Архитектура персонального компьютера. 5
|
|
образной «перемычкой» на две неравные части. Ранее
в слот PCI устанавливалась и видеокарта, теперь для этой цели служит
разъем AGP (Advanced Graphic Port). Это специальный, более быстрый с
точки зрения пропускной способности слот. Остальные слоты в новые
компьютеры не устанавливаются.
Для упрощения подключения
устройств электронные схемы
нескольких модулей –
системной (материнской) – располагаются процессор, сопроцессор,
оперативная память и шина. Схемы, управляющие внешними устройствами
компьютера (контроллеры или адаптеры), находятся на отдельных платах
вставляющихся в унифицированные разъёмы (слоты) на материнской плате.
«Гнездо» для установки
существует свой тип материнской платы, как правило, несовместимый с
другими процессорами. Так в гнездо для процессора Pentium III нельзя
установить процессор AMD K7. И наоборот.
Итак, сегодня на рынке
существует три материнских
трёх разных классов процессоров:
платы с разъёмом Slot 1 предназначены для процессоров фирмы Intel. Тип
разъёма – слот (длинное щелевидное гнездо).
Платы с разъёмом Socket-370 предназначены
для установки новых
Celeron фирмы Intel (частота от 400 МГц). Тип разъёма – квадратное
гнездо.
Платы с разъёмом SuperSocket 7 (Socket A) предназначены для
«альтернативных» процессоров фирм AMD, Cyrix, IBM и других. Тип разъёма –
квадратное гнездо.
Одним из контроллеров, которые присутствуют во всех компьютерах,
является контроллер портов ввода-вывода. Типы портов:
- параллельные (LPT1-LPT4), к ним обычно присоединяют принтеры и
сканеры;
- асинхронные последовательные порты (COM1-COM4), к ним подсоединяются
мышь, модем и т. д.;
- игровой порт – для
- порт USB (USB 2) – недавняя разработка - порт с наивысшей скоростью
ввода-вывода, к нему подключаются новые модели принтеров, сканеров,
модемов, мониторов и т.д. Одним из его достоинств является возможность
подключения целой цепочки устройств. Например, через один порт USB
подключен принтер, через принтер подключен сканер и т.д.
Некоторые устройства могут подключать и к параллельным, и к
последовательным портам, и к порту USB (USB 2). Самый быстрый обмен
осуществляется через порт USB 2, затем USB, параллельные же порты
выполняют ввод-вывод с большей скоростью, чем последовательные (за счет
использования большего числа проводов в кабеле).
Видеоадаптер (видеоконтроллер, видеокарта) предназначен для работы в
графическом режиме. Главной задачей современной видеокарты является
поддержка объёмной, трёхмерной графики (3D). Никогда не помешает и
дополнительная возможность
сигнала. Главной характеристикой является объём памяти. Современные
графические приложения и игры требуют от видеокарты наличие как можно
большего количества памяти (желательно 16, 32, а ещё лучше 64 Мб). Однако
не все могут позволить купить себе даже 16 Мб видеокарту, поскольку цены
на них остаются ещё достаточно высокими.
Жесткий диск (винчестер, HDD)
– предназначен для
информации, используемой при работе компьютера: операционной системы,
документов, игр и т.д. Основными характеристиками жесткого диска являются
его емкость, измеряемая в гигабайтах (Гб), скорость чтения данных,
среднее время доступа, размер кэш-памяти. Для современного домашнего
компьютера необходим жесткий диск объёмом не менее 10 Гб. Информация
хранится на одной или нескольких круглых пластинках с магнитным слоем,
над которыми летают магнитные записывающие головки. Винчестеры
подключаются к материнской плате с помощью специальных шлейфов-кабелей,
каждый из которых рассчитан на два устройства.
Внутренний динамик (PC Speaker) – устройство, предназначенное для
вывода системных звуковых сообщений. Например, в начале загрузки
компьютера происходит тестирование оборудования. Ниже приведена таблица
звуковых сигналов, возникающих при самотестировании компьютера.
|Протяжённость и
|
|количество гудков
|Значение сигналов
|1 короткий
|Все блоки функционируют
|2 коротких
|Ошибка связана с монитором
|Нет гудков
|Неисправность источника
|
|платы
|Непрерывный гудок
|Неисправность источника
|
|платы
|Повторяющиеся короткие
|Неисправность источника
|гудки
|платы
|1 длинный и 1 короткий
|Неисправность системной
|1 длинный и 2 коротких
|Неисправность видеокарты
|1 длинный и 3 коротких
|Неисправность видеокарты
Кроме того, внутренний динамик может использоваться некоторыми DOS
программами и играми.
Звуковая карта – устройство,
необходимое для
звука, посредством звуковых колонок. Существуют 8, 16 и 20 разрядные
(битные) карты. Для домашнего компьютера хватает 16 битной звуковой
карты, поскольку 20 битные – профессиональные карты для программистов,
занимающихся музыкой на компьютере, да и стоит такая карта намного дороже
других.
Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM) предназначено для
чтения записей на компакт-дисках. Достоинства устройства – большая
емкость дисков, быстрый доступ, надежность, универсальность, низкая
стоимость. Основное понятие, характеризующее работу данного устройства –
скорость. Самые первые CD-ROM – 1-скоростные. Сейчас появились 52-
скоростные CD-ROM. Что значит 52 скоростной привод? Это значит, что он
читает данные в 52 раза быстрее самого первого 1 скоростного (150 Кб/с)
CD-ROM. Следовательно, 52 умножаем на 150… 7800 килобайт в секунду!
Главный недостаток стандартных дисководов CD-ROM – не возможность записи
информации. Для этого необходимы другие устройства:
CD-R – дисковод с возможностью однократной записи информации на
специальный диск, в России их называют «болванками». Запись на эти диски
осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного
слоя, выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча.
CD-RW – дисковод с возможностью многократной записи информации. Это
устройство работает совершенно по другому принципу и совсем другими
дисками, чем CD-R.
В последнее время всё большее распространение получает DVD-ROM –
устройство, предназначенное для чтения дисков формата DVD.
Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках) позволяют
переносить документы с одного компьютера на другой, хранить информацию.
Основным недостатком
и ненадежность хранения информации. Однако именно этот способ для многих
российских пользователей является единственной возможностью перенести
информацию на другой компьютер. На компьютерах последних лет выпуска
устанавливаются дисководы для дискет размером 3,5 дюйма (89мм). Раньше
использовались накопители размером 5,25 дюймов. Они, не смотря на свои
размеры, обладают меньшей емкостью и менее надежны и долговечны. Оба типа
дискет обладают защитой от записи (перемычка на защитном корпусе
дискеты). В последнее время стали появляться альтернативные устройства:
внешние дисководы, с дисками емкостью до 1,5 Гб и намного большей
скоростью чтения, нежели дисковод флоппи-дисков, однако они ещё мало
распространены и весьма недёшевы.
BIOS (Basic Input - Output System) – базовая система ввода-вывода –
микросхема, установленная на материнской плате. Именно здесь хранятся
основные настройки компьютера. С помощью BIOS можно изменить скорость
работы процессора, параметры работы для других внутренних и некоторых
внешних устройств компьютера. BIOS – это первый и самый важный из
мостиков, связующий между собой аппаратную и программную часть
компьютера. Поэтому для современных BIOS немало важными особенностями
является возможность её обновления, работы со стандартом Plag&Play
(включи и работай), возможность загрузки компьютера с CD-ROM, сети и
дисководов ZIP.
ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ПК.
Клавиатура – устройство, предназначенное для ввода в компьютер
информации от пользователя. Современная клавиатура состоит из 104
укреплённых в едином корпусе клавиш.
Мышь – манипулятор для ввода информации в компьютер. Он необходим для
работы с графическими пакетами, чертежами, при разработке схем и при
работе в новых операционных системах. Основной характеристикой мыши
является разрешающая
Неплохо иметь также специальный коврик под мышь, что обеспечивает её
сохранность и долговечность. Самые простые и дешевые модели – оптико-
механические. Более дорогие и надёжные модели «мышек» - оптические. А
самым большим шиком считаются инфракрасные беспроводные мыши. Сочетания
такого зверя с инфракрасной клавиатурой – верх компьютерного шика.
Джойстик - ма
нипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с
кнопками, употребляется в компьютерных играх.
Монитор (дисплей) - устройство, предназначенное для вывода на экран
текстовой и графической информации. От качества монитора зависит
сохранность зрения и обще утомляемость при работе. Мониторы имеют
стандартный размер диагонали в 14,15,17,19,20 и 21 дюйм. Однако в
настоящее время мониторы с 14 дюймовым экраном не выпускают. Для
домашнего компьютера вполне хватит монитора с 15 или 17 дюймовым экраном.
Принтер – устройство, предназначенное для вывода текстовой и
графической информации на бумагу. Различают матричные, струйные и
лазерные принтеры (расположены в порядке улучшения качества и скорости
печати). Принтеры бывают цветные (струйные и лазерные) и черно-белые
(матричные и лазерные).
Сканер – устройство для ввода в компьютер текстовой и графической
информации. Сканеры бывают ручные, настольные и даже напольные. Ручные
сканеры дешевле прочих, но качество и точность сканирования у них очень
малы. Настольные планшетные сканеры позволяют достигать намного лучшего
результата, но цена таких сканеров намного выше.
Плоттер – устройство, позволяющее
выводить графическую
бумагу или другие носители. Типовые задачи для плоттеров – выполнение
различных чертежей, схем, рисунков, графиков, карт и т.п. Современные
плоттеры классифицируются по формату использования бумаги и типу пишущего
механизма. Цена плоттера и расходных материалов, как правило, достаточно
высока. Но качество близко к полиграфическому и оправдывает все затраты.
Дигитайзер – приспособление для ввода графической информации в
компьютер, а проще – для рисования. На планшете чувствительным к нажатию
специального карандаша –
переносится на экран монитора. В комплекте с дигитайзером поставляется 4-
кнопочная «мышь». Формат планшетов – от А4 до А0. Естественно, что данное
устройство очень дорого для обычного пользователя. А вот для дизайнеров и
художников-полиграфистов это устройство незаменимый помощник, быстро
окупающий себя.
Модем (модулятор-демодулятор)- устройство, позволяющее компьютеру
выходить на связь с другим компьютером посредством телефонных линий. По
своему внешнему виду и месту установки модемы подразделяются на
внутренние (internal) и внешние (external). Внутренние модемы
представляют собой
компьютер, а внешние - автономное устройство, подсоединяемое к одному из
портов. Внешний модем стоит дороже внутреннего того же типа из-за внешней
привлекательности и более легкой установки. Основной параметр в работе
модема - скорость передачи данных. Она измеряется в bps (бит в секунду).
Сегодня достаточно хорошим модемом считается модем со скоростью 33600 bps
(около 230Kb в минуту). Также важными показателями в современных модемах
является наличие режима коррекции ошибок и режима сжатия данных. Первый
режим обеспечивает дополнительные сигналы, посредством которых модемы
осуществляют проверку данных на двух концах линии и отбрасывают
немаркированную информацию, а второй сжимает информацию для более быстрой
и четкой ее передачи, а затем восстанавливает ее на получающем модеме.
Оба эти режима заметно увеличивают скорость и чистоту передачи
информации, особенно в российских телефонных линиях. Также существуют
мировые стандарты скорости модема, сжатия данных и коррекции ошибок.
Сейчас на мировом рынке модемов фактически правят 2 фирмы: ZyXEL и US
Robotics. Они производят самые
Очень дорогие суперсовременные модемы ZyXEL имеют возможность
воспроизведения голоса, записанного в цифровом режиме и сжатия речевых
сигналов, что позволяет использовать их в качестве автоответчиков. Также
некоторые модели ZyXEL и US Robotics Courier снабжены переключателем
речь/данные, встроенным тестированием, определителем номера и другими
полезными функциями. Последние годы спрос на модемы стал достаточно
высок, т.к. они необходимы практически каждому работающему на компьютере
человеку. Модемы позволяют достаточно быстро передавать с одного
компьютера на другой пакеты документов и связываться по электронной
почте, а также обеспечивают доступ в глобальные мировые сети.
Источник бесперебойного питания (ИБП) – устройство, предназначенное
для защиты компьютера от скачков напряжения или отключения
электроэнергии. Для надёжной работы компьютера ему необходимо устойчивое
питание. Как показывает исследование фирмы IBM, за месяц практически
каждый компьютер испытывает 128 нарушений электропитания – от скачков
напряжения (которые могут привести к повреждению оборудования) до
мгновенных и длительных понижений напряжения и отключения питания,
которые могут вызвать потерю данных. ИБП при малейших колебаниях
напряжения мгновенно переключает компьютер на аварийное питание от
резервных батарей, позволяя продолжить работу при кратковременном
отключении или корректно завершить работу при длительном отключении
электроэнергии. Конечно, ИБП не дёшевы, но они гораздо дешевле вашего
оборудования и тем более той информации, которая хранится на ваших
дисках. Лучшими в мире источниками бесперебойного питания считаются APC.
Стоимость простых моделей от 2350руб.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ.
1623г. Первая «считающая машина», созданная Уильямом Шикардом. Это
довольно громоздкий аппарат мог
применять простые
(сложение, вычитание) с 7-значными числами.
1644г. «Вычислитель» Блеза
Паскаля – первая по
считающая машина, производившая арифметические действия над 5-значными
числами.
1668г. Вычислитель сера Сэмюэля Морланда, предназначавшийся для
финансовых операций.
1674г. Вильгельм Годфрид фон Лейбниц сконструировал механическую
счётную машину, которая умела производить не только операции сложения и
вычитания, но и умножения!
1820г. Первый калькулятор – «Арифмометр» Шарля де Кольмара.
Продержалось на рынке (с некоторыми усовершенствованиями) целых 90 лет!
1834г. Знаменитая «
программируемый компьютер, использовавший примитивные программы на
перфокартах.
1871г. Бэббидж создал
печатающее устройство – принтер.
1886г. Дорр Фелт создал Comptometer – первое устройство с клавишным
вводом данных.
1890г. В США произведена перепись населения – впервые в этом
участвовала «считающая машина», созданная Германом Холлритом.
1935г. Корпорация IBM (International Business Machines) начала выпуск
массовых вычислителей IBM-601.
1937г. Математик Алан Тюринг создал «математическую модель»
компьютера, получившую название «Машина Тюринга».
1938г. Кондрад Цузе, друг
и коллега знаменитого Вернера
создал в Берлине один из первых компьютеров – V1.
1943г. Говард Эйкен создает «ASCC Mark I» - машину, считающуюся
дедушкой современных
состоял из 750 000 частей. Машина применялась в военных целях – для
расчёта артиллерийских таблиц.
1945г. Джон фон Нейман разработал теоретическую модель устройства
компьютера – первое в мире описание компьютера, использовавшего
загружаемые извне программы. В этом же году Мочли и Эккерт создали ENIAC
–самый грандиозный и мощный ламповый компьютер той эпохи. Компьютер весит
более 70 тон и содержит в себе почти 18 тысяч электронных ламп. Рабочая
частота компьютера не превышает 100КГц (несколько сот операций в
секунду).
1956г. В Массачусетском технологическом институте создан первый
компьютер на транзисторной основе. В этом же году IBM создала первый
накопитель информации – прототип винчестера – жёсткий диск КАМАС 305.
1958-1959г. Д. Килби и Р. Нойс создали уникальную цепь логических
элементов на поверхности кремниевого кристалла, соединённого алюминиевыми
контактами – первый прототип микропроцессора, интегральную микросхему.
1960г. АТ разработали первый модем.
1963г. Дуглас Энгельбарт получил патент на изобретённый им
манипулятор – «мышь».
1968г. Основание фирмы Intel Робертом Нойсем и Гордоном Мурем.
1969г. Intel представляет первую микросхему оперативной памяти
объёмом 1 Кб. В этом же году фирма Xerox создаёт технологию лазерного
копирования изображений, которая через много лет ляжет в основу
технологии печати лазерных принтеров. Первые «ксероксы».
1971г. ПО заказу японского
производителя
команда разработчиков Intel под руководством Теда Хоффа создаёт первый 4-
разрядный микропроцессор Intel-4004. Скорость процессора – 60 тысяч
операций в секунду. В этом же году команда и исследователей лаборатории
IBM в Сан-Хосе создает первый 8-дюймовый «флоппи-диск».
1972г. Новый микропроцессор от Intel – 8-разрядный Intel-8008. Xerox
создаёт первый микрокомпьютер Dynabook, размером чуть больше записной
книжки.
1973г. В научно-исследовательском центре Xerox создан прототип
первого персонального компьютера. Первый герой, появившийся на экране, -
Коржик, персонаж детского телесериала «Улица Сезам». В этом же году
Sce
lbi Computer Consulting Company выпускает на рынок первый готовый
персональный компьютер, укомплектованный процессором Intel-8008 и с 1 Кб
оперативной памяти. В этом же году IBM представляет жёсткий диск IBM
3340. Ёмкость диска составляла 16 Кб, он содержал 30 магнитных цилиндров
по 30 дорожек в каждом. Из-за этого и был назван «винчестером» (30/30” –
марка знаменитой винтовки). И в этом же году Боб Мэткэлф изобретает
систему связи компьютеров, получившую название Ethernet.
1974г. Новый процессор от Intel – 8-разрядный Intel-8080. Скорость
640 тысяч операций в секунду. В скором времени на рынке появляется
недорогой компьютер Altair на основе этого процессора, работающий под
управлением операционной системы CP/M. В этом же году первый процессор
выпускает главный конкурент Intel в 70-х годах – фирма Zilog.
1975г. IBM выпускает первый лэптоп. Первой музыкальной композицией,
воспроизведённой с помощью компьютера, слала мелодия песни The Beatles
«Fool On The Hill».
1976г. Фирма Advanced Micro Devices (AMD) получает право на
копирование инструкций и микрокода процессоров Intel. Начало «войны
процессоров». В этом же году Стив Возняк и Стив Джобс собирают в
собственной гаражной мастерской компьютер серии Apple. А 1 апреля того же
года на свет появляется компания Apple Computer. Компьютер Apple I
поступает в широкую продажу с весьма сакраментальной цифрой на ценнике –
666.66$.
1977г. В продажу поступают массовые компьютеры Commodore и Apple II.
Который снабжён оперативной памятью в 4 Кб, постоянной памятью 16 Кб,
клавиатурой и дисплеем. Цена за всё удовольствие - 1300$. Apple II
обзаводится модной добавкой – дисководом флоппи-дисков.
1978г. Intel представляет новый микропроцессор – 16 разрядный Intel-
8086, работающий с частотой 4,77 МГц (330 тысяч операций в секунду).
Основана компания Hayes – будущий лидер в производстве модемов. Commodore
выпустила на рынок первые модели матричных принтеров.
1979г. Появление процессора Intel-8088, а также первых видеоигр и
компьютерных приставок для них. Японская фирма NEC выпускает первый
микропроцессор в этой стране. Hayes выпускает первый модем со скоростью
300 бод, предназначенный для
1980г. Компьютер Atari становится самым популярным компьютером года.
Seagate Technologies представляет первый винчестер для персональных
компьютеров – жёсткий диск диаметров 5.25 дюймов.
1981г. Появляется компьютер Apple III. Intel представляет первый
сопроцессор. Основана фирма Creative Technology (Сингапур) – создатель
первой звуковой карты. Появляется в продаже первый массовый жёсткий диск
ёмкостью 5 Мб и стоимостью 1700$.
1982г. На рынке появляется новая модель от IBM – знаменитая IBM PC AT
– и первые клоны IBM PC. IBM представляет процессор 16-разрядный 80286.
Рабочая частота 6 МГц. (1,5 млн. операций в секунду). Hercules
представляет первую чёрно-белую видеокарту – Hercules Graphics Adapter
(HGA).
1983г. Commodore выпускает первый портативный компьютер с цветным
дисплеем (5 цветов). Вес компьютера 10кг, цена 1600$. IBM представляет
компьютер IBM PC XT, укомплектованный 10 Мб жёстким диском, дисководом на
360 Кб и 128 (позднее 768) Кб оперативной памяти. Цена компьютера
составляла 5000$. Выпущен миллионный компьютер Apple II. Появляются
первые модули памяти SIMM. Philips и Sony представляют миру технологию CD-
ROM.
1984г. Apple выпускает модем на 1200 бод. Hewlett-Packard выпускает
первый лазерный принтер серии LaserJet с разрешением до 300 dpi. Philips
выпускает первый дисковод CD-ROM. IBM представляет первые мониторы и
видеоадаптеры EGA (16 цветов, разрешение - 630х350 точек на дюйм), а
также профессиональные 14-дюймовые мониторы, поддерживающие 256 цветов и
разрешение в 640х480 точек.

- Архитектура персонального компьютера
- Архитектура персонального компьютера основные и внешние устройства компьютера
- Архитектура Петровской эпохи
- Архитектура пирамид и храмов – отражение идеи Вечной жизни в культуре Древнего Египта
- Архитектура ПК
- Архитектура ПК
- Архитектура ПК
- Архитектура персонального компьютера
- Архитектура персонального компьютера
- Архитектура персонального компьютера
- Архитектура персонального компьютера
- Архитектура персонального компьютера
- Архитектура персонального компьютера
- Архитектура персонального компьютера