Системный блок. Аппаратная реализация компьютера

Аппаратная реализация компьютера.

Центральная, основная часть любого компьютера, содержащая в себе практически все основные устройства, - системный блок, к которому подключены главные устройства ввода-ввода информации – монитор, клавиатура, мышь.

Внешний вид. На передней стороне системного блока расположены две (иногда три) главные кнопки: - кнопка Power - для включения и выключения компьютера

- кнопка Reset - для перезагрузки компьютера в том случае, когда специалисты говорят «компьютер зависает»

(- кнопка Turbo – не обязательная – ускоряет или замедляет работу компьютера).

Индикаторы – две или три светящиеся лампочки. Один индикатор показывает состояние компьютера – включен он в сеть или нет. Это индикатор питания – он горит на протяжении всей работы компьютера. Индикатор, отмеченный символом, обозначающим стопку дисков, подтверждает работу жесткого диска (винчестера). Зажигается, когда производится запись или чтение данных с винчестера.

Дисководы – тоже на передней панели. Маленький – для дискет емкостью 1,44Мбайт, дисковод с выдвижным лотком – для работы с компакт дисками.

Задняя сторона, где расположены разъемы и гнезда для соединительных проводов. Два самых крупных разъема черного цвета (по 3 контакта) – для подключения сетевого шнура и шнура питания монитора. Разъемы расположены на металлических полосках, каждая из которых соответствует определенному устройству – плате, расположенной внутри компьютера. Полоска с самым большим разъемом (16 штырьков) относится к звуковой плате, рядом в гнезда втыкаются штекеры микрофона, колонок и внешних источников звука, например, магнитофона. Каждое гнездо снабжено картинкой или надписью, а 16-штырьковый – игровой порт для джойстика. Рядом расположена полоска с одним единственным разъемом - это разъем видеокарты для подключения специального шнура от монитора. Далее группа из трех разъемов 25 штырьков – для принтера, так называемый LPT порт и 2 разъема 25-гнезд для внешнего модема, а 9 –гнезд – для мыши (COM-порт). В некоторых современных модификациях может присутствовать 2 гнезда – разъема рядом с блоком питания – это PS\2– гнезда: одно для мыши, другое для клавиатуры. И мышь и клавиатура выполняются в двух вариантах – под COM -порт и под PS\2 -разъем, поэтому надо выбирать соответственно разъемам на системном блоке.

Внутреннее устройство системного блока.

Процессор. 1-й микропроцессор Intel 4004 был создан в 1971 году под руководством Теда Хоффа. Он был предназначен для микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу японской фирмы. Фирма эта обанкротилась, не дождавшись результата, и разработка перешла в фирму Intel. С этого момента началась эпоха персональных компьютеров (ПК). В начале 80-х годов фирмой IBM был выпущен IBM РС на основе нового микропроцессора той же фирмы Intel. Современные процессоры в любом домашнем компьютере обладают мощностью и «сообразительностью» во много раз большей, чем комп., управлявший полетом космического корабля «Аполлон» к Луне.

Процессоров в компьютере много: во-первых ЦЕНТРАЛЬНЫЙ процессор (CPU) Central Procession Unit; во-вторых специализированные микропроцессоры –ЧИПЫ по обработке, например,3х-мерной графики, 3Д звука. Таких чипов в компьютере много и располагаются они на специальных платах и называются они не процессорами, а чипами. ПРОЦЕССОР – это выращенный по специальной технологии кристалл, который содержит в себе множество отдельных элементов: транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать». На любом процессорном кристалле находятся:

-собственно процессор, главное вычислительное устройство, состоящее из миллиона логических устройств- транзисторов;

-сопроцессор – специальный блок для операций с плавающей запятой – для особо точных расчетов, для графических программ;

-КЭШ-память 1-го уровня – небольшая сверхбыстрая память для хранения промежуточных результатов вычислений;

-КЭШ-память 2-го уровня – помедленнее, но побольше, чем 1-го уровня.

Все это размещается на кристалле не более 4 – 6 квадратных см.

Существуют другие важные характеристики процессора, например, тактовая частота – показывает скорость работы компьютера. Обозначается цифрой в названии комп-ра, напр. Pentium 4-1200, т.е. процессор Pentium 4-го поколения с тактовой частотой 1200МГц.

Материнская плата.

Еще 10 лет назад МП была «Хозяйкой» системного блока. Видеокарта, процессор и мн. Др. комплектующие были расположены на ней и лишь дисководы и винчестер располагались отдельно. Но со временем каждое из комплектующих становились более независимыми, модифицировались и теперь МП – всего лишь коллекция разъемов для подключения отдельных устройств и ШИНА – информационная магистраль, соединяющая их воедино. Базовый набор микросхем - (ЧИПСЕТ), с помощью которого МП осуществляет контроль над всем происходящим внутри системного блока. От типа чипсета зависят самые важные характеристики МП - скорость передачи данных, число поддерживаемых моделей процессоров, параметры работы с памятью и др.

Контроллеры и разъемы для подключения внешних устройств.

а) Параллельный порт (LPT) (25-контактный разъем) – предназначен для подключения принтера, сканера и внешних накопителей информации (такого вида единственный на задней стороне компьютера.);

б) Последовательные порты (COM) (9- и 25 -). Сначала их было 4 штуки, теперь – 2 (для модема);

в) Порт PS/2 (появился в1998году) – для мыши и клавиатуры. Они разные, есть надписи Mouse и Keyboard.

г) Последовательный порт и интерфейс USB (появился в 2001 году) - положил конец разнобою портов и устройств на компьютере. Все подключаются только через USB, можно подключить до 127 устройств на один USB-порт – по цепочке через USB-порты или USB-ХАБ (для нескольких сразу). А самое главное – подключаться можно без перезагрузки!

Оперативная память.

Внешне – это несколько чипов-микросхем, укрепленных на пластиковой полоске – называется модуль Оперативной Памяти (ОП). Информация хранится в нем временно, но это память с большой скоростью доступа для промежуточных операций и вычислений.

Видеокарта – самая сложная и многофункциональная плата, входящая в состав ПК. Работа с графикой – одна из самых сложных задач, которую приходится решать ПК, поэтому видеокарта – это дополнительный мощный процессор. На этой плате своя оперативная память, более быстрая. Может быть ТВ-тюнер для приема телевизионных сигналов и вывода их на монитор.

Звуковая карта.

Лет 10-15 назад под «компьютерным звуком» понимался лишь писк, издаваемый внутренним компьютерным динамиком – PS-Speaker `ом. Теперь этот звук вы слышите только один раз при включении компьютера. А основным устройством для заботы со звуком стали специальные звуковые карты – Sound Blaster_ы. Естественно, нужны колонки, чтобы услышать звук из компьютера и магнитофон, чтобы передать звук в компьютер. Любая ЗК имеет дело с 2-мя формами компьютерного звука – цифровой и синтезированный. Следовательно, в ее конструкции есть 2 элемента: - цифро-аналоговый и аналогово-цифровой преобразователь и синтезатор.

7. Запоминающие устройства.

Жесткий диск – винчестер. Состоит из трех основных блоков:

1-й блок - само хранилище информации – один или несколько стеклянных или металлических дисков, покрытых с двух сторон магнитным материалом, на который и записываются данные в соответствии с физической структурой диска – магнитные поверхности каждого диска разделены на концентрические «дорожки», которые в свою очередь делятся на отрезки – сектора. Дисков может быть несколько, поэтому и третье деление – цилиндры. Цилиндр – это сумма всех совпадающих друг с другом дорожек по вертикали по всем рабочим поверхностям. Т.е., чтобы узнать, какое количество цилиндров содержит винчестер, надо умножить количество дорожек на число рабочих поверхностей (а их в 2 раза больше, чем дисков).