Апаратні засоби

Архітектура та принципи роботи ЕОМ.

Модульна структура комп'ютера дає змогу адаптувати її до потреб користувача.

Апаратні засоби (hardware)— сукупність усіх пристроїв, з яких складається комп'ютер, або які можуть додаватися до нього за необхідності.

До основних пристроїв комп'ютера належать:

· процесорний, або системний, блок;

· в дисплей (монітор);

· клавіатура.

Додатково до комп'ютера можна підключити:

• принтер — пристрій для виведення інформації на паперовий аркуш або на спеціальну термостійку плівку. Принтери бувають матричні, струменеві, лазерні, світлодіодні. Характеристикою принтера є швидкість (кількість сторінок за хвилину) та якість друку (роздільна здатність). Роздільна зда­тність матричних принтерів — 244 точки на дюйм (dрі) або 360 dрі, струменевих — 1440х720 dрі, ла­зерних — 1200х1200 dрі;

• маніпулятор «миша» — пристрій для керування положенням курсора на екрані дисплея та для роботи з програмами;

• сканер — пристрій для введення з паперових носі­їв у комп'ютер графічних зображень і тексту. Ха­рактеристика — роздільна здатність (1200х2400, 2400х2400 сірі); розрядність кольору, який оброб­ляється (42 або 48 бітів); швидкість попереднього перегляду (4 с.); час розпізнавання повної сторін­ки тексту (25 с.) або рисунка (20 с.);

• пристрій для роботи з лазерними та цифровими дисками (СD-RW, DWD-RОМ);

• пристрій для роботи з JAZ-накопичувачами єм­ністю 1 або 2 Гбайт;

• пристрій для роботи з накопичу вачами великих обсягів інформації (ZІР) ємністю 100 або 250 Мбайт;

• пристрої мультимедіа. Мультимедіа —це спеці­альна технологія, яка за допомогою програмного забезпечення і технічних засобів дає змогу вико­ристовувати на комп'ютері інформацію у вигляді звуків та рухомих зображень (відео). Апаратними складовими мультимедіа є акустичний адаптер, мі­крофон, акустичні колонки;

• модем — пристрій для обміну інформацією між комп'ютерами за допомогою каналів зв'язку (те­лефонні лінії, виділені канали);

• стример — пристрій для резервного копіювання великих обсягів інформації (до 10 Гбайт) на маг­нітній стрічці;

• плотер — пристрій для виведення графічної інфор­мації на спеціальну плівку або пластик. Застосову­ється при виконанні проектно-конструкторських ро­біт, виготовленні рекламних проектів тощо;

• джерело безперебійного живлення — пристрій, який протягом певного часу забезпечує комп'ютер електростумом при його зникнені в електромере­жі. Він дає змогу коректно завершити всі працю­ючі програми комп'ютера. Залежно від потужності цього пристрою та потужності комп'ютера робота може тривати кілька годин;

• відеопроектор — пристрій для передачі зображен­ня з екрана комп'ютера на настінний екранабона спеціальну відеостіну. Використовується у на­вчальних і диспетчерських центрах транспортних підприємств, виставкових, концертних, презентаційних залах;

• ТВ-тюнер — пристрій для перегляду на екрані комп'ютера телевізійних передач;

• Web -камера — застосовується при проведенні відео-конференцій в мережі Internet;

• графічний планшет(дигітайзер) — пристрій для створення і роботи з графічними зображеннями (маніпулято­ром є багатокнопкова миша або перо для чіткішо­го позиціювання курсора на екрані дисплея);

• мережний фільтр — пристрій для захисту від пе­репадів напруги електроструму, а також для по­слаблення завад.

Системний блок. До його складу входять:

• материнська плата;

• жорсткий (твердий) диск (вінчестер);

• пристрій для роботи з СD- та DVD-дисками;

• дисководи для гнучких дискет;

• блок живлення.

Материнська плата. Характеристикою її є архі­тектура. Застарілі моделі шини — ISА та VESА, остан­ні — РСІ, АGР. До складу материнської плати входять такі основні компоненти:

• процесор, який виконує всі розрахунки та оброб­лення інформації. Параметрами процесора є так­това частота і тип (модель). Тактова частота харак­теризує швидкість роботи процесора і виражаєть­ся в мегагерцах. Перший комп'ютер мав тактову частоту 4,77 МГц. Останні моделі процесорів ма­ють тактову частоту понад 2 ГГц. Процесори мо­жуть бути таких типів: ІВМ, АМD, СЕLERON, Реntium (РRО, II, III, IV) тощо;

• оперативна пам'ять (RАМ) — містить програми ОС, прикладні програми, а також результати робо­ти процесора. Обмін інформацією відбувається ду­же швидко, оперативно, але дані зберігаються тіль­ки до перезавантаження або вимикання комп'ютера, тобто тимчасово. Ємність RAM - 16, 32, 64, 128 256,512Мбайт;

• відеокарта — використовується для роботи з гра­фічними зображеннями. Має ємність пам'яті до 64 Мбайт;

• звукова карта — виконує оброблення звуків, мови;

• мережна карта — застосовується при роботі в ком­п'ютерній мережі;

• перезаписуючий постійний запам'ятовуючий при­стрій (ППЗП) — містить програми та дані, зане­сені під час виготовлення комп'ютера, за допомо­гою яких відбуваються вмикання комп'ютерататестування його пристроїв. У ППЗП зберігається базова система введення-виведення (ВІ0S), що конт­ролює роботу всіх складових комп'ютера;

• контролери (адаптери) — електроні плати для виконання обміну даними між процесором і зовнішними пристроями (наприклад, адаптер моніто­ра, адаптер портів для підключення принтера, мишки, джойстика, контролери додаткових пристро­їв — стримера, модема, сканера тощо). Контролери (адаптери) взаємодіють із процесором та опера­тивною пам'яттю через системну магістраль пере­дачі даних, яка називається шиною',

• порт — засіб для підключення периферійних пристроїв до материнської плати. Порти бувають паралельні —LРТ1 та послідовні — СОМ1. Остан­нім часом набуває популярності пoрт USВ, який дає змогу підключати до 256 пристроїв.

Жорсткий диск (вінчестер). Він використовуєть­ся для постійного зберігання інформації.

При форматуванні диска на ньому формуються кон­центричні кола — доріжки, які розбиваються на сек­тори. Обмін інформацією між оперативною пам'яттю та диском відбувається секторами. Сектор стандартно­го розміру зберігає 512 байтів даних.

Кожний системний диск містить власну систему для збереження файлів, яка називається таблицею розмі­щення файлів (Filе Аllocation Table, скорочено FАТ).

На логічному рівні вся сукупність секторів розгля­дається як неперервна однорідна послідовність із номе­рами секторів. Один або кілька секторів із суміжними номерами утворюють логічну одиницю розподілу зовні­шньої пам'яті (кластер). Розмір усіх кластерів на од­ному диску однаковий і залежить від ємності диска (чим більша ємність диска, тим більший розмір кластера.

Файл розміщується послідовно у всіх знайдених віль­них кластерах, номери яких зберігаються в таблиці ГАТ. При вилученні файла його кластери (які можуть бути розміщені в різних місцях диска) стають вільними. Ви­никає фрагментація дисків, яка збільшує час доступу до файлів та ускладнює їх відновлення. Системна утиліта Defrag (Дефрагментация диска) використовується для збільшення дискового простору.

Вінчестер характеризується інтерфейсом, ємністю пам'яті, частотою обертання шпинделя, розміром кеш-пам'яті, часом пошуку, швидкістю обміну даними, шу­мовим рівнем та деякими іншими параметрами.

Інтерфейс вінчестера — набір електроніки, який за­безпечує обмін інформацією. Найпоширеніші інтерфей­си — ЕІDЕ та SСSІ, перший з яких менш продуктивний, але дешевший.

Сучасні жорсткі диски можуть зберігати такі обся­ги інформації: 25; 60; 80; 120 Гбайт.

Частота обертання шпинделя вінчестера становить 5400—7200 і 10 000 хв~¹. При її збільшенні продуктив­ність диска зростає, але необхідно встановлювати до­датковий вентилятор для охолодження.

Кеш-пам'ять значно збільшує (на 40—90%) швид­кодію вінчестера і може мати ємність від 64 Кбайт до 2 Мбайт.

Дисплей. Він призначається для відображення тек­стової, графічної та відеоінформації. Основними харак­теристиками дисплея є роздільна здатність, кількість ко­льорів (палітра), розмір екрану.

У текстовому режимі на екран виводяться тільки символи (25 рядків, у кожному — 80 символів). Поточ­не місце екрана для введення символів позначається блимаючим значком, який називається курсором.

У графічному режимі на екран виводяться зобра­ження, що складаються із точок (пікселів). Кількість точок характеризує роздільну здатність дисплея. У свою чергу, роздільна здатність залежить від ємності відео-пам'яті, яка може становити 16, 32, 64 Мбайт. Роздільна здатність дисплея може мати такі значення: 640х480, 1024х676 точок/дюйм та ін.

Кількість кольорів дисплея — 65 536 (Ніgt Соlог), 16 млн (Тruе Соlог). Розмір екрану дисплея виражаєть­ся в дюймах (1 дюйм = 2,54 см). Використовуються 14, 15, 17, 19, 21, 27-дюймові екрани.