Файл: Устройство персонального компьютера.pdf

• приём запросов прерываний от устройств;
• учёт приоритетов запросов в случае одновременного поступления нескольких запросов;
• маскирование запросов на основе данных от процессора;
• выдача процессору запроса прерывания и кода устройства, которое инициировало запрос.

Контроллер прямого доступа к памяти обеспечивает обмен данными между оперативной памятью и внешними устройствами без участия центрального процессора. Контроллер прямого доступа к памяти, таким образом, способен замещать процессор и выполнять прямую пересылку данных между оперативной памятью и внешними устройствами. [2, с. 20]

2 Внешние устройства персонального компьютера

Внешние устройства персонального компьютера представляют собой совокупность дополнительных устройств, способных значительно расширить функциональные возможности компьютера, их также называют периферийными. Периферийные устройства подключаются к системному блоку при помощи отдельного кабеля, такие устройства не являются обязательными для обеспечения работы компьютера.

К периферийным устройствам можно отнести:

• Монитор;
• Клавиатура;
• Мышь;
• Принтер;
• Сканер;
• Акустическая система.

Монитор

Монитор - это устройство визуального представления данных, именуемый также как дисплей. Монитор является главным устройством вывода информации пользователю компьютера. Различают мониторы на электронно-лучевых трубках и жидкокристаллические, а основными потребительскими параметрами являются:

• размер монитора;
• размер точки экрана;
• максимальная частота регенерации изображения.

Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения – дюймы. [4, с. 24]

В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19 и 21 дюймов. Выделяют три принципиально различающихся разновидности мониторов - на базе электронно-лучевой трубки, газоразрядные и жидкокристаллические. Газоразрядные и жидкокристаллические виды дисплеев не выделяют излучения благодаря своей особой конструкции, в отличие от моделей с электронно-лучевой трубкой.

Изображение на экране состоит из различных цветовых точек, размер которых колеблется от 0,24 до 0,27 мм. Чем меньше размер точки экрана или шаг маски, тем четче и точнее полученное изображение. [4, с. 24]

Частота регенерации, или частота кадров, изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение. Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и соответствующих настроек, хотя предельные возможности определяет все-таки монитор. Частоту регенерации изображения измеряют в герцах. Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, а, следовательно, чем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения является довольно заметным и доставляет серьезный дискомфорт для глаз. Сегодня такое значение считается недопустимым. Минимальным считают значение 75 Гц, нормативным – 85 Гц, комфортным – 100 Гц и более. [4, с. 24]

Клавиатура

Клавиатура – клавишное устройство ввода в персональный компьютер алфавитно-цифровых (знаковых) данных и прочих команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. Клавиатура имеет свой порт на задней панели системного блока. Данная микросхема находится на основной плате компьютера внутри системного блока. [4, с. 25]

Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам:

• Функциональные клавиши;
• Клавиши управления питанием компьютера;
• Цифровая клавиатура;
• Алфавитно-цифровая клавиатура;
• Клавиши управления курсором.

Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программным образом – это одна из функций операционной системы и способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можно установить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение. [4, с. 25]

Виды принтеров

Принтер является внешним периферийным устройством, расширяющим возможности компьютера, предназначение которого заключается в выводе текстовой или графической информации в печатной форме на бумагу.

Существуют следующие виды принтеров:

• Монохромные матричные принтеры;
• Монохромные струйные принтеры;
• Монохромные лазерные принтеры;
• Цветные струйные принтеры;
• Принтеры с твердыми чернилами;
• Цветные лазерные принтеры;
• Цветные принтеры с восковыми чернилами. [6, с. 121]

Сканеры

Сканер - это инструмент, с помощью которого возможно превратить в цифровой вид то, что напечатано на бумаге. Широкое внедрение цифровых методов обработки фотографий и документов привело к значительному увеличению популярности сканеров.

Независимо от типа выбранного сканера, принцип его работы неизменен: специальный датчик просматривает изображение документа и преобразовывает его в цифровую форму. Полученный файл можно редактировать графическими программами, если это фотография, или специальным программным обеспечением для распознавания текста. [1, с. 12]

Цветное сканирование - это не что иное, как сканирование в черно-белом режиме с применением различных цветовых фильтров, таких как:

• Красный;
• Зеленый;
• Синий.

Устаревшие модели выполняют сложение цветов за каждый проход, в отличие от современных моделей, которые выполняют сканирование и сложение цветов всего лишь за один проход. Самые последние модели имеют глубину цвета в 48 бит только для внутренней обработки изображения, так как в компьютер все равно передается изображение с глубиной цвета не более 32 бит. [1, с. 12]

Также стоит обратить внимание на разрешающую способность. Разрешение обычно измеряется в dpi (dots per inch - точек на дюйм) и обозначает число точек на полученном изображении, которые умещаются в одном дюйме, другими словами оптическое разрешение указывает, сколько пикселов сканер может считать в квадратном дюйме. Оптическое разрешение распространенных моделей не превышает 600 dpi. И только специализированные изделия могут иметь 2400 dpi или даже выше.

Компьютерная мышь

Незаменимым устройством передачи информации от пользователя к компьютеру является компьютерная мышь. За ее отсутствием управление персональным компьютером сводилось бы к минимуму и было бы практически невозможным.

Компьютерная мышь состоит из шарика, обтянутого в резиновую оболочку и находящегося в нижней, рабочей поверхности. Этот шарик, при перемещении, приводит в действие два ролика внутри корпуса. Один отвечает за движение по горизонтали, а второй - по вертикали. При перемещении мышь посылает сигналы в системный блок, где подсчитывается количество сигналов, поступивших при горизонтальном и вертикальном смещении мыши. После суммирования этих сигналов на экране смещается графический элемент управления – указатель мыши (курсор). [3, с. 54]

С помощью мыши доступны практически все наиболее значимые операции, кроме ввода текста. В большинстве случаев мышь компьютера стандартная, то есть имеет две кнопки, левую и правую. Левая клавиша является исполнительной, а правая - клавишей параметров. С помощью небольшого колесика, находящимся между двумя основными кнопками мыши, возможно выполнять операции прокручивания окон программ в направлениях вверх или вниз, а также увеличивать или уменьшать рабочие области, что довольно сильно облегчает работу за компьютером. [3, с. 54]

Так же имеются трехкнопочные мыши, они тоже по-своему полезны. С третьей кнопкой можно связать полезные функции на усмотрения пользователя компьютера.

Существуют следующие разновидности компьютерных мышей:

• Оптико-механическая мышь;
• Оптическая мышь;
• Инфракрасная беспроводная мышь;
• Эргономическая мышь.

Если мышь приобретать отдельно от компьютера, необходимо обратить внимание на разъем. Если форм-фактор АТ, то это должен быть разъем 9 или 25-контактный двухрядный для последовательного порта. К компьютерам, имеющим форм-фактор АТХ мышь можно подключать как к последовательному порту, так и к порту PS/2. Подключение мыши к порту PS/2 всегда предпочтительнее, чем к последовательному порту.

Акустическая система

Акустическая система (колонка) в точности, как и звуковая карта предназначена для наиболее лучшего и качественного озвучивания рабочего места. Для этого необходимо лишь подключить акустическую систему к компьютеру и настроить вывод звуковых волн на подключенное устройство. Акустические системы непрерывно улучшаются, обеспечивая тем самым хорошее качество воспроизведения звука, близкое к акустическим стереосистемам высокого класса. [1, с. 12]

Существуют довольно разные системы, от выполненных на основе плоских динамиков до профессиональных колонок.

3 Организация систем ввода-вывода персонального компьютера

Помимо периферийных устройств необходимо иметь средства для передачи подготовленных данных в память компьютера или из нее на устройство вывода, то есть существует значительная потребность в обеспечении канала ввода-вывода.

Канал ввода-вывода — это функциональный элемент компьютера, который представлен в виде совокупности аппаратных и программных средств, а также предназначен для передачи данных между устройством и памятью. Он позволяет организовать завершение операции ввода-вывода. При передаче данных из устройства в оперативную память, канал назначает адреса памяти и определяет количество еще не переданных данных. Для подключения периферийных устройств к каналу в основном служат специальные аппаратные средства, являющиеся средствами интерфейса. Каналы ввода-вывода бывают выделенными и встроенными. Выделенный канал ввода-вывода, реализованный аппаратными средствами и может служить в персональном компьютере для обмена данными с быстрой внешней памятью, а остальные устройства подключают к встроенному, или программному, каналу. [6, с. 13]

Встроенный канал ввода-вывода представляет собой специальный драйвер, а также некоторую интерфейсную аппаратуру для физического подключения устройств. Встроенные каналы ввода-вывода занимают центральный процессор практически на все время выполнения операции ввода-вывода и, следовательно, к сожалению, не позволяют повысить производительность компьютера, они служат для стандартизации процедур обмена и упрощения программирования процедур ввода-вывода. Посредством встроенного канала ввода-вывода могут быть также реализованы совмещенный и не совмещенный режимы. При программном не совмещенном режиме все операции обработки и управление периферийными устройствами выполняются процессором исключительно последовательно. [6, с. 13]

Для организации совмещенного режима каждое периферийное устройство должно обладать автономными схемами подготовки данных, а переключение процессора на программу управления передачей данных от устройств выполняется по сигналу прерывания. [6, с. 14]

Заключение

В процессе изучения материалов по теме «Устройство персонального компьютера» были подняты важные темы по настройке и подключении внутренних и периферийных устройств компьютера, а также получены необходимые знания по изучению особенностей конструкций и функциональных возможностей компонентов персонального компьютера.

При выполнении курсовой работы мной были подробно изучены и в дальнейшем изложены следующие темы:

• Внутреннее устройство компьютера;
• Периферийные (внешние) устройства персонального компьютера;
• Организация работы с устройствами и их подключение;
• Организация систем ввода-вывода персонального компьютера.

Полученные знания при выполнении данной работы помогут мне правильно организовывать рабочие места пользователей, оперативно выявлять неисправности системы и грамотно сопровождать работу персональных компьютеров, что является достаточно ценным опытом в дальнейшем освоении моей профессии.

Список используемой литературы

1. Мельниченко В. В., Калиниченко Н. В. Самоучитель современного пользователя ПК. Киев, 2005. 157 с.
2. Рыбальченко М. В. Организация ЭВМ и периферийные устройства. ФГАОУВО «Южный Федеральный Университет», 2017. 120 с.
3. Кочетов А. Б. Модернизация компьютера. «Научная книга», 2006. 380 с.
4. Малинина Л. А., Беляев М. А., Лысенко В. В. Основы информатики: Учебник для вузов. 2013. 75 с.
5. Таненбаум Э. Архитектура компьютера, 4-е издание. Москва, 2003. 698 с.
6. Горнец Н. Н., Рощин А. Г.  ЭВМ и периферийные устройства. Устройства ввода-вывода: учебник для студ. учреждений высшего проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2013. 224 с.