Обчислювальна техніка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обчислювальна техніка



Зміст

• Вступ
• 1. Теоретичні відомості
• 1.1 Історія обчислювальної техніки
• 1.2 Покоління ЕОМ
• 1.3 Загальні відомості про апаратну складову ПК
• 2. Практична реалізація
• 2.1. Апаратне забезпечення ПК
• 2.2 Внутрішні пристрої
• Висновок
• Список посилань на джерела
• Вступ

Науково-технічні досягнення ХХ століття показали можливість автоматизації робіт з даним за рахунок використання не механічних , а електронних пристроїв. Це дозволило підвищити їх надійність та продуктивність. Характерною їх відмінністю від механічних пристроїв є те, що вони реєструють не переміщення елементів конструкції, а їх стани.

Для електронних пристроїв кількість зручних станів, що розрізняються, два: заряджено - розряджено, ; є сигнал - немає сигналу, тощо. Це надає зручність опрацювання даних, поданих у двійковій системі числення.

Перевагою двійкової системи є те, що вона дозволяє кодувати не лише числа, але й графічні зображення, текст, музику. Тому сучасний комп'ютер може не лише проводити обчислення, але й здійснювати різноманітні операції з даними, що мають саму різноманітну форму подання.

Сукупність пристроїв, призначених для автоматизації опрацювання даних, називають обчислювальною технікою. Конкретний набір програмно-апаратних пристроїв, призначених для виконання певного класу завдань, називають обчислювальною системою.

Центральним пристроєм обчислювальної системи, як правило, є комп'ютер.

В сучасному розумінні, комп'ютер - це універсальний електронний пристрій, призначений для автоматизації накопичення, збереження, опрацювання, передачі та відтворення даних.

Однак було б хибним вважати, що комп'ютер проводить лише обчислення.

Враховуючи розширення сфери застосування засобів обчислювальної техніки в практичній діяльності людини, необхідність опрацювання великих об'ємів інформації за досить нетривалий час, збільшення потужностей комп'ютерів та розвиток телекомунікацій, комп'ютери все частіше використовуються як засоби накопичення інформації.

Основними завданнями, що вирішуються при цьому, є впорядкування інформації, пошук та фільтрація даних.



• 1. Теоретичні відомості
• 1.1 Історія обчислювальної техніки

Перші ЕОМ. Внесок вчених в розвиток ЕОМ

Джон фон Нейман один із видатних вчених ХХ століття, який працював в областях математики, фізики, хімії, астрономії, біології, економіки. Сформулював основні принципи будови ЕОМ. Ідея фон Неймана про створення надійної машини із ненадійних елементів стала принципом створення електронних обчислювальних машин і мереж.

Рис. 1.1.1. 1. "Джон фон Нейман"

Лише через сто років, у 1940-х роках, було створено програмовану обчислювальну машину на основі електромеханічних реле. Але серійно її не випускали, оскільки невдовзі з'явилися електронно-обчислювальні машини (ЕОМ) на основі радіоламп. [і.-д.,1]

Першу ЕОМ "Еніак" було створено у США 1946 року. До групи її розробників входив видатний вчений XX століття Джон фон Нейман, який сформулював основні принципи будови ЕОМ. У той час над проектами ЕОМ працювали також у Великій Британії та СРСР.

Україна має повне право пишатися вітчизняними вченими, які працювали в галузі обчислювальної техніки. Так, першу ЕОМ у континентальній Європі та СРСР було створено 1951 року в Києві на базі Інституту електротехніки під керівництвом видатного вченого академіка Сергія Олексійовича Лебедева (1902-1974).

Рис. 1.1.1. 2. "ЕОМ Лебедєва"

Рис. 1.1.1. 3. "Сергій Олексійович Лебедєв"

Створення МЭСМ(Мала електронна лічильна машина) за надзвичайно короткий термін в умовах перших повоєнних років було справжнім подвигом С.О.Лебедєва та очолюваного ним невеличкого колективу. Перша ЕОМ в Європі з програмою, яка зберігалася в пам'яті. Пробний пуск машини відбувся 6 листопада 1950 року. Перші задачі були розв'язані в 1951 році, 4-го січня. Постійна експлуатація розпочалася 25.12.1951 року. [і.-д.,1]

Також свій внесок у розвиток ЕОМ вклали і інші вітчизняні вчені:

У Києві працював також академік Віктор Михайлович Глушков (1923-1983, під керівництвом якого розроблено й створено такі машини, як "Дніпро", "Промінь", "МІР", "Іскра", "Київ", "Рось", "Київ-67", "Київ-70" та ін. [і.-д.,1]

За ініціативи В. М. Глушкова було розпочато спорудження спеціалізованого заводу (пізніше відомого як ВО "Електронмаш"), де здійснювався серійний випуск ЕОМ "Дніпро". Цю машину, яка гідно конкурувала з кращими американськими аналогами, понад десять років використовували у виробництві.

Про більшість розробок за ідеями В. М. Глушкова можна сказати, що вони виконані вперше. Серед них -- дистанційне комп'ютерне керування конвертерним цехом металургійного заводу та хімічним виробництвом, оптимальне розкроювання сталевих листів на суднобудівельних верфях, автоматизоване управління цілими промисловими підприємствами. Вікторові Михайловичу належить ідея однократного введення даних в системи обробки інформації. На цій ідеї ґрунтується метод безпаперової технології, завдяки застосуванню якого зникає потреба готувати цілі потоки документів вручну.

Завдяки своєму багатогранному таланту В.М. Глушков отримав блискучі наукові результати світового значення в математиці, кібернетиці, обчислювальній техніці та програмуванні, створив у цих галузях науки власні школи.

За розробку теорії цифрових автоматів, створення багатопроцесорних макроконвеєрних супер-ЕОМ і заснування Інституту кібернетики АН України міжнародна організація IEEE Computer Society 1998 року посмертно нагородила В. М. Глушкова медаллю "Computer Pioneer".

Перші програми для першої ЕОМ, побудованої під керівництвом С. О. Лебедева, розробила вчений-кібернетик Катерина Логвинівна Ющенко (1919-2001), яку називають українською Адою Лавлейс. За сорок років роботи в Інституті кібернетики ім. В. М. Глушкова нею було створено широковідому в Україні та за кордоном наукову школу теоретичного програмування. [і.-д.,1]

• 1.2 Покоління ЕОМ

Електронно-обчислювальна техніка за час своєї короткої історії пройшла великий шлях еволюції. Змінювались її конструкція та елементна база -- замість ламп почали використовувати транзистори, а потім мікросхеми. З'являлися нові сфери застосування комп'ютерів, вдосконалювався спо¬сіб їх взаємодії з користувачем. Відповідно до етапів цієї еволюції ЕОМ умовно поділяють на покоління.

Рис. 1.1.2. 1. "Перша на Євразійському континенті ЕОМ"

Створена ЕОМ, в Інституті електротехніки Академії наук України під керівництвом академіка Сергія Олексійовича Лебедєва. Реалізована на 3500 тріодах і 2500 діодах, займала приміщення 60 м2, споживала з електромережі 25 кВт. У 1952-1953 роках "МЭСМ" була найбільш швидкодіючою (3 тис. операцій у хвилину) і практично єдиною в Європі машиною, що знаходилась у постійній експлуатації. [і.-д.,1]

Рис. 1.1.2. 2. "БЕСМ"

Рис. 1.1.2. 3. "СЭСМ"

Рис. 1.1.2. 4. "Обчислювальна машина "КИЇВ""

* Перше покоління (1946--1957). Машини створювалися на основі вакуумних електронних ламп; керувати ними можна було з пульта і за допомогою перфокарт (картонних карток з отворами, що кодували біти даних). Параметри першої такої машини: загальна маса -- 30 тонн, кількість електронних ламп -- 18 тисяч, споживана потужність -- 150 кВт (потужність, якої було достатньо для підтримки роботи невеликого заводу).

Перша мiнi ЕОМ в Українi "УПО-1" (пристрiй первинної обробки даних у вимiрювальних системах). Розроблювачi: Iнститут кiбернетики АН України та Житомирський завод "Измеритель". Керiвник робiт Б.М.Малиновський. Виконавцi: В.С.Каленчук, П.М.Сиваченко, спiвробiтники Житомирського заводу "Измеритель". 1972 р. [і.-д.,1]

Перше покоління (1945 р. - середина 50-х років) - це машини з швидкодією 10 - 20 тис. операцій в секунду (ІВМ, "БЭСМ-1,-2", "Мінськ - 1, -12", М - 20, "Урал - 2, - 4"). Характерні риси ЕОМ першого покоління: громізкість; велике споживання енергії; низька швидкодія; елементна база - електронні лампи; розділення пам'яті машини на швидкодіючу оперативну обмеженого обсягу на магнітних осередях та повільнодіючу неоперативну значно більшого обсягу на магнітних барабанах; уведення даних із перфострічок та перфокарт. [і.-д.,1]

Перший комп'ютер був завдовжки з чотири автобуса і звався "Колосс". Його збудовано в Англії й почав роботу він у 1943 році. У той час про нього знали дуже мало людей, бо одне з його найперших завдань полягало у розшифруванні секретних кодів під час війни.

Першим кроком до зменшення розмірів ЕОМ став винахід транзисторів - мініатюрних пристроїв, що замінили електронні лампи. Транзистори виготовлялися кожен окремо, і, збираючи, їх треба було об`єднати і запаяти. У 1958 році Джек Кілбі придумав, як на одній пластині напівпровідника отримати декілька транзисторів. У 1959 році Роберт Нойс (майбутній засновник фірми Інтел) винайшов більш досконалий метод, який дозволяв не тільки розмістити на одній пластині потрібні транзистори, але й відповідно їх об`єднати. Ці електронні схеми отримали назву інтегральних схем, або чіпів.

* Друге покоління (1958--1963). Ці обчислювальні машини з'явилися у 1960-х роках. їх елементи було побудовано на основі напівпровідникових транзисторів. Дані та програми у машини вводили за допомогою перфокарт і перфострічок (паперових стрічок з отворами).

* Третє покоління (1964--1970). Електронно-обчислювальні машини цього покоління виготовляли з використанням інтегральних мікросхем. Це пристрої, що складаються з десятків або тисяч електронних елементів, розміщених на маленькій (1x1 см) пластині. Керували роботою таких машин за допомогою алфавітно-цифрових терміналів. Дані та програми вводили з термінала або з використанням перфокарт і перфострічок.

Комп'ютери третього покоління (середина 60-х - початок 70-х років ХХ століття) працювали зі швидкодією в декілька мільйонів операцій за секунду. Це досягалося застосуванням у них інтегральних схем. У складі цих ЕОМ з'явилися пристрої (вони отримали назву каналів), які забезпечували обмін даними між оперативною пам'яттю та іншими блоками ЕОМ. Представниками цих ЕОМ були комп'ютери типу ІВМ - 360 та ЄС "Ряд - 1".

* Четверте покоління (з 1971). Машини створюються на основі великих інтегральних схем (щільність електронних елементів -- десятки тисяч на кубічний сантиметр). Зв'язок із користувачем здійснюється за допомогою кольорового графічного монітора. Найяскравіші представники цього покоління ЕОМ -- персональні комп'ютери (ПК). Один із перших серійних ПК було створено 1981 року в компанії IBM. Він отримав назву IBM PC

У 1970 році фірма Інтел почала продавати інтегральні схеми пам`яті. У цьому ж році була сконструйована інтегральна схема, аналогічна за своїми функціями центральному процесорові великої ЕОМ, яку назвали мікропроцесором. Перший комп'ютер ІВМ РС був запропонований користувачам у 1981 році. Він вигідно відрізнявся від усіх попередників тим, що будувався за принципом відкритої архітектури. Тобто фірма зробила його не єдиною системою, як раніше, а забезпечила можливість його збирання аналогічно до дитячого конструктора. Одначе, саме це досягнення й не дало можливості фірмі ІВМ користуватися результатами власного успіху. Фірма ІВМ розраховувала, що відкритість архітектури дозволить незалежним виробникам розробляти різні додаткові пристрої, завдяки чому зросте популярність комп`ютера. Але відразу ж з'явилося багато виробників більш дешевших комплектуючих, повністю аналогічних тим, які застосовувалися в комп'ютері IBM PC. Найбільше виграли користувачі, отримавши можливість збирати комп'ютер на свій розсуд, не обмежуючись досягненнями будь-якої однієї фірми. двійковий автоматизації опрацювання комп'ютер

* П'яте покоління (зараз та в майбутньому). ЕОМ цього покоління створено на основі надвеликих інтегральних схем, які характеризуються величезною щільністю розміщення елементів на кристалі. Наразі ми перебуваємо на порозі революції в комп'ютерній техніці, яку спричинила поява нових, квантових, комп'ютерів. Вони базуються на зовсім інших фізичних засадах, ніж усі сучасні комп'ютери, і дають змогу за лічені хвилини розв'язати задачі, які за допомогою сучасної обчислювальної техніки потрібно було б розв'язувати мільйони років. Теоретичну модель квантового комп'ютера було запропоновано в середині 1990-х років, а у 2008 році розроблено перший діючий зразок квантового процесора. Тоді компанія IBM не надавала великого значення персональним комп'ютерам, а відтак використала в IBM PC багато "чужих" елементів (зокрема, процесор фірми Intel) і не запатентувала низку власних технологій та компонентів. Це дало змогу іншим фірмам, застосовуючи опубліковані специфікації, створювати клони, які називають IBM PC-сумісними комп'ютерами. В ЕОМ четвертого покоління (70-і - початок 80-х років ХХ століття) за рахунок використання великих інтегральних схем швидкодія досягла десятків мільйонів операцій за секунду. Ці ЕОМ мали в своєму складі декілька центральних процесорів, а це забезпечувало одночасне розв'язання декількох завдань (власне, такі ЕОМ уже належали до обчислювальних систем). Представниками цих ЕОМ були комп`ютери типу ІВМ-370 та ЄС "Ряд - 2, - 3".

• 1.3 Загальні відомості про апаратну складову ПК

Склад обчислювальної системи називається конфігурацією. Апаратні та програмні засоби обчислювальної системи розглядаються окремо. Тому розрізняють апаратну на програмну конфігурацію. Такий поділ для інформатики є істотним, тому що часто розв'язання одних і тих же завдань може забезпечуватись як апаратними, так і програмними засобами. Критерієм вибору того чи іншого засобу є його ефективність та продуктивність.

Структурно комп'ютер складається з чотирьох основних пристроїв відповідно до тих завдань, які він вирішує при опрацюванні даних ( рис. 1.2. 1.)

Пристрої вводу призначені для вводу (накопичення) інформації та управління роботою комп'ютера користувачем. До цих пристроїв відносяться: клавіатура, маніпулятор миша, сканер, джойстик.

Пристрої виводу призначені для виводу інформації з метою візуального спостереження за роботою комп'ютера та створення твердих копій документів. До них належать монітор, принтер (друкуючий пристрій), плоттер.

Рис. 1.2. 1. "Структурна схема комп'ютера"

Запам'ятовуючі пристрої призначені для збереження інформації, як тривалого, так і тимчасового, на час їх опрацювання комп'ютером. Пам'ять поділяють на внутрішню та зовнішню. Внутрішня призначена для збереження інформації під час роботи комп'ютера. Сюди відносять оперативну, постійну, кеш та CMOS-пам'ять. Вміст цієї пам'яті, як правило, зберігається лише при увімкненому живленні. Зовнішня пам'ять призначена для тривалого збереження інформації незалежно від того, чи є живлення. Для зовнішньої пам'яті розрізнять пристрої пам'яті (накопичувачі) та носії даних (дискети, диски, магнітні стрічки, лазерні диски, тощо). Пристрій опрацювання інформації здійснює її переробку та загальне управління роботою всіх інших пристроїв. Цим пристроєм є процесор. [і.-д.,2]

Фізично кожен елемент структурної схеми складається з різноманітних пристроїв. Сучасні комп'ютери мають блочно-модульну конструкцію: апаратну конфігурацію, необхідну для виконання певних робіт, можна складати з готових вузлів та блоків.

Головним пристроєм комп'ютера є центральний процесор. Він і виконує основні операції по опрацюванню даних та управління роботою інших пристроїв. По способу розташування пристроїв відносно процесора їх поділяють на внутрішні та зовнішні (периферійні). До внутрішніх відносіть деякі види пам'яті. Зовнішніми є пристрої вводу-виводу інформації, пристрої для її тривалого збереження. Узгодженість роботи окремих пристроїв здійснюють апаратні інтерфейси. Їх поділяють на послідовні та паралельні. Через послідовний інтерфейс дані передаються по одному біту. Вони прості за будовою, не вимагають синхронізації роботи передавальника та приймальника даних. Однак пропускна здатність їх менша, а коефіцієнт корисної дії нижчий. Їх використовують для підключення "повільних" пристроїв - наприклад, різноманітних датчиків.

Паралельні інтерфейси мають більш складну будову, але більш високу продуктивність. Їх застосовують там, де потрібна висока швидкість передачі даних (наприклад, для друкуючого пристрою). Дані передаються байтами.

Загально до апаратної складової належать:

1) комп'ютер (системний блок):

* корпус;

* процесор;

* материнська плата;

* внутрішня пам'ять;

* зовнішня пам'ять;

* блок електричного живлення;

* відеокарти;

* звукові карти;

* порти;

2)пристрої введення інформації;

3) пристрої виведення інформації;

4) комунікаційне обладнання.

Системний блок (корпус) Системний блок стаціонарного ПК -- прямокутний каркас, у якому розміщено всі основні вузли комп'ютера: материнська плата; адаптери, блок живлення, накопичувач на гнучких магніт дисках (НГМД), один (іноді більше) накопичувач, динамік, дисковод для компакт-дисків або інші накопичувачі, органи керування.

Блок живлення Цей блок перетворює змінний струм стандартної мережі електроживлення (220 В, 50 Гц) на постійний струм низької напруги. Він має кілька виходів на різні напруги (12 і 5 В), які забезпечують живлен¬ням відповідні пристрої комп'ютера. Більшість блоків живлен¬их має вентилятор для відведення із системного блока надмірного тепла, що виділяється під час роботи електронних пристроїв. [і.-д.,2]

Системна (материнська) плата Так називають велику друковану плату одного зі стандартних форматів, яка несе на собі головні компоненти комп'ютерної системи: ЦП; оперативну пам'ять; кеш-пам'ять; комплект мікросхем логіки, що підтримують роботу плати, -- чипсет; центральну магістраль, або шину; контролер шини й кілька рознімних з'єднань - гнізд (слотів), які служать для підключення до материнської плати інших плат (контролерів та ін.). Частина слотів у початковій комплектації ПК залишається вільною. У рознімні з'єднання іншої конфігурації встановлюють модулі оперативної пам'яті. Кількість і тип рознімних з'єднань є однією з важливих характеристик системної плати, оскільки під час доукомплектовування або модернізації комп'ютера цільних слотів може не вистачити. Крім того, на материнській платі є мініатюрні перемички або перемикачі, за допомогою яких відбувається налаштування плати. На системній платі розташовані також з'єднуючі, до яких за допомогою спеціальних кабелів (шлейфів) підключають додаткові пристрої. Ще один важливий елемент, який встановлюють на системній платі, -- мікросхема ВІOS . Вона є енергонезалежним постійним запам'ятовувальним пристроєм (ПЗП), в який записано програми, що реалізують функції введення-виведення, а також програму тестування комп'ютеру в момент вмикання живлення та інші спеціальні програми. У роботі ВІOS використовують відомості про апаратну конфігурацію комп'ютера. Це енергозалежна пам'ять, що постійно підживлюється від батарейки, яка також знаходиться на системній платі. Вона живить і схему кварцового годинника -- годинника реального часу, що безперервно відлічує час і поточну дату.

Мікропроцесор Мікропроцесор (МП) -- це, по суті, мініатюрна обчислювальна машина. Основними параметрами МП є набір команд, розрядність, тактова частота. Набір або система команд постійно вдосконалюється, з'являються нові команди, що замінюють серії найпримітивніших команд, мікропрограми. На виконання нової команди потрібна менш кількість тактів, ніж на мікропрограму. Сучасні МП можуть виконувати до кількох тисяч команд (інструкцій). Характеристика МП:

§ розрядність (біт);

§ тактова частота (Гц);

§ кількість ядер;

§ розмір кешу (Мб).

Розрядність показує, скільки двійкових розрядів (бітів) інформації обробляється (або передається) за один такт, а також скільки двійкових розрядів може бути використано у МП для адресації оперативної пам'яті, передані даних та ін. Тактова частота вказує, скільки елементарних операцій (такті МП виконує за секунду, вимірюється в мегагерцах (1 МГц = 100000 Гц). Вона є лише відносним показником продуктивності МП. Джерело безперебійного живлення -- пристрій, призначений для захисту комп'ютера від стрибків напруги.

Пристрої введення інформації. [і.-д.,2]

Клавіатура -- пристрій, призначений для введення в комп'ютер Інформації від користувача. Сучасна клавіатура складається зі 100 або й більше клавіш, закріплених у єдиному корпусі. Характеристики:

* кількість клавіш;

* наявність мультимедійних можливостей;

* розміри клавіш, вид, колір та стиль шрифту;

* сила натискання на клавіші, їх "звучання";

* ергономічність. [і.-д.,3]

Маніпулятори ("мишка", джойстик) -- призначені для керування ПК.

Характеристики маніпулятора типу "мишка":

* тип -- механічна, оптична;

* роздільна здатність;

* кількість клавіш;

* наявність колеса прокрутки;

* наявність додаткових кнопок.

Сканер -- призначений для введення графічної інформації ("оцифрування" зображень). Характеристики:

* тип -- планшетний, ручний, барабанного типу;

* розмір зображення, що сканується;

* роздільна здатність;

* швидкість сканування;

* "глибина" кольору;

* можливість сканування фотоплівки.

Мікрофон -- призначений для введення звукової інформації.

Модем -- (модулятор-демодулятор) -- пристрій, що дозволь комп'ютеру виходити на зв'язок з іншим комп'ютером за допомогою телефонних ліній або інших каналів зв'язку. Модеми поділяються внутрішні й зовнішні. Внутрішні модеми являють собою електроні плиту, встановлену безпосередньо в комп'ютер, а зовнішні -- автономний пристрій, що приєднується до одного з портів. Основний параметр у роботі модему -- швидкість передачі даних.

Характеристики:

* тип;

* внутрішній, зовнішній;

* швидкість передачі даних.

Сенсорні екрани (розрізняють оптичні, ємнісні, резистивні).

WEB - камери (роздільна здатність). [і.-д.,3]

Пристрої виведення інформації

Монітор -- (дисплей) -- пристрій, призначений для виведення екран текстової й графічної інформації. Від якості монітора залежні збереження зору й загальна стомлюваність під час роботи. Монітор мають стандартний розмір діагоналі 17, 19, 20, 21-31 дюйм.

Характеристики:

* тип ;

* роздільна здатність;

* частота розгортки;

* розмір екрана по діагоналі;

* час реакції матриці;

Принтер -- призначений для виводу інформації на папір, плівку, інші носії.

Характеристики:

* тип -- матричний, струминний, лазерний, термографічний, сублімаційний;

* роздільна здатність;

* швидкість друку;

* формат паперу (А4, АЗ);

* можливість друку кольорових зображень (фото).

Плотер -- призначений для виведення технічних зображень папір (формат А2, А1). Звукові системи (потужність (Вт), діапазон відтворюваної звукової частоти).

Мультимедійні проектори -- призначені для паралельного відтворення зображення на виносному екрані, інтерактивній дошці.

Пам'ять ПК

Пам'ять комп'ютера умовно можна поділити на внутрішню (постійну, оперативну) та зовнішню (вінчестер, CD/DVD, флеш-пам'ять та ін.).

Постійна пам'ять -- зберігає необхідну для запуску ПК інфор¬мацію, яка записується на заводі виробником (ВІ0S).

Оперативна пам'ять -- призначена для збереження програм, що виконуються, та поточної інформації.

Оперативна пам'ять -- (RАМ -- пам'ять прямого доступу) -- це енергозалежна пам'ять, яка використовується під час роботи комп'ютера. Характерною є велика швидкість ми копання операцій. Обсяг оперативної пам'яті персональних ЕОМ становить від 16 Мb і вище (до 8 Gb) залежно від потреб користувача. Після вимикання живлення інформація в пам'яті не зберігається. Оперативна пам'ять розподілена на елементарні області -- байти. Кожний байт має свою адресу.

Характеристики:

* об'єм (512Мб... 8Гб);

* частота (133МГц ... 1667МГц );

* тип ;

* час доступу.

Зовнішня пам'ять

Накопичувачі -- це запам'ятовувальні пристрої, призначені для тривалого (що не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації. Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного приводу. Розрізняють накопичувачі зі змінними й незмінними носіями.

Привід -- це поєднання механізму читання-запису з відповідни¬ми електронними схемами керування. [і.-д.,2]

Вінчестер (НDD) -- призначений для довготривалого збереження інформації.

Накопичувач на жорстких магнітних дисках -- це пристрій з незмінним носієм

Характеристики:

* інтерфейс ;

* об'єм (10Гб ... 1Тб);

* об'єм кешу (пришвидшена пам'ять 8...32 Мб);

* швидкість читання/запису.

Накопичувачі на оптичних дисках призначені для довготривалого збереження інформації (2--4 роки). Цифрова інформація відображається на пластиковому диску з покриттям у вигляді западин (невідбивних плям) та острівців, щ відбивають світло. На відміну від вінчестера, доріжки якого мають вигляд концентричних кіл, компакт-диск має одну безперервну - доріжку у формі спіралі.

Зчитування інформації з компакт-диска відбувається за допомогою лазерного променя. Потрапляючи на острівець, що відбиває світло, він відхиляється на фотодетектор, який інтерпретує це, двійкову одиницю. Промінь лазера, що потрапляє в западину-розсіюється і поглинається -- фотодетектор фіксує двійковий нуль Як відбиваюча -- використовується алюмінієва поверхня.

Характеристики:

* об'єм ;

* швидкість читання/запису.

Флеш-пам'ять -- пам'ять, що використовується в цифровій техніці та для перенесення інформації з ПК на ПК.



• 2. Практична реалізація
• 2.1 Апаратне забезпечення ПК

Зовнішні пристрої.

Рис. 2.1.1. 1. "Зовнішній вигляд ПК"

На рис. 1. зображено зовнішній вигляд і склад ПК:

· монітор;

· клавіатура;

· маніпулятор "мишка";

· системний блок;

Отже ми знаємо що ПК має такі зовнішні пристрої:

Рис. 2.1.1. 2. "Маніпулятор мишка"

Рис. 2.1.1. 3. "Клавіатура"

Клавіатумра (англ. keyboard) -- сукупність розміщених у певному порядку клавіш пристрою, що використовується для введення і редагування даних, а також керування виконанням окремих операцій.

Клавіша тут виступає як елемент клавіатури, натисканням якого генерується код відповідного знака або ініціюється деяка дія.

Клавіатури використовуються в найрізноманітніших пристроях -- друкарських машинах, калькуляторах, мобільних телефонах, а також є однією з комплектуючих комп'ютера.

Основні типи клавіатур за призначенням -- музичні та алфавітно-цифрові.

Монітор (monitor -- слідкувати) або дисплей (display -- відображувати) -- електронний пристрій для відображення інформації. Сучасні комп'ютерні монітори бувають кількох типів:

· на основі електронно-променевої трубки (CRT).

· рідкокристалічні (LCD, TFT як підвид LCD)

· плазмові

· проекційні

· OLED-монітори

Плазмові і проекційні монітори використовують там, де потрібен великий розмір екрану (діагональ метр і більше).

Рис. 2.1.1. 5. "Системний блок -- вид ззаду "

На рис. 5. зображено вигляд задньої панелі ситемного блоку і також роз'єми для підключення пристроїв зображених на рисунках вище, і інших периферійних пристроїв(колонки, принтери, модеми і т.д.).



• 2.2 Внутрішні пристрої

Системний блок -- головний компонент ПК, або просто кажучи це і є сам комп'ютер. В ньому відбуваються всі операції.

Рис. 2.1.2. 1. "Системний блок"

Системний блок стаціонарного ПК -- прямокутний каркас, у якому розміщено всі основні вузли комп'ютера: материнська плата; адаптери, блок живлення, накопичувач на гнучких магніт дисках (НГМД), один (іноді більше) накопичувач, динамік, дисковод для компакт-дисків або інші накопичувачі, органи керування.

Стандартний системний блок складається з :

· системна плата;

· процессор;

· пам`ять (оперативна пам`ять);

· блок живлення;

· дисковод для гнучких дискет;

· жорсткий диск;

· дисковод CD-ROM;

· відео плата;

· звукова плата;

· динамік.

Рис. 2.1.2. 2. "Будова системної плати"

Материнська плата, системна плата, базова плата (англ.motherboard), відома також як головна плата (mainboard) -- плата, на якій містяться основні компоненти комп'ютера, що забезпечують логіку. На системній платі монтується чіпсет, це мікросхеми, які забезпечують і контролюють логіку функціонування плати. На платі також розташовуються роз'єми для підключення центрального процесора, графічного адаптера,звукової плати, жорстких дисків, оперативної пам'яті та інші роз'єми.

На системній платі містяться змонтовані:

· слоти DIMM для установки модулів пам'яті типу SDRAM, DDR, DDR2.. (різні для кожного типу пам'яті). Найчастіше їх 3-4, хоча на компактних платах можна зустріти тільки 1 або 2 таких слоти;

· спеціалізований роз'єм типу AGP або PCI-Express для установки відеокарти. Втім, останнім часом, з поголовним переходом на відеоінтерфейс останнього типу, часто-густо зустрічаються плати з двома, а то і з трьома відеорознімами. Також зустрічаються і системні плати (з найдешевших) без відеорознімів взагалі -- їхні чипсети мають вбудоване графічне ядро, і зовнішня графічна карта для них необов'язкова;

· поруч із слотами для відеокарт зазвичай знаходяться слоти для підключення додаткових карт розширення стандартів PCI або PCI-Express х1 (раніше зустрічалися ще і слоти ISA, але зараз такі плати -- музейна рідкість);

· інтерфейси (IDE і/або сучасніший Serial ATA) для підключення дискових накопичувачів -- твердих дисків і оптичних приводів. Також там досі знаходиться рознім для floppy-дисковода (3,5" дискети), хоча все йде до того, що від нього незабаром остаточно відмовляться. Всі дискові накопичувачі підключаються до системної плати за допомогою спеціальних кабелів, які в розмовній мові називають "шлейфами";

· недалеко від процесора розташовуються розєми для підключення живлення (частіше всього два типи -- 24-контактний ATX і 4-контактний ATX12V для додаткової лінії +12 V) і дво-, три- або чотирифазний модуль регулювання напруги VRM (Voltage Regulation Module), що складається з силових транзисторів, дроселів і конденсаторів. Цей модуль перетворює, стабілізує і фільтрує напругу, що подається від блоку живлення;

· задню частину системної плати займає панель з рознімами для підключення додаткових зовнішніх пристроїв -- монітора, клавіатури і миші, мережних-, аудіо- і USB-пристроїв тощо;

Центральний процесор, ЦП (англ. Central processing unit, CPU) -- функціональна частина ЕОМ, що призначена для інтерпретації команд.

Функції:

· обробка даних по заданій програмі шляхом виконання арифметичних і логічних операцій;

· програмне керування роботою пристроїв комп'ютера.

Оперативна пам'ять (англ. Random Access Memory, дослівно -- пам'ять з довільним доступом, первинна пам'ять) -- пам'ять ЕОМ, призначена для зберігання коду та даних програм під час їх виконання. У сучасних комп'ютерах оперативна пам'ять переважно представлена динамічною пам'яттю з довільним доступом DRAM.

Комп'ютерний блок жимвлення -- блок живлення (вторинне джерело живлення), призначений для забезпечення вузлівкомп'ютера електричною енергією постійного струму. У його завдання входить перетворення мережевої напруги до заданих значень напруги живлення, її стабілізація і захист від незначних перешкод з боку електричних мереж живлення. Також, будучи забезпеченим вентилятором, він бере участь в охолоджуванні системного блоку.

Гнучкий диск також дискета чи флоппі диск (англ.Floppy disk) -- портативний носій інформації, який використовується для багаторазового запису та зберігання даних, що являє собою поміщений в захисний пластиковий корпус (диск діаметром 3Ѕ" має жорсткіший футляр, ніж диск діаметром 5ј") гнучкий магнітний диск, покритийферомагнітним шаром.

Твердий диск або твердий магнітний диск, або накопичувач на магнітних дисках (англ. Hard (magnetic) disk drive, англ. HDD), у комп'ютерному сленгу -- "вінчестер" (від англ. winchester), -- магнітний диск, основа якого виконана з твердого матеріалу. У більшості ЕОМ виконує функцію енергонезалежного носія інформації (комп'ютерної пам'яті чи нагромаджувача інформації) з довільним доступом (англ. random access).

Дисковод-- контролер зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв, комп'ютерний пристрій управління введенням-виведенням інформації (даних) для записування-зчитування на змінні диски, важливий різновид комп'ютерних накопичувачів.

Як правило дисковод має електродвигун зі шпинделем для обертання дисків. В цьому класі пристроїв саме наявність механіки є визначальною, проте існують накопичувачі без потреби в механіці (передусім, карти і пристрої на флеш-пам'яті).

Відеокарта -- пристрій, призначений для обробки, генераціїзображень з подальшим їх виведенням наекран периферійного пристрою.

Відеокарта зазвичай є платою розширення (дискретна відеокарта) і вставляється у слот розширення, універсальний (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) або спеціалізований (AGP), проте відеокарта може бути вбудованою (інтегрованою) уматеринську плату (як у вигляді окремого елементу, так і в якості складової частини північного мостучіпсету або центрального процесора).

Звукова плата (також звукова карта, аудіоплата, аудіокарта,звуковий контролер, аудіоконтролер) (англ. sound card) -- електротехнічний пристрій, що дозволяє працювати зі звукомна комп'ютері (виводити на акустичні системи та записувати в комп'ютер).

Динамік ПК (англ. PC speaker; Beeper) -- найпростіший пристрій відтворення звуку, який застосовувався у IBM PC і сумісних ПК. До появи спеціалізованих звукових карт був основним пристроєм відтворення звуку. У сьогодення PC speaker залишається штатним пристроєм IBM PC-сумісних комп'ютерів, і в основному використовується для подачі сигналів про помилки, зокрема при проведенні POST.

Пристрій дозволяє відтворювати прості одноголосні звукові сигнали, що генеруються за допомогою програмувального таймера. За допомогою спеціальних програм також можливе відтворення низькоякісного оцифрованого звуку, за рахунок істотного використання ресурсів процесора.



• Висновок

Сукупність пристроїв, призначених для автоматизації опрацювання даних, називають обчислювальною технікою. Конкретний набір програмно-апаратних пристроїв, призначених для виконання певного класу завдань, називають обчислювальною системою. Центральним пристроєм обчислювальної системи, як правило, є комп'ютер.

В сучасному розумінні, комп'ютер - це універсальний електронний пристрій, призначений для автоматизації накопичення, збереження, опрацювання, передачі та відтворення даних.

Склад обчислювальної системи називається конфігурацією. Апаратні та програмні засоби обчислювальної системи розглядаються окремо. Тому розрізняють апаратну на програмну конфігурацію.

Структурно комп'ютер складається з чотирьох основних пристроїв відповідно до тих завдань, які він вирішує при опрацюванні даних.

Пристрої вводу призначені для вводу (накопичення) інформації та управління роботою комп'ютера користувачем.

Пристрої виводу призначені для виводу інформації з метою візуального спостереження за роботою комп'ютера та створення твердих копій документів.

Запам'ятовуючі пристрої призначені для збереження інформації, як тривалого, так і тимчасового, на час їх опрацювання комп'ютером. Пам'ять поділяють на внутрішню та зовнішню.

Головним пристроєм комп'ютера є центральний процесор. Він і виконує основні операції по опрацюванню даних та управління роботою інших пристроїв.

По способу розташування пристроїв відносно процесора їх поділяють на внутрішні та зовнішні (периферійні).

Апаратно комп'ютер поділяється на:

1)системний блок;

* корпус;

* процесор;

* материнська плата;

* внутрішня пам'ять;

* зовнішня пам'ять;

* блок електричного живлення;

* відеокарти;

* звукові карти;

* порти;

2)пристрої введення інформації;

3)пристрої виведення інформації;

4)комунікаційне обладнання.



• Список посилань на джерела
• 1. http://informatic-10.at.ua/index/istorija_obchisljuvalnoji_tekhniki/0-36, (09.10.2014);
• 2. http://uk.wikipedia.org/wiki/Історія_обчислювальної_техніки, (09.10.2014);
• 3. http://ua-referat.com, (11.10.2014);
• 4. http://www.ua5.org/osnovi/23-vnutrshn-pristro-kompjutera.html, (11.10.2014);
• Список використаної літератури
• 1. Бабич М.П. Комп'ютерна схемотехніка: навчальний посібник / Бабич М.П., Жуков І.А. - К. : МК-Прес, 2004. - 412 с. -- ISBN 966-96415-1-9 : Б. ц.
• 2. Бабич Н.П. Компьютерная схемотехника: методы построения и проектирования : учебное пособие / Бабич Н.П., Жуков И.А. - К. : МК-Пресс, 2004. - 576 с. : ил. -- ISBN 966-96415-2-7 : Б. ц.
• 3. Глушаков С.В. Персональный компьютер [Текст] : настольная книга пользователя / Глушаков С.В., Сурядный А.С. - Х. : Фолио, 2001. - 501 с. -- ISBN 966-03-1616-Х : Б. ц.
• Размещено на Allbest.ru

...