Файл: Устройство персонального компьютера.pdf

Лазерные принтеры. В создании изображения участвует барабан, лазерный луч. Отдельные участки барабана под действие лазера электризуются. Наэлектризованные участки притягивают частички краски, перенося на бумагу. Получаем высококачественное изображение. Самый быстрый способ вывода текстовой информации -5-15 секунд. Работают практически бесшумно.

Плоттеры (графопостроитель). Бывают барабанного и планшетного типа. Первый работает с рулоном бумаги, второй – с листом, лежащим на плоском столе.

• Устройства ввода информации.

[Сетевой адаптер – дает возможность подключать компьютер в локальную сеть.] ^[77]

Модем. Устройство для обмена информации через Сеть.

Мышь. Манипулятор – инструмент для работы с объектами ОС. Используется для выбора окна, файла, позиции в тексте. Часто используемые действия для открытия файлов (двойной или одиночный щелчок левой кнопки), вызов контекстного меню (правая кнопка), прокрутки списка или текста (колёсико мышки). Изначально изобрели механическую мышь. Внутри располагался шарик, который вращался движении мыши по столу, двигая при этом датчик. Минусы пользования данной комплектации - периодическая чистка от пыли шарика и осей датчиков. Для профилактических процедур в продаже имелись комплекты, которые состояли из ватных дисков и моющего средства. С развитием полупроводниковой оптики на первый план вышли манипуляторы со светодиодами и лазерами. Они легче, точнее, а главное отсутствие частых чисток.. В настоящее время используются оптические мыши двух типов – светодиодные и лазерные. Лазерные в большинстве случаев используют невидимый для человеческого глаза инфракрасный диапазон, а светодиод светится в видимом для нас диапазоне –красным цветом. Лазерные мыши отслеживать передвижения более точно, работают на всевозможных поверхностях (стекло и прочее). Светодиодные не функционируют по всевозможным поверхностям. [Первые мыши использовали для подключения к компьютеру COM-порты.] ^[78] В магазинах уже не продаются, если удастся купить, то только с рук. На них отсутствовало колёсо прокрутки «scroll». Следующий этап развития порта мышки - это PS/2. В эпоху PS/2 появился scroll и всевозможные переходники PS/2-USB, и наоборот. Все современные мыши подключаются к компьютеру через USB-порт. Существуют беспроводные мыши. Имеются и беспроводные комплекты клавиатура + мышь. Этот набор комплектуется одним приёмником радиосигнала. Часто он же служит зарядным устройством для аккумуляторов, которые являются источниками питания для беспроводных устройств.

Клавиатура. Клавиатура – устройство с большим числом кнопок, которое позволяет взаимодействовать с ПК путём их нажатия. Современные варианты имеют более сотни клавиш (102–105, в зависимости от модели). [В России клавиши обычно подписаны изображениями латинского и кириллического алфавитов, цифрами и другими символами (для переключения раскладок по умолчанию используется наиболее удачное сочетание клавиш Левый Alt+Shift, реже два Shift'a вместе)]. ^[79]В других странах -местный алфавит. Изображение на наносится заводским способом и не стирается даже при интенсивном нажатии клавиш несколько лет. Лазерная гравировка может служить десятилетиями. Наклейки служат недолго – до полугода. Чтобы физически соединить клавиатуру к ПК используется разъём PS/2 или USB-порт. В учебном пособии ^[80]описан метод набора 10 пальцами.

Сканер устройство для автоматизированного считывания (сканирования) графической информации. Виды : планшетный, рулонный, проекционный.

Устройство вывода звука. Современные чипсеты и материнские платы имеют интегрированные аудиоподсистемы с достаточно хорошим качеством воспроизведения многоканального (7.1) звука. Существуют отдельные платы – аудиоадаптеры, они обеспечивают высокое качество. Подключаются к слоту PCI Express. Количество акустических колонок, подключаемых к аудиовыходам материнской платы или аудиокарты, в большинстве случаев соответствует количеству каналов аудиоподсистемы ПК. [Например, при схеме звука аудиоподсистемы 7.1 можно подклю чить 7 колонок плюс 1 сабвуфер, но можно подключать и меньшее их количество (5.1,4.1, 2.1). Сабвуфер – звуковая колонка для воспроизведения низкочастотных звуков, диапазон воспроизводимых частот от 25 до 150–200 Гц.] ^[81]Сокращения, которые используют для обозначения колонок акустической системы:

• LF, RF – левая и правая фронтальные колонки;

• LS, RS – левая и правая тыловые колонки;

• C – центральная колонка (системы 5.1, 7.1 и 7.2);

• SW – сабвуфер;

• LRS, RRS – левая и правая тыловые центральные колонки (системы 7.1 и 7.2). Разъемы для аудио при наличии интегрированной аудиоподсистемы разъёмы для подключения колонок и микрофона.

Периферийные устройства компьютера имеют разностороннее применение и многие модели разработаны для создания специфических задач, которые они предназначены выполнять. Эти устройства пользователь ПК может приобрести под свои потребности. Они развиваются не такими шагами как МП или ОС, у них свое развитие, которое удовлетворяет нынешнее общество. Устройствами внешними хранения памяти остаются телефоны. В наши дни становится популярным облачные технологии – весь контент пользователя расположен на серверах, ему же доступна только ссылка на этот ресурс, что позволяет не покупать новые внешние устройства. Пока нас все устраивает – какого-то глобального прогресса, который перевернет мир периферийных устройств, не прогнозируется в ближайшее время.

2.3. Программное обеспечение ПК

[Общие принципы построения, управления и взаимодействие основных узлов – архитектура.]^[82] Необходимая составная часть компьютера это программное обеспечение (ПО). ПО – совокупность программ, которые предназначены для массового использования и хранятся на устройствах долговременной памяти. Универсальные средства и прикладные входят в состав ПО. По назначению их можно разделить на классы: Системное ПО, Системы программирования, Прикладные программы. Более детально рассмотрим каждую.

Начнем с системного программного обеспечения. Оно управляет работой устройств ПК и обслуживает его. ОС – главная часть СПО –это комплекс программ, которые обеспечивают управление устройством ПК, взаимодействуют с пользователем и выполняет работу с файлами. Возможно произвести форматирование дисков, установку параметров внешних устройств.

Системные программы – комплекс инструментальных программных средств, предназначены для работы на одном языке программирования (имеются разновидности). Ядро системы программирования составляет язык программирования. Для простоты написания программ каждому процессору (точнее каждой строчке в таблице зашитых в него команд) можно сопоставить свой язык ассемблера, – набор осмысленных слов или словосочетаний, например «add», «mul», «exchange», «mov» и др. В результате программа «01 22 02 23» написанная на машинном коде конкретного процессора будет выглядеть более читаемо на языке ассемблера того же самого процессора как «add 22 mul 23», а если ещё добавить для удобства символы перевода строк, то получится что-то вида add 22 и mul 23. Разработка любого прикладного и СПО осуществляется с помощью систем программирования. В их состав входят:

• Трансляторы с языков высокого уровня,
• Средства редактирования/компоновки/загрузки программы
• Макроассемблеры (машинно –ориентированные языки)
• Отладчики машинных программ.

СП состоят из текстовых редакторов, загрузчика программ, запускателя программ, компилятора, отладчика, диспетчера файлов.

Прикладные программы служат для в различных сферах человеческой деятельности. Разновидности: офисные, бухгалтерские, издательские, мультимедийные, и [др]^[83].

ПО, общего предназначенное для общего назначения, применяется для обработки информации.

• Текстовые редакторы. Ввод, обработка, хранение и печатание текстовой информации.
• Графические редакторы. Ввод→обработка→вывод графической информации
• Табличные редакторы (электронные таблицы).
• СУБД. Набор средств ПО, которые участвуют в создании и обработки и вывода записей Баз Данных (БД)
• Универсальная интегрированная система. Все выше перечисленное.

ПО специального назначения:

• Авторские системы (это заданная интерфейсная оболочка, интегрированная среда, пользователь может использовать в любых областях)
• Экспертные системы – ведут себя подобно эксперту, решают задачи с неполными данными и неопределённостью.
• Гипертекстовые системы - форма организации текстового материала – не в линейной последовательности, имеет форму указаний последовательных ссылок.
• Мультимедиа система взаимодействие визуальных и аудио эффектов, под управлением интерактивного ПО.

[ПО профессионального уровня ориентировано на узкую предметную область. Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ); Системы автоматизированного проектирования (САПР); Автоматизированное система управления (АСУ)]^[84]

Системное программное обеспечение является неотъемлемой частью ПК. MS-DOS была популярной ОС до 90х годов.

[Основные компоненты ОС MS-DOS:]^[85]

• Базовая система ввода/вывода (BIOS)
• Системный загрузчик SB
• Драйверы устройств, программа, поддерживающая их работу.
• Базовый модуль (ядро)
• Командный процессор (интерпретатор команд)
• Утилиты DOS (вспомогательные программы)

Процесс загрузки ПК автоматически запускается при его включении. Рассмотри загрузку MS-DOS.

BIOS базовая система ввода-вывода назначение программы:

• конфигурирование компьютера (программа BIOS Setup) и сохранение параметров конфигурации;
• Программа календаря и часов
• При включении компьютера:
  • программа самотестирования (POST, power-on self-test);
  • поиск главной загрузочной записи (МBR) на дисках или иных устройствах для осуществления загрузки ПК;
  • MBR выполняет поиск загрузочного раздела, и если найден, то запускает загрузчик ОС или код, который окажется вместо загрузчика.

В программе BIOS Setup, которая запускается нажатием определённой клавиши в момент включения компьютера, до загрузки ОС, есть возможность выполнить настройки устройств. В том числе и для поиска загрузчика операционной системы – если необходимо, её можно загрузить с CD-, DVD-диска или даже через USB-порт для установки/переустановки новой ОС на ПК (или её переустановки). BIOS –используется на всех IBM PC-совместимых ПК. Из-за наличия различных ограничений в первых версиях, например в адресуемости адресного пространства и прочего, на смену ему на серверном рынке пришёл EFI125. Спецификация EFI (читается как «ифай») разработана Intel совместно с HP в начале 2000-х годов. В 2005 году версия стандарта носит название Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Последняя версия спецификации UEFI 2.4 Errata. B 2014 года и может использоваться не только для серверных платформ, но и для ПК. [Этапы загрузки BIOS после нажатия кнопки «включить»:]^[86]

1. BIOS выполняет проверку работоспособности основных устройств
2. Производит поиск на дисках системного загрузчика SB
3. SB производит поиск ядра ОС. Ищет файлы IBMBIO.SYS и COMMAND.COM
4. SB загружает их в ОЗУ и запускает IBMBIO.SYS
5. IBMBIO.SYS – дополнительно тестирует оборудование, подключает необходимые драйверы, выполняет другие подготовительные операции
6. IBMBIO.SYS – передает управление командному процессору.
7. Об итоге работы командного процессора/загрузки MS-DOS сообщает команда на экране монитора – C>_.

Процедура загрузки Windows имеет аналогичные процессы. Графическая форма представления информации была реализована в ОС Windows и была наиболее удобной для пользователей. Поэтому стала популярна среди владельцев ПК. Последняя версия данной операционной системы – Windows 10.

Необходимость в ПО появилась при создании ЭВМ, так как машинами надо управлять. Человек начал задавать алгоритмы простых вычислительных действий машине, для быстрого выполнения задач. Если бы всё выполнял человек без ПО, то ЭВМ были бы не нужны. Развитие ПО идет в ногу с развитием ЭВМ/ПК. Не будь той дружелюбной операционной системы, которая подружила пользователя и персональный компьютер, ПК так и остался бы ЭВМ, созданной для работы и казался «неприступной крепостью». Основными разновидностями ОС являются Linux и Windows. И каждая из этих ОС имеет свой круг пользователей.

Заключение

В результате сбора и подготовки материала для курсовой работы мне удалось подробно изучить, как работает персональный компьютер. Для понимания работы ПК пришлось обновлять сведения из исторических глубин прошлого и использовать первоначальные базовые сведения из области информатики: основы кодирования чисел, системы измерения информации (биты и байты). Рассмотрев основы булевой алгебры, пришло понимание что программное обеспечение тоже является неотъемлемой частью устройства персонального компьютера. Пройтись по истории ЭВМ от ламп и транзисторов до нетбуков и планшетов. Стало познавательным и необходимым занятием. Чтобы понять как это работает необходимо обратиться к истории создания, ведь именно в истории устройства вырастают от простых к сложным. Весь этап эволюции можно отследить и даже предсказать какое развитие ждет ту или иную модель устройства ПК. Собрав и проанализировав большой пласт теоретического материала, понимаешь что его одного будет мало. Теоретические знания необходимо подкреплять практикой. При изучении некоторых тем были пройдены лабораторные работы, книги указаны в библиографическом списке. Тем самым закрепив полученный результат на практике я могу смело и уверенно консультировать своих подчиненных на предмет апгрейда домашних ПК до уровня среднестатистической рабочей машины, которая будет помогать в выполнении поставленных мною и бизнесом задач и целей. Эволюция основных устройств проходит быстрыми темпами. Часть устройств, которые были актуальны 8 лет назад, не продаются даже с рук, в онлайн магазинах. Одни устройства развивались с развитием/открытием в параллельных науках. Некоторые компоненты начинали свое развитие только из-за того что другие компоненты достигли своего максимума, своего потолка.