Файл: Устройство персонального компьютера (Компоненты системного блока).pdf

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе будет рассмотрена тема устройства персонального компьютера. Персональный компьютер – устройство, которое воплотило в себе совокупность множества открытий, изобретений и оказало значительное влияние на все сферы деятельности человека. Изначально спроектированный как вычислительная машина для решения узкоспециализированных задач, за время своего существования претерпел кардинальные изменения как в размерах, области своего применения, так и в доступности использования. Если на момент своего создания им могли пользоваться только научные сотрудники, имевшие серьёзную профильную подготовку и соответствующее образование, то на сегодняшний момент основным принципом в проектировании и создания персонального компьютера является простота и доступность для взаимодействия неподготовленного пользователя. Следствием этого является факт, что основная масса пользователей имеют очень обобщенное представление об устройстве компьютера. Цель работы – простыми и доступными терминами описать типы персональных компьютеров, историю их появления и современное воплощение, для чего они были разработаны и как применяются в настоящее время. Рассказать о компонентах, из которых состоит персональный компьютер, их назначение и характеристики.

Глава 1. Компоненты ПК

1.1 Системный блок

Является шасси или основой для наполнения ПК аппаратным обеспечением. По сути, это скелет нашего компьютера, в который в дальнейшем устанавливается или поставляется предустановленная предприятием изготовителем системная(материнская) плата, процессор, модули оперативной и постоянной памяти, оптические приводы и другие компоненты. Тип системного блока персонального компьютера определяет к какому типу он будет отнесен, где он может быть размещен и какими максимальным набором функций и характеристик он сможет обладать, как будут размещены компоненты и какие именно компоненты возможно разместить внутри корпуса.

Рисунок 1 - Системный блок ПК

На любом системном блоке как правило имеется кнопка Power – используемая для запуска или выключения компьютера. Ранее обязательно располагалась и кнопка Reset для перезагрузки компьютера в случаях, когда он переставал отвечать на команды, но в современных системных блоках она встречается всё реже, а на некоторых типах блоков, таких как ноутбуки, моноблоки или планшеты она или встречалась давно и крайне редко, а сейчас отсутствует совсем.

Ещё одним стандартом при проектировании системных блоков является наличие индикации о его работе. В настольных ПК как правило есть индикация работы компьютера и индикатор работы жёсткого диска. Но, например в ноутбуках индикаторов работы может быть гораздо больше, они могут сигнализировать о заряде батареи, работе беспроводных сетей, либо о включении особых режимов работы, предусмотренных производителем.

Также на лицевой части для настольных ПК и на боковых гранях ноутбуков могут располагаться интерфейсы для подключения периферийных устройств или устройств флэш памяти.

1.2 Монитор

Это устройство для отображения графической информации, поступающей от системного блока.

Рисунок 2 - Современный ЖК монитор

Современные мониторы как правило представлены жидкокристаллическими (ЖК) панелями, изготовленными по разным технологиям и представлены в широком диапазоне диагоналей и разрешений.

Диагональ монитора измеряется в дюймах и определяет физический размер отображающей поверхности по ее диагонали. Также стоит заметить, что мониторы имеют разное соотношение сторон, которое определяет пропорции экрана монитора. Например 16:9 – соотношение стандартное для подавляющего большинства современных фильмов, что делает их просмотр гораздо комфортнее именно на мониторе с таким соотношением сторон. Или 4:3 – устаревший стандарт соотношения сторон, применявшийся на ЭЛТ (электронно-лучевых) мониторах, а впоследствии по инерции на первых ЖК мониторах, так как всё программное обеспечение было разработано именно для такого отображения.

Разрешение монитора – это количество пикселей, которые стоят в ряд по горизонтали и вертикали экрана, поэтому при указании разрешения пишут два числа, например 1920*1080. Этот параметр наряду с диагональю является ключевым при выборе монитора большинством пользователей и в том числе от соотношения этих двух параметров будет зависеть комфорт глаз при работе за компьютером. Например, при большой диагонали около 32 дюймов и разрешении 1920*1080 на расстоянии 1 - 1,5 м от экрана будут отчётливо видны пиксели, из которых состоит изображение, что будет доставлять дискомфорт и никакими настройками это не исправить, такой экран для работы за компьютером не годится. Можем представить обратную ситуацию, когда у нас экран 27 дюймов и разрешение 3840*2160. При таком разрешении всё будет очень мелким и едва различимым что делает работу сложной, а местами и невозможной. Но в такая проблема просто решается средствами операционной системы. Она сама подберёт оптимальный масштаб элементов для комфортной работы, а если этот вариант не подходит, его всегда возможно настроить в соответствии с личными предпочтениями.

От типа используемой при производстве технологии зависят основные характеристики монитора: яркость, контрастность, частота и скорость отклика матрицы, а также её разрядность, от которой зависит количество отображаемых цветов.

Яркость матрицы определяет какое максимальное количество света она может излучить при отображении белого цвета по центру экрана. Измеряется она в канделах на квадратный метр. Этот параметр неразрывно от контрастности определяет, насколько комфортно будет воспринимать картинку на мониторе. Чем выше эти значения, тем комфортнее будет работать при ярком свете или на солнце. Например устройства, работа с которыми подразумевает нахождение на солнце или при ярком свете имеют максимальные значения яркости и контрастности, зачастую в ущерб остальным характеристикам.

Контрастность монитора – это разница во сколько раз значение светового потока белого цвета больше значения при отображении чёрного цвета. Величина контрастности безразмерная и определяется отношением максимального и минимального значения яркости, например 1000:1.

Частота обновление матрицы — это параметр, указывающий сколько раз в секунду обновляется изображение на экране. Она измеряется в герцах и стандартом является значение 60 Гц, как минимально комфортная частота. Однако существует множество мониторов с частотой обновления 120 или 144 Гц, а иногда и выше. Такие мониторы позиционируются как игровые, и предназначены для чёткого отображения картинки даже в самых динамичных сценах, что является важным, а иногда и решающим аспектом в некоторых игровых жанрах.

Скорость отклика матрица характеризует насколько быстро матрица может менять цвета. Для измерения скорости есть стандартизированная технология Black-White-Black, то есть измеряется время переключения с чёрного на белый цвет и обратно. Величина скорости измеряется в миллисекундах. Обычные мониторы имеют скорость отклика в районе 5-10 мс, что является комфортным значением для работы и просмотра фильмов. Но в категории игровых мониторов добиваются скорости обновления 1 мс, так как обычные мониторы в динамичных игровых сценах оставляют шлейфы при движении картинки, по причине того, что пиксели не успевают менять цвет с той же скоростью, с которой меняется картинка. Такие мониторы имеют как правило углы обзора и цветопередачу.

Угол обзора влияет на то, насколько пользователь может от перпендикуляра, проведённого к центру плоскости экрана без изменения цвета изображения. Как правило определяется типом используемой матрицы и качеством изготовления. Как и другие параметры обязательно указывается производителем.

Разрядность матрицы – это параметр, к которому обращаются профессионалы, люди, которые работают с печатью и редактированием изображений, для которых точность передачи экраном цветов и оттенков является ключевой. Измеряется в битах и характеризует какое количество цветов может отобразить экран. Указывается в характеристиках профессиональных или полупрофессиональных мониторов.

Совокупность этих параметров определяют качество монитора, комфорт работы и восприятия отображаемой информации.

1.3 Устройства ввода

Это целый класс устройств, посредством которых пользователь может взаимодействовать с компьютером. В него входят: клавиатура, мыши, сканеры, веб-камеры, различные игровые манипуляторы. Как видно из названия все устройства этого класса предназначены для ввода информации, а именно команд пользователя. Ниже мы в общих чертах рассмотрим основные из них

Клавиатура – устройство, представляющее собой набор клавиш для ввода символов или команд. В настоящее время имеются стандарты размещения клавиш, что подразумевает их расстановку в определённом порядке. Расположение букв на клавиатуры перекочевало с пишущих машинок и как правило остается неизменным. В процессе эволюции персонального компьютера и в обилии производителей были разработаны различные методы расположения функциональных клавиш, которые к текущему дню перестали существовать, сегодня же фактически имеется 2 стандарта клавиатур для Windows и Apple, имеющие незначительные отличия. Компания Apple в своей операционной системе использует несколько иные функциональные клавиши, что и является их отличительной особенностью.

Клавиатуры различаются между собой по способу подключения, назначению и внутреннему устройству.

Подключение может осуществляться как напрямую к компьютеру посредством провода, так и беспроводным способом. Также клавиатура может быть встроена в системный блок, такое решение применяется в ноутбуках и раньше применялось в компьютерах, исполненных в корпусе «Моноблок».

Проводное подключение является самым массовым и основным за всё время существования клавиатур. Оно сочетает в себе простоту изготовление и исключает задержки или обрывы в передачи сигнала от пользователя до компьютера.

Беспроводное подключение появилось относительно давно, но имеет ряд особенностей, которые не позволяют им распространится так же широко кик и проводным.

Мышь – устройство, разработанное для позиционирования курсора на рабочем столе и ввода команд. Основными её функциями являются управление курсором путем перемещения мыши по поверхности, активация объекта на который направлен курсор и вызов контекстного меню.

Сканер – устройство ввода графической информации, которое излучая свет и воспринимая его в отражённом виде, создаёт цифровое изображение. В настоящее время отдельно практически не встречается, обычно входит в состав многофункциональных устройств или МФУ.

Веб-камера – цифровая камера, подключаемая к компьютеру. Предназначена для создания цифровых фотографий или видеопотока для записи или трансляции его в реальном времени, зачастую имеет встроенный микрофон. Может применяться для наблюдения за объектами в реальном времени или для общения с другими людьми.

Игровые манипуляторы — это общее название ряда устройств, предназначенных для создания комфортного игрового процесса. Внешний вид, устройство и оснащение манипулятора зависит как от его назначения, так и от цены. Основная цель максимально погрузить пользователя в игру и создать ощущение реальности происходящего. Это может быть руль со встроенной обратной связью, с педалями и коробкой передач, существует даже подвижное кресло, имитирующее перегрузки гонщика. Джойстики или целые комплекты со штурвалом, рычагом управления двигателем (РУД) и лётными дисплеями для авиасимуляторов. Геймпады для игр, разработанных для игровых приставок, гитары, танцевальные платформы и многие другие.

1.4 Акустическая система

Компьютерная акустическая система, как и акустические системы в целом предназначены для воспроизведения звука с ПК. Главным отличием компьютерной акустики является наличие в ней встроенного усилителя, и такая акустика называется активной. Такое решение позволяет значительно упростить конструкцию системы и сделать ее доступной для пользователей. Диапазон компьютерных акустических систем очень широк и включает в себя как системы начального уровня, так и системы студийного класса необходимые для работы со звуком. Выбор системы целиком зависит от задач и предпочтений конечного пользователя. Также существует класс внешних усилителей для подключения пассивной акустики, но это так и осталось уделом энтузиастов.

1.5 Принтер

Принтер – это устройство для вывода текстовой или графической информации на бумажный носитель. В современных офисах или дома как правило встречаются многофункциональные устройства (МФУ), которые совмещают в себе функции принтера, сканера и копира. Такое решение позволяет сэкономить свободное пространство и упростить взаимодействие с ним, например для копирования достаточно нажать пару кнопок на МФУ и процесс запустится. Что доставляло некоторые неудобства и усложняло процесс, когда сканер и принтер были отдельными устройствами.