Учебно-методические материалы «Аппаратное обеспечение компьютера»

Аппаратное обеспечение компьютера Информатика Начать

Содержание Определение ПК. Виды ПК. Состав ПК. Состав системного блока. Микропроцессор. Устройство ввода информации. Устройство вывода информации. Устройства памяти.

Персональный компьютер — компьютер (вычислительная машина), предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросы большого количества людей. Персональный компьютер — компьютер (вычислительная машина), предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросы большого количества людей. Современный персональный компьютер может быть реализован в различных вариантах – настольном (desktop), портативном (notebook), карманном (handheld) и других. СОДЕРЖАНИЕ

Настольный вариант ПК Это стандартная конфигурация персонального компьютера, когда основные блоки разнесены отдельно: системный блок; монитор; клавиатура; колонки; мышь.

Мобильные ПК Ноутбуки Компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе, как правило, складывающемся в виде книжки. Для достижения малых размеров в них применяются специальные технологии: специально разработанные микросхемы, ОЗУ и жесткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура, внешние блоки питания, минимум гнезд расширения.

Планшетные ПК Планшетные ПК Аналогичны ноутбукам, но содержат чувствительный к нажатию экран и не содержат механической клавиатуры. Ввод текста и управление осуществляются через экранный интерфейс. Вычислительная мощь уступает настольным ПК, так как применяются энергосберегающие компоненты. Мобильные ПК

Карманные ПК (PDA) Карманные ПК (PDA) Сверхпортативные устройства, умещающиеся в кармане. Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специального пера (стилуса), а клавиатура и мышь отсутствуют. Мобильные ПК СОДЕРЖАНИЕ

Основные составные части персонального компьютера Монитор Системная плата Процессор Оперативная память Платы расширений Блок питания Оптический привод Жесткий диск Мышь Клавиатура СОДЕРЖАНИЕ

Системный блок Блок питания; Материнская плата; Процессор; Внутренняя память; Видеокарта; Жесткий диск; Устройство для работы с внешними носителями информации; Звуковая карта; Сетевая карта СОДЕРЖАНИЕ

Материнская плата Материнская плата Процессор Внутренняя память (ОЗУ,ПЗУ) Видеоадаптер Адаптеры гибких дисков Адаптер жесткого диска

Видеокарта Наименование элемента Описание Графический процессор Расчет выводимого изображения, обработка команд трехмерной графики. Определяет быстродействие видеокарты. Видеоконтроллер Создание изображения в видеопамяти, подача команд RAMDAC на создание сигналов развертки для монитора, обработка запросов центрального процессора. Цифро-аналоговый преобразователь Преобразование изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемого на аналоговый монитор. Видео-ПЗУ Хранит видео-BIOS,экранные шрифты, служебные таблицы и т.п. Инициализация и работа видеокарты до загрузки основной операционной системы. Видеопамять Хранение изображения, выводимого на монитор, его промежуточных элементов Система охлаждения Сохранение температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах. Преобразует изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора

Звуковая и сетевая карта Звуковая карта Аналоговый сигнал(линейный вход)−>Цифровой сигнал(поступает в ПК) Цифровой сигнал(создается в ПК)−>Аналоговый сигнал(колонки, наушники) Назначение:вывод мультимедийного аудио;игры;создание и прослушивание музыки Способы подключения: внутренние(PCI,PCI Express);внешние(USB,FireWire) Cостав: аналоговые фильтры; АЦП; блок цифровой обработки; устройство сопряжения с ПК; ЦАП. Сетевая карта Обеспечивает связь и передачу данных между несколькими ПК в сети. Виды: интегрированные; внешние(с разъемом под витую пару, Беспроводные). Характеристики: разрядность; шина данных; микросхема контроллера; поддержка сетевой среды передачи; скорость.

МОДЕМ Предназначен для подключения компьютера к сети Интернет по проводной или беспроводной технологии. В настоящее время в большинстве случаев используется технология ADSL При невозможности подключения в проводной сети, используются беспроводные GSM, GPRS и 3G модемы. СОДЕРЖАНИЕ

Микропроцессор

Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами компьютера («МОЗГ» компьютера)

Современный процессор представляет собой микросхему,или чип (англ.chip), выполненную на миниатюрной кремниевой пластине – кристалле. Поэтому его принято называть – микропроцессор.

В современных компьютерах весьма распространенными являются микропроцессоры фирмы INTEL, более известные по их товарной марке Pentium.

Характеристики микропроцессора

Технические характеристики микропроцессора

Производительность – количество элементарных операций, выполняемых за одну секунду. Производительность определяет быстродействие компьютера в целом.

Тактовая частота – количество тактов в секунду (Такт – чрезвычайно малый промежуток времени, измеряемый микросекундами, в течении которого может быть выполнена элементарная операция). Единица измерения тактовой частоты – Гц (герц) Для современных компьютеров тактовая частота измеряется от сотен мегагерц (1 МГц=1000 Гц) до нескольких гигагерц ( 1ГГц=1000 МГц)

Разрядность – размер минимальной порции информации, обрабатываемой процессором за один такт. Эта порция информации, часто называемая машинным словом, представлена последовательностью двоичных разрядов (бит). Процессор в зависимости от его типа может иметь одновременный доступ к 8, 16, 32, 64 битам.

СОДЕРЖАНИЕ

УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ переводят информацию с языка человека на машинный язык компьютера.

Мышь Сканер Клавиатура Джойстик Устройства ввода информации Цифровые устройства Микрофон Графический планшет Трекбол Тачпад Щелкните на название устройства

Клавиатура Клавиатура – клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводиться в виде алфавитно-цифровых символьных данных. Помимо этого на клавиатуре выделяют функциональные и служебные клавиши.

Клавиатура служит для ввода символьной информации и управляющих команд. Назначение клавиатуры

Виды клавиатур Клавиатура с подсветкой Клавиатура ноутбука Складная клавиатура Гибкая клавиатура «Для блондинок» Вот такая клавиатура…

Выбор устройства ввода

Мышь– устройство «графического» управления. При перемещении мыши по коврику на экране перемещается указатель мыши, при помощи которого можно указывать на объекты и/или выбирать их. МЫШЬ

Такие разные «мыши»

Выбор устройства ввода

ТРЕКБОЛ (шаровой манипулятор) — это шар, расположенный на поверхности. (перевёрнутая мышка). Перемещение указателя по экрану обеспечивается вращением шара, не требуется коврика и места для перемещения манипулятора по столу. Выбор устройства ввода

ДЖОЙСТИК представляет собой ручку управления и наиболее часто используется в компьютерных играх, чаще всего в управлении самолётом или стрелялках. Джойстики управляют перемещениями курсора по экрану.

Выбор устройства ввода

СЕНСОРНАЯ ПАНЕЛЬ (ТАЧПАД) представляет собой поверхность, которая покрыта специальным слоем. Это устройство дает возможность выбирать действие или команду, дотрагиваясь до экрана пальцем. Выбор устройства ввода

ГРАФИЧЕСКИЙ ПЛАНШЕТ или дигитайзер, используется для ввода в компьютер чертежей или рисунков. Условия создания изображения приближены к реальным, достаточно специальным пером или пальцем сделать рисунок на специальной поверхности. Результаты работы дигитайзера воспроизводятся на экране монитора и в случае необходимости могут быть распечатаны на бумаге.

Выбор устройства ввода

СКАНЕР служат для автоматического ввода текстов и графики в компьютер. Сканеры бывают двух типов: ручные планшетные. Сканер распознает изображение, автоматически создает его электронную копию, которая может быть сохранена в памяти компьютера.0

Для сканирования документа необходимо оригинал поместить на стеклянную панель сканера. При сканировании информация о содержимом оригинала пересылается в компьютер. Информация представляется на экране в качестве рисунка, который можно редактировать, сохранить для дальнейшего использования или вывести на печать. Сканированный текст, предназначенный для редактирования обычно обрабатывается программами распознавания текстов, например программой Fine Reader. Планшетный сканер Потоковый сканер Сканеры штрих-кодов Выбор устройства ввода

Цифровые устройства ввода данных WEB-камеры Мобильные телефоны Цифровые фотоаппараты Цифровые видеокамеры

ЦИФРОВАЯ КАМЕРА используется для организации на бескрайних Интернета просторах видеоконференций или просто общения.

Цифровые устройства ввода данных Многофункциональные устройства Медицинские датчики Музыкальные midi-клавиатуры Электронные микроскопы Выбор устройства ввода

МИКРОФОН для ввода звуковой информации используется микрофон, который подключается ко входу звуковой карты. Звуковая карта синтезирует звук.

СОДЕРЖАНИЕ Выбор устройства ввода

Устройства вывода информации переводят информацию с машинного языка в формы, доступные для человеческого восприятия.

Звуковые колонки Монитор Принтер Наушники Устройства вывода информации Плоттер Проектор Щелкните на название устройства

МОНИТОР (дисплей) Монито́р — устройство, предназначенное для визуального отображения информации. Современный монитор состоит из корпуса, блока питания, плат управления и экрана. Информация (видеосигнал) для вывода на монитор поступает с компьютера посредством видеокарты, либо с другого устройства, формирующего видеосигнал.

Монитор с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) Монитор на жидких кристаллах (ЖК) Плазменная панель Визуальное отображение информации (в виде текста, таблицы, рисунка, чертежа и др.). Назначение монитора Виды мониторов Монитор на жидких кристаллах (ЖК)

Основные параметры мониторов Размер зерна или пикселя (дюйм) — физический размер одной точки экрана монитора. Чем меньше размер зерна, тем выше качество изображения. Разрешение — число пикселей по вертикали и горизонтали. Размер экрана —длина диагонали, чаще всего в дюймах Частота обновления экрана (Гц)

Основные параметры мониторов Соотношение сторон экрана — стандартный (4:3), широкоформатный (16:9) или другое соотношение (например 5:4) Глубина цвета — количество бит на кодирование одного пикселя (от монохромного до 32-битного) Время отклика пикселей (не для всех типов мониторов) Угол обзора Выбор устройства вывода

ПРИНТЕР предназначены для вывода на бумагу числовой, текстовой и графической информации. Виды: Матричные Струйные Лазерные

Основные параметры принтеров: Разрешающая способность — число точек на дюйм (измеряется в dpi) или, для игольчатых принтеров, число символов на дюйм (cpi). Например, разрешение 600 dpi означает, что точка может быть помещена в любую из 600 позиций в пределах одного дюйма; Скорость печати определяется двумя факторами — временем механической протяжки бумаги и скоростью обработки поступающих данных. Для матричных и струйных принтеров измеряется в знаках в секунду — cps, для струйных и лазерных — в страницах в минуту; Объём памяти. Принтеры, как правило, оборудованы процессором и внутренней памятью (буфером), которые принимают и обрабатывают данные. Действует правило: чем больше памяти, тем лучше; Сроки службы печатающей головки, картриджа, барабана определяются в документации к конкретной модели принтера.

По количеству цветов печати принтеры делятся на: чёрно-белые (монохромные) цветные

Сравнительные характеристики принтеров Струйный принтер Лазерный принтер Основные недостатки: невысокая стойкость изображений; высокая стоимость эксплуатации (дорогие оригинальные расходные материалы). Достоинства: фотографическое качество печати; невысокая стоимость. Основные недостатки: относительно высокая цена расходных материалов для цветных принтеров. Достоинства: высокая стойкость изображения; относительно невысокая цена; Низкая стоимость отпечатка (ч/б).

Классификация принтеров по принципу переноса изображения на носитель

Матричные Старейшие из ныне применяемых типов принтеров, их механизм был изобретён в 1964 году. Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя точечное изображение.

Струйные Принцип действия - изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица дюз (т.н. головка), печатающая жидкими красителями. Печатающая головка может быть встроена в картриджи с красителями, также используются сменные картриджи, печатающая головка, при замене картриджа не демонтируется.

Лазерные (светодиодные принтеры) Формирование изображения происходит путём непосредственного сканирования лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера. Отпечатки сделанные таким способом не боятся влаги, устойчивы к истиранию и выцветанию. Для печати используется тонер с порошком.

Сублимационный принтер Это принтер, печатающий изображение на плотных твердых поверхностях путем внесения твердотельного (обычно кристаллического) красителя под поверхность твёрдого тела.

Дополнительные возможности принтеров

Интернет-принтер Принтер с функцией подключения к интернету, без необходимости подключения к компьютеру.

Виртуальный принтер Это компьютерная программа, которая работает и выглядит для пользователя как драйвер принтера, но реальный принтер к ней не подключен. Когда пользователь запускает печать документа на такой принтер, вместо вывода на бумагу или другой физический материал, программа определённым образом обрабатывает полученный поток графических команд, результат обработки обычно записывается в файл.

Широкоформатный принтер Принтер с возможностью печатать на листах «широких» форматов, таких как А0, А1, А2 и А3, которые в два и более раз больше по ширине, чем наиболее используемый А4. Некоторые отдельные модели могут печатать на листах шириной до пяти метров.

3D-принтер Устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели. 3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта. Выбор устройства вывода

Графопостроитель (плоттер) Устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).

Выбор устройства вывода

Служат для вывода визуальной информации на экраны (ИД) большого размера Проекторы нового поколения (срок службы лампы до 20000 часов) Проектор в мобильном телефоне ПРОЕКТОР Выбор устройства вывода

Колонки Популярное устройство для вывода звуковой информации. Выбор устройства вывода

Наушники Устройство для персонального прослушивания музыки, речи или иных звуковых сигналов. В комплекте с микрофоном могут служить головной гарнитурой — средством для ведения переговоров по телефону или иному средству голосовой связи. Выбор устройства вывода

Звуковые колонки это акустическая система скромных размеров, зачастую со встроенным усилителем мощности, для воспроизведения сигнала, подаваемого с выхода звуковой карты СОДЕРЖАНИЕ

Устройства памяти компьютера

Для хранения данных и программ их обработки предназначена память. Исторически компьютерную память делят на внутреннюю и внешнюю. Для хранения данных и программ их обработки предназначена память. Исторически компьютерную память делят на внутреннюю и внешнюю. Внутреннюю память компьютера составляют постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и сверхоперативная память (кэш).

Память компьютера Память компьютера Внутренняя Долговременная (внешняя) ОЗУ (ОП) ПЗУ (BIOS) Кэш (ЦП) Жесткий диск (винчестер) Лазерные (оптические) диски Флэш-карты Щелкните на название памяти

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) Постоянное запоминающее устройство предназначено для чтения хранящейся в нём информации. В ПЗУ находятся программы, которые записываются туда на заводе-изготовителе. Они автоматически запускаются при включении компьютера. Эти программы предназначены для первоначальной загрузки операционной системы. После выключения питания компьютера информация в ПЗУ сохраняется — это энергонезависимое устройство. Выбор вида памяти

Оперативная память (ОЗУ) Вся информация, необходимая для работы компьютера, помещается в оперативную память. Процессор может мгновенно обращаться к информации, находящейся в оперативной памяти, поэтому она называется «быстрой» (оперативной). После выключения источника питания вся информация, содержащаяся в оперативной памяти, разрушается — оперативная память энергозависима.

Оперативная память (ОЗУ) ОЗУ характеризуется по двум параметрам: объем и быстродействие. Возможности компьютера во многом зависят от объёма оперативной памяти: чем больше объём памяти, тем большими возможностями по работе с информацией обладает компьютер. Выбор вида памяти

Кэш-память Для ускорения вычислений информация из наиболее часто используемых участков ОЗУ помещается в сверхбыстродействующие микросхемы памяти — кэш-память. Отсутствие кэш-памяти может на 20-30% снизить общую производительность компьютера. Выбор вида памяти

Внешняя (долговременная) память Внешняя память предназначена для долговременного хранения программ и данных, не используемых в данный момент. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Для работы с внешней памятью необходимо наличие: 1) накопителя, или дисковода, — устройства, обеспечивающего запись/считывание информации; 2) носителя — устройства хранения информации.

Основные характеристики накопителей и носителей: информационная ёмкость; скорость обмена информацией; надёжность хранения информации; стоимость.

Выбор вида памяти

Лазерные диски В настоящее время широкое распространение получили CD-ROM или лазерные диски. Запись и считывание информации в лазерных дисководах происходит с помощью света. Поэтому лазерные диски иначе называют оптическими. Оптический диск Устройство для чтения и записи оптических дисков Выбор вида памяти