Файл: Устройство персонального компьютера.pdf

Введение

Компьютер в нашей жизни находится далеко не на последнем месте. Необходимо знать его устройство, научиться им правильно пользоваться. Много людей, использующие компьютер, не имеют представления как именно устроен ПК. Поэтому в своем курсовом проекте я хочу изучить особенности ПЭВМ. Выучить устройство персонального компьютера и его основных комплектующих. К каждой состовляющей подойти более подробно, изучив, все её особенности. Научиться верно собирать и разбирать корпус, устанавливать в него материнскую плату и все комплектующие, которые находятся на материнской плате. Правильно подсоединить все периферийные устройства.

1. Теоретическая часть

1.1 Устройство ПК

ПК состоит из двух основных частей аппаратной и программной.

1. Монитор.
2. Модем.
3. Системный блок.
4. Мышь.
5. Акустическая система.
6. Принтер.
7. Клавиатура.

Системный блок состоит из:

1. Корпус.
2. Блок питания.
3. Жесткий диск.
4. Накопитель флоппи – дисков.
5. Материнская плата.
6. Процессор.
7. Оперативная память.

1.2 Корпуса

В корпусе (case) распологаются все внутренние элементы компьютера: блок питания, жесткий диск, накопитель флоппи – дисков, накопитель компакт – (или DVD) дисков, материнская плата, процессор, оперативная память, а также прочие компоненты. Корпус ПК вместе с находящимися в нем компонентами называется системным блоком. На передней панели корпуса пребывают кнопки:

1. Кнопка Power. Включает и выключает ПК.
2. Кнопка Reset. Производит обязательную перезагрузку компьютера.
3. Индикатор включения.
4. Индикатор доступа к HDD. Этот индикатор горит в момент обращения различных программ к жесткому диску.
5. Оптический накопитель, дисковод для компакт – дисков.
6. Флоппи – накопитель.

На задней панели корпуса имеются отверстия для разъемов:

1. Гнездо для подключения мыши.
2. Гнездо для подключения клавиатуры.
3. Гнездо для подключения USB устройств.
4. 9 – контактный разъем последовательного порта COM.
5. Параллельный порт LPT для подключения принтера.
6. Линейный аудиовыход.
7. Линейный аудиовход.
8. Гнездо для микрофона.
9. 15 – контактный разъем VGA для подключения монитора или 9 – контактный разъем последовательного порта COM.
10. Гнездо для подключения шнура питания.
11. Выключатель напряжения питания.

Существует несколько типов корпусов:

1. Desktop.
2. Mini – Tower.
3. Midi – Tower.
4. Big – Tower.

Desktop - это настольный блок, который находится на столе под монитором. Корпуса типа Tower (башни) – это вертикальные блоки, они же являются и самыми извесными. Приставка «Mini-», «Midi-», «Big-» означает размер корпуса по вертикали.

​​​​​​​1.3 Блок питания

Блок питания реорганизует переменное напряжение электросети в постоянное напряжение различной полярности и величины, нужное для питания системной платы и внутренних устройств.

Основной характеристикой блока питания является мощность. Стандартная мощность БП современного ПК составляет 300 Вт или 400 Вт.

Блок питания содержит вентилятор, создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока. Электропитание из единого блока питания подводится ко всем схемам и устройствам системного блока.

​​​​​​​1.4 Жесткий диск

Жесткий диск, винчестер (HDD) — устройство предназначенное для хранения огромных объемов информации (значительно больших, чем позволяет вмещать оперативная память) и сохраняющее эту информацию при выключении компьютера. Именно на жестком диске установлена операционная система и все программы, установленные на компьютере. Жесткий диск это корпус небольших размеров, внутри которого расположена пара очень быстро вращающихся дисков. Считывание информации с дисков и запись на них выполняются посредством специальных магнитных головок, которые могут перемещаться над поверхностью диска (позиционируясь над одной из дорожек информации, записанной на его поверхности).

1.5 Накопитель флоппи–дисков

Дисковод для гибких дисков, дисковод для флоппи-дисков (FDD) - устройство для прочтения информации с дискет и записи на них. Дискета представляет собой маленький трехдюймовый гибкий диск в защитном чехле, на который магнитным методом записывается информация. На дискетах можно хранить информацию совсем небольшого размера (до 1,44 Мбайт), в настоящее время они уже почти не используются.

1.6 Материнская плата

Материнская плата, системная плата (mainboard, motherboard) — плата больших размеров с имеющимися на ней микросхемами и разъемами для подключения процессора, оперативной памяти и остальных комплектующих компьютера.

Размер платы (Форм Фактор). Материнская плата обязана иметь тот же форм фактор, что и корпус, в который она будет вставлена. Форм факторы бывают следующие:

1. AT. Старый формат. Раньше использовался в первых поколениях персональных компьютеров. Компьютеры IBM PC AT имеют форм фактор AT, который был уменьшен и стал называться Baby AT. Размеры обычных плат с форм фактором Baby AT примерно 21,5 сантиметров в ширину и 25 - 27,5 сантиметров в длину. Платы с форм факторами 2/3 и 3/4 Baby AT того же размера, что и обычные платы Baby AT, но на 2,5 - 5 сантиметров короче. Сейчас их почти не используют.

2. ATX. Форм фактор ATX был показан и разработан корпорацией Intel, чтобы решить проблему, связанную с помехами, влияющими на кабели, которые вызваны большими дополнительными картами и оборудованием для остужения процессора.

AT Extension (расширение AT) - на сегодня стандарт корпуса и системной платы для стационарных компьютеров. Плата (стандартный размер - 305 x 244) находится в нем длинной стороной вдоль задней стенки. Блок питания имеет приточную систему вентиляции, процессор ставится в непосредственной близости от него для минимизации расстояния питающих цепей и охлаждения от стандартного кулера(для мощных процессоров все же требуется собственный кулер). Есть блоки, которые имеют автоматическую регулировку скорости вращения кулера в зависимости от температуры. На рисунке 2 приведена конструкция материнской платы.

Рис. 2. Конструкция материнской платы

1. Слот для процессора.
2. Слоты для ОЗУ.
3. Разъемы для IDE - устройств (жесткий диск, флоппи – дисковод, CD – ROM).
4. Разъемы для IDE - устройств (жесткий диск, флоппи – дисковод, CD – ROM).
5. Слот для видеокарты.
6. Слоты расширения.
7. Слоты расширения.
8. Комплект контактов для соединения с кнопками и лампочками корпуса.

1.7 Процессор

Процессор, центральный процессор (CPU) — самая главная микросхема в компьютере. Именно он занят выполнением всех программ, которые запущены на ПК, и именно от него зависит производительность всей системы. Чем выше тактовая частота процессора, измеряемая в мегагерцах (МГц), тем собственно выше скорость работы всех программ, выполняемых на персональном компьютере с таким процессором. Также, скорость работы центрального процессора определяется еще и его типом. Основой любого процессора является ядро, которое состоит из не одного миллиона транзисторов, расположенных на кристалле кремния.

Разъем процессора – это разъем на системной плате, куда устанавливается процессор.

Разъемы различаются по внешнему виду и количеству контактов. Для каждой модели центрального процессора существует свой тип материнской платы. Всего существуют два типа разъемов:

Сокетный (socket - гнездо). Представляет собой разъем, в который вставляются иголки – контакты процессора, находящиеся на нем снизу по периметру.

Слотовый (slot - щель, желоб). Представляет собой длинный ряд контактов в пластмассовой раме. Микропроцессор для такого разъема находится на специальной плате с рядом контактов на одной стороне. Эта плата устанавливается вертикально.

1.8 Оперативная память

В оперативной памяти ячейка памяти представляет собой конденсатор, способный в течение короткого промежутка времени сохранять электрический заряд, наличие которого можно сравнивать с информационным битом. При считывании данных конденсатор разряжается через схему считывания, и если заряд конденсатора не был нулевым, то на выходе схемы считывания устанавливается единичное значение.

Существует ряд типов модулей памяти:

1. SIMM(Single In line Memory Module – модуль памяти с одним рядом контактов) – модуль памяти, устанавливаемый в зажимающий разъем; использовался во всех платах до Pentium, а также во многих адаптерах, принтерах и прочих устройствах. SIMM имеет контакты с двух сторон модуля, но все они объединены между собой, образуя один ряд контактов.

SIMM бывают двух видов:

30-и контактные (8-разрядная шина данных) – устанавливался в AT286 – 486 платах;

72-х контактные (16-разрядная шина данных) – устанавливался в большинстве 486 и во всех Pentium платах. SIMM уже очень старая и сейчас их можно лицезреть только на старых ПК.

2. DIMM(Dual In line Memory Module – модуль памяти с двумя рядами контактов) – модуль памяти, похожий на SIMM, но с отдельными контактами (обычно 2 x 84), за этот счет увеличивается разрядность или число банков памяти в модуле. Используется в современных компьютерах, начиная с Pentium. DIMM имеют 168 контактов.

1. RIMM(Rambus in line Memory Module) – модуль памяти, использующий один или несколько Direct RDRAM-чипов и образует непрерывность канала. Нельзя оставлять RIMM-слоты свободными, так как это может привести к разрыву канала с терминатором, находящимся на системной плате в конце канала, поэтому обязательно нужно их заполнить continuity RIMM(модули без чипов, а только с каналами).

Модули RIMM имеют размеры, похожие с размерами DIMM. Это позволяет устанавливать их во все материнские платы с соответствующим форм-фактором. Модули имеют 168 контактов, могут солдержать неограниченное число чипов и могут быть как односторонние так и двусторонние, объем до одного гигабайта.

2 Внешние компоненты

Внешние компоненты – компоненты которые находятся вне корпуса компьютера и подключаются к нему через различные интерфейсные разъемы.

К ним относятся:

1. Мышь.
2. Клавиатура.
3. Монитор.
4. Принтер.

2.1 Мышь

Мышь (mouse) – устройство, используемое для быстрого и точного управления курсором на экране монитора ПК.

Мышь представляет собой небольшое устройство, которое как правило должно удобно ложиться под руку. В верхней части мыши находятся кнопки управления (как правило их три, причем часто роль третьей кнопки исполняет колесо прокрутки или скроллинга), предназначенные задавать начало и конец движения, осуществлять выбор меню и т.п.

Классификации мышей. По способу подключения - проводное подключение:

1. COM-порт. Старое и медленное соединение, без горячего подключения, с обязательной ручной установкой драйверов

2. PS/2-порт. Главный способ подключения мышей. Горячего подключения нет, нужно устанавливать драйвера, зато при помощи PS/2 Rate можно изменять частоту мыши.

3. USB-порт. Самый новый и быстрый порт. С горячим подключением, автоматической установкой драйверов , стандартно большая частота опроса порта. Но обычно таковые возможности для работы мыши не требуются.

Беспроводное подключение

1. Радио-связь. Очень надежный вид подключения, не требует визуального контакта, почти не чувствителен к помехам.

2. Инфракрасный порт. Работает только при прямой видимости на расстоянии не более 2 метров, очень чувствителен к помехам в виде света.

Механические. У них имеется шарик, при движении он вращает ролики, на них стоят зубчатые колесики, их положение определяет опто-пары.

Плюсы: относительная простота и дешевизна.

Минусы: большая чувствительность к грязи, неменуемые для любого механического устройства люфт и износ.

Оптические. Более новые. Имеют снизу микрокамеру, она снимает положение мышки (около 1000 раз в секунду), ее данные отслеживаются процессором.

Плюсы: иммунитет к грязи, работоспособность почти на любой поверхности (кроме зеркальной и отражающей), отсутствие любой механики.

Минусы: сложность в изготовлении, более дорогие.

Остальные виды характеризуются объединением: проводные оптические, радио-механические, ИК-оптические на аккумуляторных батареях, с различными кнопками/колесами/прочими атрибутами и подключающиеся несколькими способами.