Базовая аппаратная конфигурация компьютера

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

- Системный блок - Монитор - Клавиатура - Манипулятор типа “Мышь”

Состав системного блока Основным элементом системного блока является системная плата. Рассмотрим более подробно ее состав. На системной (материнской) плате располагаются следующие элементы:

- процессор — основная микросхема, выполняющая большинство

математических и логических операций; - микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем,

управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы; - шины — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера; - оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен; - ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — микросхема,

предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен; - разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

Материнская плата

Процессор

Процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций.

Принципиальная схема процессора Управляющий блок - управляет работой всех блоков процессора.

Арифметико-логический блок - выполняет арифметические и логические вычисления.

Регистры - блок хранения данных и промежуточных результатов вычислений - внутренняя оперативная память процессора.

Блок декодировки - преобразует данные в двоичную систему.

Блок предварительной выборки - получает команду от устройства (клавиатура и т.д.) и запрашивает инструкции в системной памяти.

Кэш-память (или просто кэш) 1-го уровня - хранит часто использующиеся инструкции и данные.

Кэш-память 2-го уровня - хранит часто использующиеся данные. Блок шины - служит для ввода и вывода информации. Эта схема соответствует процессорам архитектуры P6, Pentium Pro, Pentium III.

Основными характеристиками процессора являются его тактовая частота, разрядность и размеры кэша 1-го и 2-го уровня.

Тактовая частота — это количество операций, которое процессор может выполнить в секунду. Например, процессор с тактовой частотой 40 МГц выполняет 40 миллионов операций в секунду.

Компьютер может оперировать одновременно ограниченным набором единиц информации. Этот набор зависит от разрядности внутренних регистров. Разряд — это хранилище единицы информации. За один рабочий такт компьютер может обработать количество информации, которое может поместиться в регистрах. Если регистры могут хранить 8 единиц информации, то они 8-разрядне, и процессор 8-разрядный, если регистры 16- разрядные, то и процессор 16-разрядный и т.д. Процессор Pentium 4 является 32-разрядным.

Объем кэш-памяти 1-го и 2-го уровня также влияет на производительность процессора.

Шина — это система проводников и вспомогательных элементов для связи процессора со всеми элементами компьютера. Существуют шина данных и адресная шина.

Шина данных— это система проводников и вспомогательных элементов для передачи информации в процессор и из него.

Адресная шина — это система проводников и вспомогательных элементов для определения места в памяти компьютера, где хранится и куда можно занести информации ю.

Оперативную память сокращенно называют ОЗУ— Оперативное Запоминающее Устройство (или по-английски RAM — Random Access Memory — память с произвольным доступом).

Оперативная память

Оперативная память служит для того, чтобы хранить всю информацию, с которой работает компьютер.

Плата оперативной памяти

Объем оперативной памяти измеряется в Мб. Информация в оперативной памяти сохраняется, пока включен компьютер. При выключении компьютера вся информация из оперативной памяти стирается!

Для ускорения операций с памятью компьютера используется быстрая кэш-память. В кэш-память записывается та часть информации оперативной памяти, которая изменяется в данный момент.

Кэш-память бывает двух видов — внешняя и внутренняя. Внешняя кэш-память служит для ускорения работы с оперативной памятью и реализована отдельными микросхемами (от 1 Мб).

Внутренняя кэш-память служит для ускорения работы с регистрами процессора и находится внутри процессора (от 8 Кб).

Жесткий диск

Жесткий диск (Hard Disk) предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, различных данных.

Емкость жесткого диска - от одного до десятков гигабайт (Гб).

Жесткий диск со снятой крышкой Жесткий диск

BIOS — (Base Input-Output System) Базовая система ввода - вывода, проводящая первоначальные операции для включения компьютера. При включении питания BIOS тестирует состояние компьютера и его элементов и затем передает управление компьютером центральному процессору. BIOS реализована отдельной микросхемой, расположенной на системной плате.

Микросхемы BIOS различных поколений

Порты

Порты - это разъемы на задней панели системного блока компьютера, которые служат для соединения с компьютером периферийных устройств, таких как монитор, клавиатура, мышка, принтер, сканер, и т.д. Существуют следующие основные типы портов:

• Параллельный порт

• Последовательный порт

• USB

• PS/2

• AT/MIDI

• FireWire

Системный блок компьютера представляет собой металлическую коробку, которая располагается внутри системного блока вплотную к его задней панели.

На заднюю панель выводятся разъем для кабеля питания, выключатель, отверстия для вентилятора блока питания.

В системном блоке располагается трансформатор, выпрямитель и охлаждающий вентилятор. Внутрь компьютера из блока питания выходит несколько комплектов проводов для подключения к электрическому питанию системной платы, жесткого диска, дисководов. Для подключения дополнительных устройств, например дополнительного оптического дисковода, стриммера, в блоке питания предусмотрены свободные комплекты проводов.

Блок питания Открытый блок питания

Клавиатура — это устройство ввода в компьютер текстовой информации. Показан внешний вид стандартной клавиатуры.

Алфавитно-цифровые клавиши — предназначены для ввода буквенно- цифровой информации.

Функциональные клавиши – предназначение определяется выполняемой программой.

Специальные управляющие клавиши – предназначены для переключения регистров,прерывания работы программы, вывода содержимого на печать, включение режима перезагрузки ПК и др.

Клавиши управления курсором и ввода числовых данных.

Монитор - это устройство в составе компьютера, предназначенное для вывода на экран текстовой, графической и видео информации.

По устройству мониторы делятся на:

ЭЛТ мониторы (на основе электронно- лучевых трубок - CRT)

ЖК мониторы (на основе жидко кристаллических панелей - DSTN или TFT)

Характеристики ЭЛТ мониторов

- разрешение монитора (количество пикселей на 1дюйм2) - частота регенерации изображения - плоский экран - построчная развертка. - отсутствие полей. - плоский экран. - пониженная радиация. - стандарт безопасности. Характеристики ЖК мониторов

- Разрешение экрана (1024х768 пикселей). - Видимая часть экрана (дюймы). - Угол обзора (измеряется в градусах.). В современных мониторах угол просмотра составляет 120°.