Файл: Устройство персонального компьютера Вариант 7.pdf

Персональный компьютер в последнее время стал очень востребованным в наше время. Я считаю, что нужно не только уметь им пользоваться, а еще понимать из чего он состоит и какие функции выполняет каждая из деталей. Не каждый пользователь, который работал на компьютере понимает состав персонального компьютера. Поэтому в своей работе я хочу изучить строение. Изучить компоненты персонального компьютера и его основные свойства. Каждый компонент более подробно изучить, все его особенности. Научиться правильно подбирать комплектующие входящие в корпус ПК, устанавливать материнскую плату в корпус и в разъем материнской платы процессор. Правильно подключить все периферийные устройства.

1 Устройство ПК

Персональный компьютер состоит из двух основных частей аппаратной и программной. Основные устройства для ПК приведены на рис. 1.

Рис. 1. Основные устройства для ПК:

1. Монитор.

2. Сканер.

3. Системный блок.

4. Мышь.

5. Акустические колонки.

6. Принтер.

7. Клавиатура.

8. Модем

Рис.2. Системный блок состоит из:

1. Корпус.

2. Блок питания.

3. Жесткий диск или SSD диск.

4. DVD привод.

5. Материнская плата.

6. Процессор.

7. Оперативная память.

8. Видео карта

1.1 Корпуса

В сам корпус размещаются внутренние компоненты компьютера: жесткий диск, блок питания, DVD привод, процессор, материнская плата, оперативная память, а также прочие компоненты. Корпус персонального компьютера вместе с находящимися в нем вышеперечисленными компонентами называется системным блоком. На передней панели системного блока или на верхней части располагаются:

Кнопка Включения, подключённая в разъем на материнской плате Power SW. Включает и выключает компьютер.
Кнопка перезагрузки, подключённая в разъем на материнской плате Reset SW (сброс). Производит принудительную перезагрузку компьютера.
Индикатор включения, подключеная в разьем на материской плате Power LED .
Индикатор доступа к HDD, подключеная в разьем на материской плате HDD LED. Этот индикатор горит в момент обращения различных программ к накопителю на жестких магнитных дисках.
Оптический накопитель, дисковод для компакт – дисков.
Флоппи – накопитель.

На задней панели корпуса находятся отверстия для разъемов:

Разъем для подключения мыши.
Разъем для подключения клавиатуры.
Разъем для подключения USB устройств.
9 – контактный разъем последовательного порта COM.
Параллельный порт LPT для подключения принтера.
Линейный аудиовыход.
Линейный аудиовход.
Разъем для микрофона.
15 – контактный разъем VGA для подключения монитора или 9 – контактный разъем последовательного порта COM.
Разъем для подключения шнура питания.
Выключатель напряжения питания.

Существует несколько типов корпусов:

Desktop.
Mini – Tower.
Midi – Tower.
Big – Tower.

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

1.2 Блок питания

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

Основной характеристикой БП является мощность. Стандартная мощность блока питания компьютера составляет 300 Вт , а в современных игровых компьютерах стоят блоки питания по мощнее 600 Вт. В современных компьютерах требуется мощный блок питания так как на игровых видео картах требуется подключать два дополнительных патч-корда, если же мощности блока питания будет не достаточно то компьютер будет выключаться периодически или не включится вовсе.

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.

Наличие в любом блоке питания вентилятора для охлаждения - считается нормой. Диаметр вентилятора – может быть равным 120 мм, встречается вариант на 135 мм и, наконец, 140 мм

Системный блок предусматривает установку БП вверху корпуса – тогда, выбирайте любую модель с горизонтально расположенным вентилятором. Больше диаметр – меньше шум (c одинаковой мощностью охлаждения).

Существуют модели БП, полностью останавливающие свой вентилятор при потребляемой мощности менее 1/3 расчетной. Главное в системе охлаждения БП – это ее тишина (или – полное отсутствие вентилятора, такое тоже встречается). С другой стороны, охлаждение нужно затем, чтобы не допустить перегрева деталей (высокая мощность, в любом случае, влечет тепловыделение). На больших мощностях, без вентилятора – не обойтись.

При покупке и выборе, обращают внимание на количество доступных разъемов и длину проводов, идущих от блока питания. В зависимости от геометрии корпуса, нужно выбирать БП с достаточным по длине жгутом кабеля. Для стандартных корпусов ATX, достаточно будет жгута 40-45 см.

1.3 Жесткий диск

Жесткий диск, HDD — является не

энерго зависимым, так как не требует постного поддержания питания в отличии от оперативной памяти. HDD предназначен для хранения информации и не теряющий информации при перезагрузке компьютера. На жесткий диск устанвливается операционная система и сохраняется на нем в дальнейшем и программное обеспечение. HDD из металлического корпуса небольших размеров, внутри которого расположены несколько вращающихся дисков. Считывание информации с дисков и запись на них производятся посредством специальных магнитных головок, которые могут перемещаться над поверхностью диска (позиционируясь над одной из дорожек информации, записанной на его поверхности).

При нормальной работе жесткого диска головки чтения/записи не касаются (и не должны касаться!) дисков. Но при выключении питания и остановке дисков они опускаются на поверхность. Во время работы устройства между головкой и поверхностью вращающегося диска образуется очень малый воздушный зазор (воздушная подушка). Если в этот зазор попадет пылинка или произойдет сотрясение, головка «столкнется» с диском, вращающимся «на полном ходу». Если удар будет достаточно сильным, произойдет поломка головки. Последствия этого могут быть разными - от потери нескольких байтов данных до выхода из строя всего накопителя. Поэтому в большинстве накопителей поверхности магнитных дисков легируют и покрывают специальными смазками, что позволяет устройствам выдерживать ежедневные «взлеты» и «приземления» головок, а также более серьезные потрясения.

В некоторых наиболее современных накопителях вместо конструкции CSS (Contact Start Stop) используется механизм загрузки/разгрузки, который не позволяет головкам входить в контакт с жесткими дисками даже при отключении питания накопителя. Этот механизм был впервые использован в 2,5 дюймовых накопителях портативных компьютеров, для которых устойчивость к механическим воздействиям играет весьма важную роль. В механизме загрузки/разгрузки используется наклонная панель, расположенная прямо над внешней поверхностью жесткого диска. Когда накопитель выключен или находится в режиме экономии потребляемой мощности, головки съезжают на эту панель. При подаче электроэнергии разблокировка головок происходит только тогда, когда скорость вращения жестких дисков достигнет нужной величины. Поток воздуха, создаваемый при вращении дисков (аэростатический подшипник), позволяет избежать возможного контакта между головкой и поверхностью жесткого диска.

1.4 SSD-Твердотельный накопитель

Запоминающее устройство, яляется не энерго зависимым. Является альтернативой HDD, в отличии от HDD в SSD нет подвижных миханизмов и запись происходит точно также как в USB носителе

Для доступа к данным для чтения или ячейкам для записи системе нужно лишь знать адрес. Затем контроллер просто возвращает блоки данных. Время тратится лишь на поиск адреса и передачу данных — буквально миллисекунды.

Преимущества SSD:

Быстрое чтение и запись
Форма и размер:
Низкий уровень шума
Низкое энергопотребление

Недостатки SSD:

Дороговизна
Ограниченный срок службы

Виды жестких твердотельных дисков:

2,5 SATA. Диск облачен в корпус размером 2,5 дюйма. Обеспечивает совместимость практически между всеми видами систем: ноутбуки, серверы, ПК.
PCIe. Обеспечивает неплохую скорость и надежность, использует интерфейс PCI Express.
М.2. Относительно новый формат, представленный в основном в виде платы, которая устанавливается прямо на материнскую плату в разъем М.2, что весьма компактно. Такой SSD может встречаться в трех разных исполнениях в зависимости от длины: 2242, 2260, 2280. Последние две цифры означают длину в мм.

1.5 Материнская плата

Материнская плата, системная плата (mainboard, motherboard) — платы так же имеютя разных размеров под разные виды корпуса (E-ATX,micro-ATX,mini-ATX) с установленными на ней микросхемами и разъемами для подключения процессора, оперативной памяти и остальных компонентов компьютера. Также на материской плате расположена микросхема BOIS, в настройках которой можно изменить волтаж подачи питания на процесор, изменить время, выставить загрузку принудительного с любого насителя. Также на материской плате распложены микросхемы, называемые южный и северный мост, котрые отвечают за работы подключеной переферии и внутрение слоты такие как PCI. Из разъёмов SATA на материнской плате на который стоит обратить внимание , бывают они трех модификаций:

SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями. Для подключения используется 8-pin разъем. Как и в случае с PATA – является устаревшим, и используется только для работы с оптическими накопителями. Стандарт SATA (SATA150) обеспечивал пропускную способность равную 150 МБ/с (1,2 Гбит/с).
SATA 2 (SATA300). Стандарт SATA 2 увеличивал пропускную способность в двое, до 300 МБ/с (2,4 Гбит/с), и позволяет работать на частоте 3 ГГц. Стандартны SATA и SATA 2 совместимы между собой, однако для некоторых моделей необходимо вручную устанавливать режимы, переставляя джамперы.
SATA 3, хотя про требованию спецификаций правильно называть SATA 6Gb/s. Этот стандарт в двое увеличил скорость передачи данных до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Также к положительным нововведениям относится функция программного управления NCQ и команды для непрерывной передачи данных для процесса с высоким приоритетом

Размер платы (Форм Фактор). Материнская плата должна иметь тот же форм фактор, что и корпус, в который она будет установлена. Форм факторы бывают следующих типов:

1. AT. Устаревший формат. Использовался в основном в первых поколениях персональных компьютеров. Компьютеры IBM PC AT имеют форм фактор AT, который был уменьшен в размерах 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 используется очень редко.

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

AT Extension (расширение AT) - на сегодняшний день стандарт корпуса и системной платы для настольных компьютеров. Плата (стандартный размер - 305 x 244) располагается в нем длинной стороной вдоль задней стенки. Блок питания имеет приточную систему вентиляции, процессор устанавливается в непосредственной близости от него для минимизации длины питающих цепей и охлаждения от встроенного вентилятора(для мощных процессоров все же требуется собственный вентилятор). Некоторые блоки имеют автоматическую регулировку скорости вращения вентилятора в зависимости от температуры. На рис. 2 приведена конструкция материнской платы.

Рис. 3. Конструкция материнской платы

1. Сокет для процессора.

2. Слоты памяти.

3. Разъемы для SATA - устройств (жесткий диск, , DVD– ROM).

4. Разьемы PCI-E для видеокарты.

5. Слоты для старых плат расширения.

6. Питание материской платы.

7. Питание процессора

1.6 Процессор

Процессор, (CPU) — мозг компьютера.Процессоры бывают с подержкой видео ядра, тоесть с процессаром с поддержкой видео ядра можно не устанавливать видео карту. Если использовать процессор в качестве обработки изображения при этом будет употребляться оперативая память, а не оперативная память ведео карты. Процессор занимается обработкой всех программ, которые были запущены на компьютере и именно от него главным образом зависит производительность всей системы. Обычно люди думаю что чем выше тактовая частота процессора тем мощнее будет компьютер, но также колличесво ядер влияет на производительность системы,частота процессора измеряемая в мегагерцах (МГц). Основой любого процессора является ядра - процессор с один ядром сможет обработать не более одного процесса. Ядра отличаются по размеру кэш памяти, частоте шины, технологии изготовления и т. д