Файл: «Устройство персонального компьютера ».pdf

Заключение

32

Список литературы ……………………………………………………………33

ВВЕДЕНИЕ

Компьютер в жизни человека занимает далеко не последнее место. Нужно знать его, уметь им пользоваться. Не каждый человек, который работает на компьютере, представляет себе полностью точный состав персонального компьютера.

Компьютер представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Существует два основных класса компьютеров:

- Цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;

- Аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.

Компьютер — это многофункциональное электронное устройство для накопления, обработки и передачи информации.

Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т.е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработка данных на определенный интервал времени.

Архитектура ПК определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера:

1. Центрального процессора;
2. Основной памяти;
3. Внешней памяти;
4. Периферийных устройств.

Основные электронные компоненты, определяющие архитектуру процессора, размещаются на основной плате компьютера, которая называется системной или материнской. А контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения и подключаются к шине с помощью разъёмов расширения, называемых также слотами расширения.

Цель курсового проекта – это изучить устройство персонального компьютера и его основных компонентов.

Функционально-структурная организация персонально компьютера.

Структура персонального компьютера.

Структура компьютера — это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Персональный компьютер — это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.

Достоинствами персонального компьютера являются:

1) Малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

---

2) Автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

3) Гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;

4) Дружественность операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

5) Высокая надежность работы (более 5 тыс. ч наработки на отказ).

Персональный компьютер состоит из системного блока и периферийного оборудования.

Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере

необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой.

В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться.

Любой компьютер построен на общих принципах, которые позволяют выделить следующие главные устройства, которые представлены на рисунке № 1.

Рисунок № 1 – «Структура персонального компьютера».

Основные блоки персонального компьютера и их значение.

К основным блокам персонального компьютера относиться:

1. Системный блок.

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты.

Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними.

Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

Основной платой персонального компьютера является системная(материнская) плата. На ней размещаются:

1. Системная шина — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера.

Основной функцией системной шины является передача информации между процессором и остальными устройствами ЭВМ. Все блоки, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие разъемы подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры (адаптеры).;

1. Процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математиче­ских и логических операций, выполняет логические и арифметические операции, определяет порядок выполнения операций, указывает источники данных и приемники результатов. Работа процессора происходит под управлением программы;
2. Микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;
3. Память — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен, делится на внутреннюю и внешнюю;
4. Порты служат для обеспечения обмена информацией ПК с внешними, не очень быстрыми устройствами. Информация, поступающая через порт, направляется в МП, а потом в ОП. Выделяют два вида портов: последовательный — обеспечивает побитный обмен информацией, обычно к такому порту подключают модем; параллельный — обеспечивает побайтный обмен информацией, к такому порту подключают принтер
5. Видеокарта — электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Имеет собственную память, а также графический процессор - графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа.
6. Монитор.

---

Монитор (видеомонитор, дисплей) — устройство отображения текстовой и графической информации на экране. Монитор работает под управлением специального аппаратного устройства – видеоадаптера.

Характеристика монитора:

1. Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали.
2. Единица измерения — дюймы.
3. Стандартные размеры монитора – 14, 15, 17, 19, 20, 21.

Частота кадровой развертки (частота регенерации (обновления)) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров).

Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек видеоадаптера хотя предельные возможности опреде­ляет все-таки монитор.

Частоту кадровой развертки измеряют в герцах (Гц), чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, у современных качественных мониторов под­держивается частота смены кадров на уровне 70 - 80 Гц и выше.

Разрешающая способность мониторов нужна прежде всего в графи­ческом режиме и связана с размером пикселя.

Измеряется разрешающая способность максимальным количеством пикселей, разме­щающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора.

Зависит разрешающая спо­собность как от характеристик монитора, так, даже в большей степени, и от характеристик видеоадаптера.

Стандартные значения разрешающей способности современных мониторов: 640х480, 800х600, 1024х768, 1600х1200, но реально могут быть и иные значения.

Размер зерна люминофора (расстояние между минимальными точками выводимыми на экран), определяет четкость изображения на экране. Чем меньше зерно, тем, естественно, выше четкость и тем меньше устает глаз. Величина зерна мониторов имеет значения от 0,41 до 0,18 мм.

Следует иметь в виду, что у мониторов с большим зерном не может быть достигнута высокая разрешающая способность

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана.

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день — 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color).

Наиболее комфортная работа достигается при глубине цвета 16,7 млн цветов (режим True Color).

1. Клавиатура.

Клавиатура - клавишное устройство управления персональным компьютером.

Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управле­ния. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя.

---

С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Принцип действия.

Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными сис­темными программами (драйверами).

Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.

Принцип действия клавиатуры заключается в следующем.

1. При нажатии на клавишу (или комбинацию клавиш) специальная микросхема, встроенная в клавиатуру, выдает так называемый скан-код.

2. Скан-код поступает в микросхему, выполняющую функции порта клавиатуры. (Порты — специальные аппаратно-логические устройства, отвечающие за связь процессора с другими устройствами). Данная микросхема находится на основной плате компьютера внутри системного блока.

3. Порт клавиатуры выдает процессору прерывание (Прерывание — временный останов выполнения одной программы в целях оперативного выполнения другой, в данный момент более важной (приори­тетной) программы) с фиксированным номером. Для клавиатуры номер прерывания - 9 (Interrupt 9, Int9).

4. Получив прерывание, процессор откладывает текущую работу и по номеру пре­рывания обращается в специальную область оперативной памяти, в которой находится так называемый вектор прерываний. Вектор прерываний — это список адресных данных с фиксированной длиной записи. Каждая запись содержит адрес программы, которая должна обслужить прерывание с номером, совпадаю­щим с номером записи.

5. Определив адрес, начала программы, обрабатывающей возникшее прерывание, процессор переходит к ее исполнению. Простейшая программа обработки кла­виатурного прерывания «зашита» в микросхему ПЗУ, но программисты могут «подставить» вместо нее свою программу, если изменят данные в векторе прерываний.

6. Программа-обработчик прерывания направляет процессор к порту клавиатуры, где он находит скан-код, загружает его в свои регистры, потом под управле­нием обработчика определяет, какой код символа соответствует данному скан-коду.

7. Далее обработчик прерываний отправляет полученный код символа в небольшую область памяти, известную как буфер клавиатуры, и прекращает свою работу, известив об этом процессор.

8. Процессор прекращает обработку прерывания и возвращается к отложенной задаче.

---

9. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех пор, пока его не заберет оттуда та программа, для которой он и предназначался, например тексто­вый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают в буфер чаще, чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения буфера. В этом слу­чае ввод новых символов на некоторое время прекращается. На практике в этот момент при нажатии на клавишу мы слышим предупреждающий звуковой сиг­нал и не наблюдаем ввода данных.

1. Мышь.

Мышь - механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране.

Принцип действия.

В отличие от рассмотренной ранее клавиатуры, мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта.

Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обра­ботки прерываний мыши.

В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает.

Она нуждается в поддержке специальной системной программы — драйвера мыши.

Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при уста­новке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет выделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартных портов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт.

Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам.

1. Принтер.

Принтер (printer) – устройство для печати на бумаге черно – белого или цветного текста либо изображения. В ПЭВМ используются матричные, лепестковые, струйные и лазерные принтеры.

Матричные принтеры наиболее распространены. Печатаемые знаки синтезируются в матричных принтерах при помощи игольчатой матрицы (головки), двигающейся вдоль каждой печатаемой строки по специальной направляющей и ударяю­щей по красящей ленте.

Чаще всего применяются принтеры с 9-и 24-игольчатыми головками. Эти принтеры позволяют получить вполне приемлемое для большинства приложений качество печати, в том числе за счет многократных проходов при печати одной строки с небольшими смещениями.

Вместе с тем это снижает и без того невысокую скорость печати. Недостатком матричных принтеров следует считать и довольно значительный уровень производимого при печати шума.

---