутствие некоторых комплектующих внутри системного блока. Ниже мы рассмотрим более подробно, из каких частей состоит компьютер. Это очень важно знать, ведь есть основные комплектующие, без которых нельзя обойтись, а также те, которые присутствуют не в каждом персональном компьютере.

Из каких частей состоит компьютер

Первое, что мы видим, глядя на персональный компьютер, - это корпус, внутри которого, собственно, и закреплены остальные внутренние части. Корпуса компьютеров различаются по размеру и, соответственно, типоразмеру поддерживаемых материнских плат. Далее мы подробно рассмотрим те элементы, которые скрываются внутри корпуса ПК.

Материнская плата

Основа всего компьютера, без которого ни один ПК не может функционировать - это материнская плата. Она является связующим звеном между остальными частями компьютера. Она выполняет роль нервной системы, передавая сигналы от мозга - процессора к остальным частям ПК. Материнские платы различаются между собой размерами (mATX, ATX, E-ATX, ITX и др.), сокетом (гнездом, куда вставляется процессор), типом поддерживаемой памяти (DDR, DDR2, DDR3, DDR4), наличием и количеством слотов (интерфейсов или шин) для подключения всевозможных карт расширения (видеокарт, сетевых, звуковых и др.).

Процессор

Центральный процессор - это сердце и мозг любого компьютера. Он занимается обработкой всех данных, которые поступают от работающих программ, и управляет потоками этих данных. Процессоры, кроме производителя (крупнейшие - Intel и AMD), различаются по тактовой частоте - важнейший параметр, показывающий количество выполняемых операций в секунду, числу ядер (количество процессоров, занимающихся параллельной обработкой данных, расположенных в одном физическом корпусе), типу поддерживаемой оперативной памяти и конструктивному исполнению (сокет). Любой процессор нуждается в охлаждении, поэтому, заглянув внутрь системного блока, вы увидите радиатор с вентилятором, который полностью прижимается специальными защелками к материнской плате и не дает перегреваться процессору.

Оперативная память

Предназначена для хранения информации, которая может потребоваться процессору в кратчайшие сроки (сюда помещаются данные запущенных программ, службы операционной системы и т. п.). В отличие от жестких дисков, для хранения информации требует источник питания, т. е. при выключении компьютера вся информация из ОЗУ удаляется (именно поэтому при незапланированном выключении питания ПК данные открытых программ не сохраняются).

Оперативная память различается по типу (DDR,SO-DIMM DDR3 и др.), частоте, регистровая (для серверов) или нет.

Жесткий диск

Жесткий диск - устройство для хранения информации. В отличие от ОЗУ, память жесткого диска является энергонезависимой, что позволяет сохранять данные даже при выключении компьютера. В настоящее время применяются 2 различных вида твердотельных накопителей: HDD (Hard Disc Drive) и SSD (Solid State Drive). Основными являются объем (максимальное количество информации, которое может быть записано на диск) и скорость чтения/записи.

Видеокарта

Видеокарта - это устройство для вывода изображения с компьютера на экран монитора. Видеокарты бывают встроенные (видеоядро встроено в чипсет материнской платы либо в центральный процессор) и внешние, которые подключаются к материнской плате компьютера через специальный разъем PCI-Express. Как правило, встроенные видеокарты имеют довольно посредственные характеристики и предназначены для работы с офисными приложениями, просмотра видео и нетребовательных игр. Основными характеристиками видеокарты являются частота графического процессора и памяти, разрядность шины и объем видеопамяти.

Звуковая карта

Звуковая карта - устройство, предназначенное для вывода звукового сигнала на внешние устройства (наушники, микрофон, акустические колонки и т. п.) В подавляющем большинстве компьютеров звуковая карта распаяна на материнской плате. Но бывают и внешние звуковые карты, которые отличаются от встроенных более высоким качеством воспроизводимого звука.

Сетевая карта

Сетевая карта - устройство, которое необходимо для объединения компьютера в сеть с другими компьютерами, благодаря чему появляется возможность обмена информацией с высокой скоростью между ними. Так же, как и звуковая карта, в современных компьютерах сетевая карта распаяна на материнской плате.

Блок питания

Блок питания - устройство, которое преобразует энергию из бытовой электросети в электроэнергию с заданными параметрами, необходимую для работы всех частей компьютера. Основными характеристиками блока питания являются его мощность и КПД. Важно, чтобы мощность была достаточной для работы всех подключаемых модулей, иначе при пиковых нагрузках компьютер попросту будет выключаться.

Выше мы рассмотрели, из каких частей состоит системный блок компьютера. Без этих устройств ни один компьютер не сможет полноценно работать. Но кроме них, внутри системного блока может быть подключено через различные интерфейсы множество других устройств, таких как дополнительные порты для подключения внешних устройств (USB, LPT и др.), тв-тюнеры, звуковые и сетевые карты. Но они не являются обязательными и используются лишь в случае необходимости.

Внешние части компьютера

Отвечая на вопрос, из каких частей состоит компьютер, следует упомянуть и о внешних устройствах. К ним относят монитор, клавиатуру, мышь, видеокамеру и акустическую систему. Мониторы различаются между собой диагональю, типом матрицы и используемой подсветки (речь идет о жидкокристаллических мониторах, т. к. мониторы с электронно-лучевой трубкой уже не выпускаются и практически повсеместно вытеснены более технологичными TFT-мониторами), частотой обновления изображения. Также к внешним устройствам компьютера относятся многочисленные средства для ввода и вывода различной информации: принтеры, сканеры, МФУ, проекторы, джойстики и т. д.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, из чего состоит персональный компьютер. Информатика в школе дает более подробные и развернутые знания. Изучая ее, вы сможете понять основные принципы сборки ПК своими руками. А вот чтобы глубже вникнуть в суть работы и эксплуатации, например, разобраться, из каких частей состоит шина компьютера, рекомендуется изучать технические характеристики оборудования, что выходит за рамки данной статьи.

| Как устроен персональный компьютер. Основные характеристики персонального компьютера

Урок 7
Устройство персонального компьютера и его основные характеристики. Знакомство с комплектацией устройств ПК, подключение внешних устройств

§7. Как устроен персональный компьютер
§8. Основные характеристики персонального компьютера

Как устроен персональный компьютер

Основные темы параграфа:

Что такое ПК;
- основные устройства ПК;
- магистральный принцип взаимодействия устройств ПК.

Изучаемые вопросы:

Что такое ПК

В § 5 мы познакомились с основными устройствами компьютера - электронно-вычислительной машины (ЭВМ) . Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования. Существуют различные типы ПК: стационарные (настольные) и мобильные (ноутбуки, планшетные ПК, карманные ПК).

Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.

Основные устройства ПК

Основной «деталью» персонального компьютера является микропроцессор (МП) . Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора компьютера.

Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. В стационарном ПК центральным устройством является системный блок. В системном блоке находится «мозг» машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен вентиляторами для охлаждения нагревающихся при работе элементов.

С наружной стороны системного блока имеются сетевой выключатель, кнопка перезагрузки компьютера, разъемы (которые называют портами) для подключения внешних устройств, выдвижной лоток для установки оптического диска.

К системному блоку подключены клавиатура (клавишное устройство), монитор (другое название - дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода в компьютерную сеть) и другие устройства (рис. 2.7).

На рисунке 2.7 показана стационарная модель ПК, на рис. 2.8 - ноутбук.

В ноутбуке все необходимые компоненты объединены в одном корпусе, который складывается как книжка (отсюда название компьютера).

Все устройства внешней памяти, а также устройства ввода/вывода взаимодействуют с процессором ПК через специальные блоки, которые называются контроллерами (от английского controller - контролер, управляющий). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и т. п.

Сравнительно недавно в составе ПК появился универсальный контроллер, позволяющий подключать через универсальный разъем (USB) различные виды устройств: принтер, монитор, клавиатуру, мышь и др.

Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК

Принцип, по которому организована информационная связь между устройствами компьютера, называется магистральным принципом взаимодействия. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название - шина), связывается с другими устройствами (рис. 2.9).

Каждое подключаемое к ПК устройство получает свой номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая от процессора к устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. Далее работой устройства управляет контроллер.

Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали - шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

Коротко о главном

В состав системного блока входят: микропроцессор, внутренняя память, дисководы, блок питания, контроллеры внешних устройств .

Внешние устройства (устройства ввода/вывода, устройства внешней памяти) взаимодействуют с процессором ПК через контроллеры.

Все устройства ПК связаны между собой по многопроводной линии, которая называется информационной магистралью , или шиной .

Каждое внешнее устройство имеет свой адрес (номер). Передаваемая к нему по шине данных информация сопровождается адресом устройства, который передается по адресной шине.

Вопросы и задания

1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер, и сделайте фотографии этих устройств.

2. Какие устройства входят в состав системного блока?

3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?

4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?

5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?

Основные характеристики персонального компьютера

Основные темы параграфа:

Характеристики микропроцессора;
- объем внутренней (оперативной) памяти;
- характеристики устройств внешней памяти;
- устройства ввода/вывода.

Изучаемые вопросы:

Персональный компьютер – компьютер для личного пользования.
- Основные устройства персонального компьютера.
- Минимальный комплект устройств.
- Магистральный принцип взаимодействия устройств персонального компьютера.
- Характеристики микропроцессора: тактовая частота, разрядность.
- Объём – основная характеристика оперативной памяти.
- Характеристики устройств внешней памяти.

Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.

Характеристики микропроцессора

Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора .

Режим работы микропроцессора и других связанных с ним устройств задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600, 800, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем - ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

Следующая характеристика - разрядность процессора . Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наибольшая разрядность у современных микропроцессоров, используемых в ПК, - 64 бита.

Объем внутренней (оперативной) памяти

Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).

Назначение кэш-памяти

Для сокращения времени выполнения программы в состав ПК входит специальный вид внутренней памяти, который называется кэш-памятью . Это небольшой по объему, но имеющий самое короткое время чтения/записи раздел памяти компьютера. В кэш-памяти дублируются данные и команды из оперативной памяти, к которым процессор наиболее часто обращается при выполнении программы. Поэтому первоначально процессор ищет требуемую информацию в кэш-памяти, и только если ее там не обнаруживает, обращается к более медленной оперативной памяти.

Характеристики устройств внешней памяти

Устройства внешней памяти - это магнитные и лазерные дисководы, флэш-память . Встроенные в системный блок магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется в гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.

Все остальные носители внешней памяти - сменные, т. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся оптические диски типа CD (компакт-диски) и DVD. Об их свойствах рассказывалось в § 6. Диски удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.

В обязательный комплект современного ПК входят оптические дисководы для работы с CD и DVD . На этих носителях распространяется программное обеспечение. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем - 700 Мб). Информационная емкость DVD исчисляется гигабайтами (4,7; 8,5; 17 Гб). Часто на DVD записываются видеофильмы. На одном диске можно уместить двухчасовой видеофильм с несколькими звуковыми дорожками на разных языках.

Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW.

В последнее время основным средством переноса информации с одного компьютера на другой стала флеш-память. Флеш-память - это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате . Флеш-память, как и диски, - энергонезависимое устройство. Емкость носителя составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов. А скорость чтения и записи данных на флеш-носитель приближается к скорости чтения и записи на жесткий диск.

Устройства ввода/вывода

Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода . Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (мышь; на мобильных ПК: трекбол, тачпад, джойстик и др.). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.

Коротко о главном

Основные характеристики микропроцессора : тактовая частота и разрядность. Чем больше тактовая частота, тем выше скорость работы процессора. Увеличение разрядности ведет к увеличению объема данных, обрабатываемых компьютером за единицу времени.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).

Жесткий магнитный диск - обязательное устройство внешней памяти в составе компьютера.

Сменными носителями являются оптические диски, флеш-память.

Необходимый набор устройств ввода/вывода: клавиатура, манипулятор, монитор .

Дополнительные устройства ввода/вывода : принтер, сканер, модем, акустическая система и др.

Вопросы и задания

1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?

2. Информационный объем какого порядка имеют винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM?

3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие - сменными?

4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие - дополнительными?

Электронное приложение к уроку

Cкачать материалы урока

Настольный персональный компьютер, как правило, состоит из двух основных составляющих: системного блока, который может быть совмещен с монитором и внешних устройств, часто называемых периферийными. Периферийным устройством называется любое устройство, подключенное к системному блоку. Первостепенными и необходимыми для работы компьютера из них являются монитор, клавиатура и мышь. Остальные, такие как принтер, сканер, веб-камера и многие другие, служат для расширения функциональных возможностей компьютера.

Как правило, все дополнительные внешние устройства подключаются к системному блоку с помощью специальных разъемов. Основная их часть расположена на его задней стенке. Некоторые же, наиболее популярные, выносятся на лицевую часть, например разъемы USB и аудио выходы.

Сам же системный блок состоит из внутренних устройств, называемых комплектующими. Основными компонентами системного блока являются:

• Процессор - основное устройство обработки информации и управления компьютером.
• Видеокарта - устройство для обработки двухмерной и трехмерной графики, а так же вывода изображения на монитор (экран).
• Оперативная память (ОЗУ) - используется для кратковременного хранения данных во время работы компьютера. При его выключении информация, записанная в ОЗУ, пропадает;
• Устройство хранения данных (жесткий диск) - используется как основное средство для хранения всех данных пользователя и программ. Его емкость гораздо больше объема оперативной памяти, правда, скорость чтения и записи информации меньше, чем при работе с ОЗУ. Как вы, наверное, уже догадались, при выключении компьютера информация на диске сохраняется.
• Системная плата (материнская плата) - сложное устройство, объединяющее между собой все компоненты персонального компьютера и обеспечивающее их слаженную работу.
• Оптический привод - устройство для чтения и записи информации на оптические CD, DVDи Blue-rayдиски.
• Корпус - обеспечивает защиту всех комплектующих от вредных внешних воздействий (например, попадания влаги) и придает эстетичный вид вашему компьютеру.
• Блок питания - преобразует переменный ток обычных электрических сетей высокого напряжения (220 Вольт) в постоянный ток низкого напряжения (12 В, 5 В и 3 В), требующийся для питания компьютерных компонентов.

Помимо настольных вариантов, на современном компьютерном рынке, существуют ныне очень популярные портативные или мобильные компьютеры, к которым относятся: ноутбуки в различных конструктивных вариациях, моноблоки и планшетные ПК.

В ноутбуках системный блок, монитор, клавиатура и мышь, объединены в одном раскладывающемся корпусе. В моноблоках производители соединили вместе только монитор и системный блок, клавиатура и мышь подключается отдельно. В планшетах клавиатура и мышь изначально отсутствуют, так как управления этим устройством осуществляется с помощью прикосновения пальцев к экрану.

Если вы хотите более подробно узнать о внутреннем устройстве компьютера и разобраться во многих тонкостях современного рынка комплектующих, то вам в помощь будет наша статья: , где этот вопрос рассматривается более детально.

За последние десятилетия технологии персональных компьютеров шагнули далеко вперёд и продолжают развиваться с поразительной скоростью. Машины, которые когда-то едва умещались в огромных помещениях, сейчас легко расположить у себя на ладони. Они не только уменьшились в размере.

Сегодняшний персональный компьютер несравненно более мощный, чем модель, выпущенная всего несколько лет назад.

Современные компьютеры состоят из множества деталей, которые работают в слаженной системе и создают стабильный эффективный инструмент.

Постоянное развитие оборудования и программного обеспечения делают процесс обучения для работы с компьютером трудновыполнимой задачей, требующей постоянного усовершенствования и вникания. Но некоторые понятия и детали остаются неизменными. Рассмотрим их и станем на шаг ближе к великому знанию о схеме работы персонального компьютера и пониманию того, как устроен компьютер.

Виды персональных компьютеров

Различные компьютерные компании делают свои продукты очень похожими. Каждый из производителей использует одни и те же запчасти для создания компьютера, их можно различить только по наклейке определённой фирмы. Даже компьютеры фирмы Apple, известные своей исключительной конструкцией, по сути, не отличаются от своих конкурентов с точки зрения их технического устройства.

В ноутбуках и стационарных компьютерах также используют подобные функциональные детали. Только ноутбуки создаются из уменьшенных копий тех же частей, что и стационарные компьютеры. Другими словами, если Вы понимаете, как устроен, например, стационарный компьютер, то Вам будет несложно разобраться в работе всех остальных компьютеров, например, разобраться в работе ноутбуков.

Жизненно важные части любого компьютера

Компьютеры состоят из нескольких электронных чипов, каждый из которых имеет определённую функцию. Жизненно важные части, находящиеся в каждом компьютере, включают

• материнскую плату,
• жёсткий диск,
• процессор,
• ОЗУ (оперативное запоминающее устройство),
• видеокарту,
• блок питания и
• другие дополнительные аксессуары,
• например, такие как дисководы и беспроводные сетевые карты.

Материнская плата

Материнская плата – это большая плата (именно плата или, как иногда говорят, печатная плата, используя радиоэлектронную терминологию), к которой присоединяются все остальные детали компьютера.

Материнская плата действует как станция управления, которая соединяет и объединяет другие части (отсюда и название – «материнская»).

Например, процессор, оперативная память и видеокарта подключены непосредственно к материнской плате. Также довольно часто встречается конфигурация, когда видеокарта смонтирована прямо на материнской плате. Каждый из перечисленных элементов компьютера имеет дело с различными аспектами обработки информации.

Оперативная память

Оперативная память хранит текущую рабочую информацию на компьютере. При открытии программы, например, Интернет-браузера, некоторая часть из оперативной памяти выделяется для работы этого браузера.

После выключения компьютера вся информация из оперативной памяти автоматически удаляется. Сохранить свои труды (тексты, рисунки и т.п.) пользователь может, например, на жестком диске.

Процессор и видеокарта

Процессор и видеокарта обрабатывают информацию, необходимую для выполнения различных функций в компьютере.

Например, запуск игры на компьютере требует постоянного анализа информации. Выполнение этой задачи ложится на процессор и видеокарту.

Процессор получает, обрабатывает и отправляет обработанную информацию в адрес других устройств компьютера. Тогда как видеокарта обеспечивает вывод обработанной информации на экран монитора компьютера (отсюда и название «видео» карта).

Жёсткий диск

Жёсткий диск выступает в качестве памяти для долгосрочного хранения информации. Жесткий диск на компьютероном сленге называют еще

• винчестером,
• иногда – хардом или
• хард-диском.

Последнее название заимствовано из английского языка: Hard Disk.

В оперативной памяти информация хранится только во время работы компьютера (это так называемая энергозависимая память).

А в жестком диске информация хранится и при отключенном компьютере (это так называемая энергоНЕзависимая память).

Информация о компьютере, музыка, фильмы и фотографии хранятся на жёстком диске. Это место также используется для хранения программ, таких, например, как текстовые редакторы или игры.

Блок питания

Наконец, важным элементом компьютера является источник электрического питания, который распределяет необходимую электроэнергию для работы каждой части компьютера. Один из основных шнуров от источника электропитания идёт к материнской плате для питания различных чипов.

Другие шнуры питания используются для работы устройств, смонтированных отдельно от материнской платы, например, для питания жестких дисков, дисководов CD-дисков, вентиляторов охлаждения компьютера и прочих элементов.

Кроме того, ноутбуки имеют аккумуляторную батарею для того, чтобы пользователь мог при необходимости какое-то время работать без подключения зарядного устройства ноутбука к сети 220В.

Аксессуары

Есть много компьютерных частей, которые не являются необходимыми для функционирования системы, но которые являются несомненно важными для пользователей. Эти дополнения включают такие вещи, как CD- и DVD- приводы, беспроводные карты, ТВ-тюнеры, звуковые карты и др.

Различные типы приводов дисководов (CD- DVD- и др.) не подключены непосредственно к материнской плате, а соединяются с ней и с блоком электропитания с помощью нескольких кабелей. Кабель подключения к материнской плате несёт информацию к дисководам и от них, а кабель подключения к источнику электропитания даёт приводу электричество для работы.

Беспроводные интернет карты, ТВ-тюнеры и звуковые карты подключаются непосредственно к материнской плате и не требуют отдельных кабелей для подачи питания от сети. Каждое из этих устройств обеспечивает определённую функцию в компьютере. Например, они дают более высокое качество звука или возможность смотреть программы на мониторе компьютера.

Операционная система

Комбинация аппаратных средств создаёт компьютер, способный к сложным вычислениям и обладающий огромным количеством памяти для хранения информации. Но без пользовательского интерфейса (без возможности использовать это в работе пользователем – человеком) работа компьютера будет бессмысленной.

Именно для этого и предназначена операционная система: для обеспечения доступа к ресурсам компьютера обычным пользователям, то есть, не специально подготовленным программистам или системным администраторам, а простым людям.

Операционная система установлена на жёстком диске Вашего компьютера.

Основные разновидности операционных систем – это

• Windows,
• Android,
• Mac OS или
• Linux.

Операционная система является большой программой, состоящей из большого количества системных файлов. Операционная система создаёт визуальные (наглядные, понятные) интерфейсы для простых и порой неподготовленных пользователей, чтобы позволить этим пользователям получать доступ к информации, иметь возможность навигации на компьютере.

Прикладные программы

Только одной операционной системы мало, чтобы успешно работать на компьютере, она лишь позволяет использовать вычислительные мощности компьютера. Для выполнения «полезной» работы нужны еще и прикладные программы. «Прикладные» – это потому, что они помогают пользователям выполнять вполне прикладные действия, например, редактировать тексты, искать информацию в Интернете, рисовать картинки и чертежи, слушать музыку, смотреть фильмы и т.п.

Для выполнения одних и тех же действий могут применяться несколько разных прикладных программ. Например, редактировать тексты можно с помощью программы Блокнот (Notepad), а можно это делать с помощью приложения Microsoft Office Word. В Блокноте – одни возможности для редактирования текста, в Word – другие, значительно более широкие. Но и та, и другая программа позволяют, в конечном счете, напечатать или отредактировать текст.

Просматривать фильмы также можно с помощью разных программ. Это, например, Flash Player в составе Интернет браузеров, или Windows Media Player в составе операционной системы Windows, или Real Player и т.п. Выбор зависит от многих факторов, в том числе от предпочтений пользователей, от формата просматриваемых видеоизображений, от требований к качеству изображения и звука и пр.

Редактировать и рисовать картинки можно как с помощью достаточно простой программы Paint в составе Windows, так, например, с помощью мощных программ Photo Shop или Corel Draw, имеющих неоспоримо больше возможностей для редактирования изображений, но при этом являющихся значительно более сложными в изучении и в работе.

Искать информацию в Интернете можно также с помощью : Internet Explorer в составе Windows, Mozila Firefox, Google Chrome и др. Выбор зависит от многих факторов. Но в первую очередь на это влияют предпочтения пользователей компьютеров, а также предоставляемые удобства, дополнительные сервисы, возможности настраивать браузеры под задачи пользователя и др.

Операционная система – это скорее данность, которую могут выбирать далеко не все пользователи персональных компьютеров. Хотя известна категория пользователей компьютеров, которые с гораздо большим увлечением переустанавливают и налаживают операционные системы, чем работают с прикладными программами. Но это скорее исключение, подтверждающее основное правило.

В то же самое время, прикладные программы пользователи выбирают себе, как правило, самостоятельно. Выбирают под свои задачи, которые они хотят решать с помощью персональных компьютеров.

Именно с прикладными программами персональный компьютер становится полезным инструментом для работы на нем пользователей. Именно прикладные программы «оживляют» компьютер, делают его незаменимым помощником на работе, дома, в путешествиях, для хобби и пр.

Связываем всё вместе

Подводя итоги сказанному выше, можно констатировать, что компьютеры – это очень удачное и крайне полезное сочетание аппаратной и программной части. На вопрос «Как устроен компьютер?» можно ответить такой формулой:

компьютер = хард + софт,

или то же самое «по-русски»,

компьютер = железо + программы.

Приведенная формула наглядно показывает, что проблемы, которые возникают на компьютере, связаны

• либо с аппаратной частью компьютера (т.е. с «железом»),
• либо с программной частью компьютера (т.е. с операционной системой или с прикладной программой).

Аппаратная часть персонального компьютера – это

• материнская плата с установленными на ней (или подключенными к ней с помощью кабелей) остальными частями компьютера:
  • процессор,
  • оперативная память,
  • жесткие диски,
  • дисководы (приводы) CD- и DVD-,
  • а также прочие устройства, такие как
    • звуковая плата,
    • видео карта,
    • ТВ-тюнер и

Все устройства персонального компьютера заключены в корпус и запитаны от блока электропитания или от аккумуляторной батареи.

Для удобства работы с компьютером к нему подключаются также

• клавиатура,
• монитор,
• звуковые колонки и
• другие полезные устройства.

Программная часть персонального компьютера состоит из

• операционной системы и
• прикладного программного обеспечения.

Операционная система позволяет запустить аппаратный комплекс, добиться его слаженной и четкой работы. Прикладные программы являются самыми полезными и самыми важными частями программно-аппаратного комплекса, поскольку именно с их помощью пользователи компьютеров выполняют свои задачи на персональном компьютере.

Таким образом, если Вы видите и читаете данный текст, это значит, что в Вашем компьютере все вышеперечисленные программные и аппаратные элементы работают слаженно, четко, бесперебойно и взаимосвязанным образом.

6 Устройство персонального компьютера 1

6.1 Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера 1

6.1.1 Системный блок 1

6.1.2 Монитор 2

6.1.3 Клавиатура 2

6.1.4 Мышь 4

6.2 Внутренние устройства системного блока 5

6.2.1 Материнская плата 5

6.2.2 Жесткий диск 5

6.2.3 Дисковод гибких дисков 6

6.2.4 Дисковод компакт-дисков CD-ROM 7

6.2.5 Видеокарта (видеоадаптер) 7

6.2.6 Звуковая карта 9

6.3 Системы, расположенные на материнской плате 9

6.3.1 Оперативная память 9

6.3.2 Процессор 10

6.3.3 Микросхема ПЗУ и система BIOS 12

6.3.4 Энергонезависимая память CMOS 12

6.3.5 Шинные интерфейсы материнской платы 13

6.3.6 Функции микропроцессорного комплекта (чипсета) 14

6.4 Периферийные устройства персонального компьютера 14

6.4.1 Устройства ввода знаковых данных 14

6.4.2 Устройства командного управления 15

6.4.3 Устройства ввода графических данных 15

6.4.4 Устройства вывода данных 16

6.4.5 Устройства хранения данных 17

6.4.6 Устройства обмена данными 17

1. Устройство персонального компьютера

   1. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера

Персональный компьютер - универсальная техническая система. Его конфигура­цию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятиебазовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре уст­ройства (рис. 3.1):

Системный блок;

Монитор;

Клавиатура;

1. Системный блок

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, -внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и дли­тельного хранения данных, также называютпериферийными.

По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персо­нальных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop ) и вертикальном(tower ) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам:

полноразмерный (big tower ), среднеразмерный (midi tower ) ималоразмерный (mini tower ). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяютплоские иособо плоские (slim ).

Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. Прежним стандартом корпуса персональных компьютеров был форм-факторAT , в настоящее время в основном используются корпуса форм-фактораЛТХ. Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемойматеринской платы (см. ниже).

Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким, образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания 250-300 Вт.

1. Монитор

Монитор - устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основными потребительскими пара­метрами являются: тип, размер и шаг маски экрана, максимальная частота регене­рации изображения, класс защиты.

Сейчас наиболее распространены мониторы двух основных типов на основе элек­тронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и плоские жидкокристаллические (ЖК). ЭЛТ- мониторы обеспечивают лучшее качество изображения, но в пользу жидкокристаллических мониторов говорит их компактность, небольшой вес, идеально плоская поверхность экрана.

Размер монитора измеряется между противоположными углами видимой части экрана по диагонали. Единица измерения - дюймы. Стандартные размеры: 14", 15"; 17", 19", 20", 21". В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 (ЖК) и 17 дюймов (ЭЛТ), а для операций с графикой желательны мониторы размером 19-21 дюйм (ЭЛТ).

Изображение на экране ЭЛТ - монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в ваку­умной колбе. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом.

Чтобы на экране все три луча сходились строго в одну точку и изображение было четким, перед люминофором ставят маску - панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями. Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, что усиливает яркость и насыщенность изображения. Чем меньше шаг между отверстиями или щелями (шаг маски), тем четче и точнее полученное изобра­жение. Шаг маски измеряют в долях миллиметра. В настоящее время наиболее рас­пространены мониторы с шагом маски 0,24-0,26 мм. Устаревшие мониторы могут иметь шаг до 0,43 мм, что негативно сказывается на органах зрения при работе с компьютером. Модели повышенной стоимости могут иметь значение менее 0,24 мм.

На экране жидкокристаллического монитора изображение образуется в результате прохождения белого света лампы подсветки через ячейки, прозрачность которых зависит от приложенного напряжения. Элементарная триада состоит из трех ячеек зеленого, красного и синего цвета и соответствует одному пикселу экрана. Размер монитора по диагонали и разрешение экрана однозначно определяет размер такой триады и, тем самым зернистость изображения.

Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также назы­ваютчастотой кадров). Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроеквидеоадаптера (см. ниже), хотя предельные возможности определяет все-таки монитор.

Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения может быть заметно невооруженным глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым. Для ЭЛТ - мониторов минимальным считают значение 75 Гц, нормативным - 85 Гц и комфортным - 100 Гц и более. У жидко­кристаллических мониторов изображение более инерционно, так что мерцание подавляется автоматически. Для них частота обновления в 75 Гц уже считается комфортной.

Класс защиты монитора определяется стандартом, которому соответствует мони­тор с точки зрения требований техники безопасности. В настоящее время обще­признанными считаются следующие международные стандарты:MPR - II , ТСО-92, ТСО-95, ТСО-99 (приведены в хронологическом порядке). СтандартMPR-II огра­ничил уровни электромагнитного излучения пределами, безопасными для человека. В стандартеТСО-92 эти нормы были сохранены, а в стандартахТСО-95 иТСО-99 - ужесточены. Эргономические и экологические нормы впервые появились в стан­дартеТСО-95, а стандартТСО-99 установил самые жесткие нормы по параметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность, мерцание, анти­бликовые свойства покрытия).

Большинством параметров изображения, полученного на экране монитора, можно управлять программно. Программные средства, предназначенные для этой цели, обычно входят в системный комплект программного обеспечения - мы рассмотрим их при изучении операционной системы компьютера.