Файл: Устройство персонального компьютера (Системный блок).pdf

Введение

На сегодняшний день технологии в жизни человека активно развиваются.

В связи с этим продолжают появляться все более новые изобретения по разработке различных устройств и приложений, которые существенно изменяют жизнь человека.

Создание персонального компьютера (ПК) одно из значительных изобретений XX века. Компьютеры уже прочно вошли в жизнь каждой семьи и организации, без них осуществление какой-либо деятельности или развлекательных целей фактически стало невозможным. Они используются во всех направлениях и сферах деятельности - хранения и поиска информации, для обучения, в науке, бухгалтерии, для дизайна, для развлечения и игр. В этом и состоит актуальность темы - повсеместное использование ПК, его технические базы постоянно совершенствуются, программное обеспечение (ПО) обновляется. Чтобы умело использовать ресурсы компьютера, необходимо иметь представление об его устройстве.

Объектом исследования является персональный компьютер.

Предмет исследования является аппаратное обеспечение персонального компьютера.

Целью данной работы является подробное изучение устройства персонального компьютера. В соответствии для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- ознакомиться с историей создания компьютера;

- изучить основные понятия компьютера;

- изучить основные компоненты конфигурации компьютера:

- получение навыков по сборке компьютера, добавления конфигураций.

В данной работе мы рассмотрим теоретические аспекты изучения компьютера – основные понятия, виды конфигурации и функциональные возможности. Также практическим методом исследования мы получим новые знания – осуществим разборку и сборку корпуса, установим модули оперативной памяти на материнскую плату, верно подключим периферийные устройства, закрепив таким образом теоретические знания об устройстве компьютера.

В своей работе я использовала литературу и учебники по информатике как российских авторов, так и зарубежных, переведенных на русский язык:

Альсова О.К., Гужов В.И., Драгунова Е.В. Информатика: учебник для студентов всех направлений и специальностей подготовки; Глушаков С.В., Сурядный А.С., Хачиров Т.С. Персональный компьютер; Горнец Н.Н., Рощин А.Г. ЭВМ и периферийные устройства. Устройства ввода-вывода; Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера; Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера; Максимов Н.В., Попов И.И., Партыка Т.Л, Архитектура ЭВМ и вычислительных систем; Могилев А.В., Пак Н.И., Хённер Е.К. Информатика; Печерский Ю.Н. Этюды о компьютерах; Соболь Б.В., Галин А.А., Панов Ю.А. Информатика; Знакомьтесь: компьютер. П. Брирли, М. Ротену, Р. Заксу; Перевод с анг. К. Г. Батаева, под ред. В. М. Курочкина; Цифровая схемотехника и архитектура компьютера / Дэвид М. Харрис, Сара Л. Харрис; пер. с анг. А. Барабанов, А. Биргер, А. Леденев, А. Телешов и др.

1.Теоретические аспекты изучения персонального компьютера

1.1. История создания компьютера

Счетные устройства всегда были важным компонентом в процессе вычислений, история уходит глубоко в века как и сама история человечества. Действия людей всегда были связаны с вычислениями. Даже в палеолите можно найти фиксацию счета на табличках в виде насечек; для подсчетов использовались пальцы рук, деревянные палочки, камни, узелки. В наши дни известны многие изобретения, которые помогали облегчить счет.

В V-IV веках до н. э. революционным прорывом в истории счета стало появление приборов, называющихся абак. (Рис.1.1)

Происхождение термина не установлено. Большинство историков производят его от семитического корня: согласно этому толкованию абак означает дощечку, покрытую слоем пыли. На ней острой палочкой проводились линии и какие-нибудь предметы, камешки или палочки, размещались в получившихся колонках по позиционному принципу.^[1] В Древней Руси применялось устройство «русский шот», в XVII веке устройство приобрело привычных вид счетов.

В 1642 г. французский математик и физик Блез Паскаль изобретает первую механическую вычислительную машину, названную «Паскалиной», она была сконструирована и получила ограниченное распространение. Этот механический калькулятор выполнял сложение и вычитание, используемый Паскалем принцип связанных шестеренками колес явился основой, по которой строились механические вычислительные устройства на протяжении следующих трех столетий [4].

В 1670-1680г. немецкий математик Готфрид Лейбниц создал счетную машину, выполняющую все четыре действия.

В 1878 г. русский ученый П.Л. Чебышев сконструировал вычислительную машину - арифмометр, выполняющую сложение и вычитание многозначных чисел. А наиболее удачной оказалась конструкция арифмометра, созданная инженером Петербурга В. Однером – она позволяла довольно быстро выполнить все четыре действия, был налажен выпуск арифмометров – по 500 штук в год. В 30-е годы в Советском Союзе самым распространённым был механический арифмометр «Феликс».

В 1822 г. английский математик Чарльз Беббидж построил действующую модель «разностной» машины, предназначенную для расчетов математических таблиц. В 1834г. (Рис. 1.2) он изобрел аналитическую машину, производящую вычисления по перфокартам. Проект Беббиджа не был реализован, но его работы имели важное значение, последователи пользовались идеями, заложенными в основу устройств.

В 1890г. американец Герман Холлерит изобрел статистический табулятор с целью укорить процесс обработки переписи населения в США. В табуляторе информация, нанесенная на перфокарты, расшифровывалась с помощью электрического тока. Предприятию сопутствовал успех, и в 1924г. появилась фирма IBM – крупнейший производитель современной вычислительной техники.

В конце XIX и начале XX века распространялись счетно-аналитические модели, построенные на развитии идей Паскаля и Беббиджа. В них применялись электроконтактные устройства и электродвигатель. Также конструировались релейные машины, применялись они вплоть до 60-х годов.^[2]

В 1945 г. была построена первая настоящая электронная универсальная вычислительная машина, которая получила название ЭНИАК (ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator, «электронный численный интегратор и калькулятор»). Она содержала свыше 18 тысяч электронных ламп и потребляло мощность около 150 кВт [13].

Данное событие и есть точка отсчета истории нового типа компьютеров, к которому принадлежат современные вычислительные устройства.

Выделяют четыре поколения электронных компьютеров, в зависимости от типа вычислительных элементов в них:

- Первое (1943-1950гг). Вычислительным элементом компьютеров являются электронные лампы, их быстродействие – до нескольких десятков тысяч операций в секунду. «Большие» ЭВМ. Первые запоминающиеся устройства (перфокарты, перфоленты).

Первый универсальный программируемый компьютер в континентальной Европе был Z4, созданный немецким инженером Конрадом Цузе. Работа над Z4 была завершена в сентябре 1950 года.^[3]

- Второе (1950-1964гг). Вычислительным элементом данных компьютеров

являются транзисторы, быстродействие - до 1-2 млн операций в секунду. Мини-ЭВМ.

Первая отечественная ЭВМ - МЭСМ («малая электронно-счетная машина») была создана в 1951 г. под руководством Сергея Александровича Лебедева, советского конструктора вычислительной техники, руководившего созданием многих отечественных ЭВМ. Рекордной и одной из лучших в мире была БЭСМ-6 («большая электронно-счетная машина, 6-я модель»), созданная в середине 60-х годов и долгое время бывшая базовой машиной в обороне, космических исследованиях, научно-технических исследованиях в СССР [8].

- Третье (1964-1971гг). Вычислительным элементом машин являются интегральные схемы, их быстродействие – до 300 млн операций в секунду. Микро-ЭВМ для работы с одним пользователем, первые операционные системы. Первая экспериментальная ЭВМ на интегральных схемах была разработана в течение девяти месяцев и завершена в 1961 году [9].

Следующие ее характеристики представляют особый интерес: количество интегральных схем – 587, потребляемая мощность – 16 ватт, вес – 285 грамм, объем – 100 куб. см. ^[4]

- Четвертое – с 1971г. по наши дни. Вычислительный элемент – микропроцессоры, быстродействие – миллиарды операций в секунду. Персональные ЭВМ, прикладные программы, глобальные компьютерные сети.

Развитие компьютеров в это время уже достигло возможности появления ПК доступные каждому. В 1977 г. корпорация «Эпл» продемонстрировало свое изделие «Эпл-2» на Компьютерной ярмарке в Фан-Франциско. Заключенная в красивый пластмассовый корпус машина весила всего 12 фунтов (около 5 кг), имела систему цветной графики, содержала минимум микросхем и была выполнена, как в конструкторском, так и в коммерческом отношении на очень высоком уровне. Теперь принято считать, что именно «Эпл-2» открыл дорогу перед новой индустрией – производством персональных компьютеров. За один год корпорация продала продукции на 2.7 млн. долларов [5, с. 104].

В 1981 году фирма IBM выпускает персональный компьютер IBM PC и через несколько лет эти компьютеры стали ведущими на рынке сбыта. В них применена открытая архитектура, что предполагает возможность сборки компьютера из различных блоков, это позволяет модернизировать компьютер, увеличивать объем памяти и т.д. IBM PC (IBM 5150) – на основе процессора Intel-8088 с частотой 4,77 МГц, укомплектованный 64 КБ оперативной и 16-64 КБ постоянной памяти. Компьютер снабжен дисплеем и флоппи-дисководом емкостью 160КБ. Стоимость компьютера – 3000 долларов [6, с. 703].

Рассмотрев эти этапы с появления счетных устройств до создания ЭВМ, можно увидеть, что данные изобретения действительно освободили человечество от огромного количества рутинной обработки информации, дав возможность увеличить активность интеллектуальной деятельности человека.

Изучив историю возникновения устройств вычислений от простейших до изобретения персонального компьютера я ознакомилась с полезной и интересной информацией, узнала, сколько труда и знаний вносили ученые во все времена, чтобы воплотить идеи своих изобретений в день. Путь до современных компьютеров был непрост, но идея была настолько успешной, что находила множество последователей и преобразилась до вида современных персональных компьютеров в наши дни. Было очень увлекательно изучать, как постепенно менялся внешний вид устройств, становясь более компактными, и более мощными по техническим характеристикам.

1.2. Основные понятия персонального компьютера

Персональный компьютер - это наиболее часто встречающийся вид компьютеров, который относится к универсальным однопользовательским микро-ЭВМ, это устройство для хранения, поиска, сбора и использования информации в цифровом формате.

За последние десятилетия компьютеры получают все большее распространение, они задействованы в человеческой деятельности, они надежны, мощны, отличаются компактностью, удобством, у них доступная стоимость. Но суть того, что компьютер становится персональным в том, что ориентирован на сотрудничество с одним пользователем, который может по своим желаниям, возможностям и вкусам настроить оборудование и необходимые программы только для своей непосредственной деятельности.

Для этого необходимо знать, какие устройства входят в состав ПК, как они работают, их характеристики, ведь для более успешной деятельности нужно использовать технические возможности компьютера по-максимуму.

Основными компонентами современного ПК типа IBM PC, без которых компьютер не может работать, являются:

- системный блок;

- монитор;

- клавиатура;

- мышь.

К компонентам можно добавить привод CD-ROM, SSD диск, принтер, сканер, модем, сетевой адаптер, звуковые колонки, плоттер.

1.2.1. Системный блок

Системный блок - основной узел, его компоненты (называются внутренними комплектующими) находятся внутри корпуса, а устройства, которые подключаются к нему снаружи внешними – периферийными.

Системный блок надежно защищает комплектующие от механических повреждений и обеспечивает необходимый тепловой режим. Корпуса могут быть из деталей на основе стали, пластика, алюминия, иногда даже стекла или дерева.

На Рис.1.3 показан пример корпуса из пластика.

Элементы управления и индикаторы расположены на передней панели: это кнопки включения и перезагрузки, индикаторы питания и накопителей, гнездами для подключения микрофона, наушников, интерфейсами для передачи данных (USB). Разъемы сетевые и разъемы для подключения периферийных устройств) расположены на задней панели. Эти разъемы как бы сгруппированы на металлических полосках. Это не случайно - каждая «полоска» соответствует определенному устройству - плате, расположенной внутри компьютера.