Урок №5. Як влаштований персональний комп'ютер. Основні характеристики персонального комп'ютера.

Як влаштований персональний комп'ютер (ПК)

Основні теми параграфа:

• що таке ПК;
• основні пристрої ПК;
• магістральний принцип взаємодії пристроїв ПК.

Що таке ПК

В уроці №4 ми познайомилися з основними пристроями комп'ютера - електронно-обчислювальної машини (ЕОМ). Сучасні ЕОМ бувають дуже різними: від великих, що займають цілий зал, до маленьких, що поміститься на столі, у портфелі і навіть в кишені. Різні ЕОМ використовуються для різних цілей. Сьогодні наймасовішим видом ЕОМ є персональні комп'ютери. Персональні комп'ютери (ПК) призначені для особистого (персонального) використання.

Незважаючи на різноманітність моделей ПК, в їх пристрої існує багато спільного. Про ці загальні властивості і піде зараз мова.

Основні пристрої ПК

Основний «деталлю» персонального комп'ютера є мікропроцесор (МП). Це мініатюрна електронна схема, створена шляхом дуже складною технологією, що виконує функцію процесора ЕОМ.

Персональний комп'ютер являє собою набір взаємозалежних пристроїв. Головним в цьому наборі є системний блок. У системному блоці знаходиться «мозок» машини: мікропроцесор і внутрішня пам'ять. Там же містяться: блок електроживлення, дисководи, контролери зовнішніх пристроїв. Системний блок забезпечений внутрішнім вентилятором для охолодження.

Системний блок зазвичай поміщений в металевий корпус, з зовнішньої сторони якого є: клавіша включення електроживлення, щілини для установки змінних дисків в носії пам'яті, роз'єми для підключення зовнішніх пристроїв.

До системного блоку підключені клавішний пристрій (клавіатура), монітор (інша назва - дисплей) і миша (маніпулятор). Іноді використовуються інші типи маніпуляторів: джойстик, трекбол тощо. Додатково до ПК можуть бути підключені: принтер (пристрій друку), модем (для виходу на телефонну лінію зв'язку) та інші пристрої (рис. 2.6).

На рис. 2.6 показана настільна модель ПК. Крім того, існують портативні моделі (ноутбуки) і кишенькові комп'ютери.

Всі пристрої ПК, крім процесора і внутрішньої пам'яті, називаються зовнішніми пристроями. Кожне зовнішнє пристрій взаємодіє з процесором ПК через спеціальний блок, який називається контролером (від англійського «controller» - «контролер», «керуючий»). Існують контролер дисковода, контролер монітора, контролер принтера і ін. (Рис. 2.7).

Магістральний принцип взаємодії пристроїв ПК

Принцип, за яким організована інформаційна зв'язок між процесором, оперативною пам'яттю і зовнішніми пристроями, схожий на принцип телефонного зв'язку. Процесор через многопроводную лінію, яка називається магістраллю (інша назва - шина), зв'язується з іншими пристроями (рис. 2.8).

Подібно до того як кожен абонент телефонної мережі має свій номер, кожне підключається до ПК зовнішній пристрій також отримує номер, який виконує роль адреси цього пристрою. Інформація, передана зовнішнього пристрою, супроводжується його адресою та подається на контролер. У даній аналогії контролер подібний телефонного апарату, який перетворює електричний сигнал, що йде по проводах, в звук, коли ви слухаєте телефон, і перетворює звук в електричний сигнал, коли ви говорите.

Магістраль - це кабель, що складається з безлічі проводів. Характерна організація магістралі така: по одній групі проводів (шина даних) передається оброблювана інформація, за іншою (шина адреси) - адреси пам'яті або зовнішніх пристроїв, до яких звертається процесор. Є ще третя частина магістралі - шина управління; по ній передаються керуючі сигнали (наприклад, перевірка готовності пристрою до роботи, сигнал до початку роботи пристрою і ін.).

Коротко про головне

До складу системного блоку входять: мікропроцесор, внутрішня пам'ять, дисководи, блок живлення, контролери зовнішніх пристроїв.

Зовнішні пристрої взаємодіють з процесором ПК через контролери.

Всі пристрої ПК пов'язані між собою по многопроводной лінії, яка називається інформаційною магістраллю, або шиною.

Кожне зовнішнє пристрій має свою адресу (номер). Передана до нього по шині даних інформація супроводжується адресою пристрою - по адресній шині.

Запитання і завдання

1. Назвіть мінімальний комплект пристроїв, що становлять персональний комп'ютер.
2. Які пристрої входять до складу системного блоку?
3. Що таке контролер? Яку функцію він виконує?
4. Як фізично з'єднані між собою різні пристрої ПК?
5. Як інформація, передана по шині, потрапляє на потрібний пристрій?

Основні характеристики персонального комп'ютера

Основні теми параграфа:

• характеристики мікропроцесора: тактова частота і розрядність;
• обсяг внутрішньої (оперативної) пам'яті;
• характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті.

Все частіше персональні комп'ютери використовуються не тільки на виробництві та в навчальних закладах, а й у домашніх умовах. Їх можна купити в магазині так само, як купують телевізори, відеомагнітофони та іншу побутову техніку. При купівлі будь-якого товару бажано знати його основні характеристики, для того, щоб придбати саме те, що вам потрібно. Такі основні характеристики є і у ПК.

характеристики мікропроцесора

Існують різні моделі мікропроцесорів, що випускаються різними фірмами. Основними характеристиками МП є тактова частота і розрядність процесора.

Режим роботи мікропроцесора задається мікросхемою, яка називається генератором тактової частоти. Це своєрідний метроном всередині комп'ютера. На виконання процесором кожної операції відводиться певна кількість тактів. Ясно, що якщо метроном «стукає» швидше, то і процесор працює швидше. Тактова частота вимірюється в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц відповідає мільйону тактів в одну секунду. Ось деякі характерні тактові частоти мікропроцесорів: 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц. Остання величина називається гігагерца - ГГц. Сучасні моделі мікропроцесорів працюють з тактовою частотою в декілька гігагерц.

Наступна характеристика - розрядність процесора. Розрядністю називають максимальну довжину двійкового коду, який може оброблятися або передаватися процесором цілком. Розрядність процесорів на перших моделях ПК дорівнювала 8 бітам. Потім з'явилися 16-розрядні процесори. На сучасних ПК найчастіше використовуються 32-розрядні процесори. Найбільш високопродуктивні машини мають процесори з розрядністю 64 біта.

Об'єм внутрішньої (оперативної) пам'яті

Про пам'ять комп'ютера ми вже говорили. Вона ділиться на оперативну (внутрішню) пам'ять і довготривалу (зовнішню) пам'ять. Продуктивність машини дуже сильно залежить від обсягу внутрішньої пам'яті. Якщо для роботи якихось програм не вистачає внутрішньої пам'яті, то комп'ютер починає переносити частину даних в зовнішню пам'ять, що різко знижує його продуктивність. Швидкість читання / запису даних в оперативну пам'ять на кілька порядків вище, ніж у зовнішнє.

Об'єм оперативної пам'яті впливає на продуктивність комп'ютера.

Современниепрограмми вимагають оперативної пам'яті об'ємом в десятки і сотні мегабайтів.

Для хорошої роботи сучасних програм потрібна оперативна пам'ять в сотні мегабайтів: 128 Мб, 256 Мб і більше.

Характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті

Пристрої зовнішньої пам'яті - це накопичувачі на магнітних та оптичних дисках. Вбудовані в системному блоці магнітні диски називаються жорсткими дисками, або вінчестерами. Це дуже важлива частина комп'ютера, оскільки саме тут зберігаються всі необхідні для роботи комп'ютера програми. Читання / запис на жорсткий диск проводиться швидше, ніж на всі інші види зовнішніх носіїв, але все-таки повільніше, ніж в оперативну пам'ять. Чим більше обсяг жорсткого диска, тим краще. На сучасних ПК встановлюють жорсткі диски, обсяг яких вимірюється в гігабайтах: десятки і сотні гігабайтів. Купуючи комп'ютер, ви купуєте і необхідний набір програм на жорсткому диску. Зазвичай покупець сам замовляє складу програмного забезпечення комп'ютера.

Всі інші носії зовнішньої пам'яті - змінні, т. Е. Їх можна вставляти в дисковод і діставати з дисковода. До них відносяться гнучкі магнітні диски - дискети і оптичні диски - СD-ROM, СD-RW, DVD-ROM. Про їх властивості розповідалося раніше. Стандартна дискета вміщує 1,4 Мб інформації. Дискети зручні для тривалого зберігання програм і даних, а також для перенесення інформації з одного комп'ютера на інший.

Останнім часом па зміну гнучким дискам як основного засобу перенесення інформації з одного комп'ютера на інший приходить флеш-пам'ять. Флеш-пам'ять - це електронний пристрій зовнішньої пам'яті, що використовується для читання і запису інформації у файловому форматі. Флеш-пам'ять, як і диски, - незалежне пристрій. Однак, у порівнянні з дисками, флеш-пам'ять має набагато більший інформаційним обсягом (сотні і тисячі мегабайт). А швидкість читання і запису даних на флеш-носії наближається до швидкості роботи оперативної пам'яті.

Практично обов'язковою складовою комплекту ПК стали дисководи для СD-ROM. Сучасне програмне забезпечення поширюється саме на цих носіях. Місткість СD-ROM обчислюється сотнями мегабайтів (стандартний обсяг - 700 Мб).

DVD-дисководи ви можете купувати за власним бажанням. Обсяг даних на дисках цього типу обчислюється гігабайтами (4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб). Часто на DVD-дисках записуються відеофільми. Час їх відтворення досягає 8 годин. Це 4-5 повноформатних фільмів. Речі оптичні дисководи дозволяють виробляти запис і перезапис інформації на CD-RW і DVD-RW. Постійне зниження цін на перераховані види пристроїв переводить їх з категорії «предметів розкоші» в загальнодоступні.

Всі інші типи пристроїв відносяться до числа пристроїв введення / виводу. Обов'язковими з них є клавіатура, монітор і маніпулятор (зазвичай - миша). Додаткові пристрої: принтер, модем, сканер, звукова система і деякі інші. Вибір цих пристроїв залежить від потреб і фінансових можливостей покупця. Завжди можна знайти джерела довідкової інформації про моделі таких пристроїв і їх експлуатаційні властивості.

Коротко про головне

Основні характеристики мікропроцесора: тактова частота і розрядність. Чим більше тактова частота, тим вище швидкість роботи процесора. Збільшення розрядності веде до збільшення обсягу даних, які обробляються комп'ютером за одиницю часу.

Об'єм оперативної пам'яті впливає на продуктивність комп'ютера. Сучасні програми вимагають оперативної пам'яті об'ємом в десятки і сотні мегабайтів.

Жорсткий (Винчестерский) магнітний диск - обов'язкове пристрій зовнішньої пам'яті в складі комп'ютера.

Змінними носіями є флоппі-диски, оптичні диски, флеш-пам'ять.

Необхідний набір пристроїв введення-виведення: клавіатура, маніпулятор, монітор.

Додаткові пристрої введення-виведення: принтер, сканер, модем, акустична система і ін.

Запитання і завдання

1. Від яких характеристик комп'ютера залежить його продуктивність?
2. Інформаційний обсяг якого порядку мають: гнучкі диски, вінчестери, СD-ROM, DVD-ROM?
3. Які пристрої пам'яті є вбудованими, які - змінними?
4. Які пристрої введення / виводу є обов'язковими для ПК, які - додатковими?

Домашнє завдання №6 Основні характеристики персонального комп'ютера