Файл: Устройство персонального компьютера.pdf

Введение

Современная компьютерная система подразумевает собой компьютеры с массой параллельно функционирующих процессоров, с многоуровневой памятью, включающий прямой доступ к множеству подключаемым устройствам, функционирование которых способствует принятию решения, обработке крупных объемов данных, построению базы знаний, эффективному построению совместной, включая удаленной, работы определенной группы людей.

Актуальность темы исследования заключается в том, что компьютеры выступают наиболее популярным средством получения информации в обществе. Однако не многие, работающие за компьютером, владеют знаниями о его устройстве. При том, что знание даже простейших элементов помогает пользователю сберечь весомое количество денег и времени в случае выхода из строя. С познаниями об устройстве компьютера, при малейшем выходе из строя пользователь способен самостоятельно в течении короткого промежутка времени определить характер причины и исправить её, не обращаясь к специалистам.

Объект исследования – современный персональный компьютер.

Предмет исследования – основные элементы персонального компьютера.

Цель работы заключается в изучении устройства персонального компьютера.

Для достижения вышеуказанной цели были поставлены такие задачи:

1. Изучить историю создания компьютеров.

2. Определить сущность понятия компьютера, его функции, назначение.

3. Изучить понятие системного блока и материнской платы.

4. Охарактеризовать другие основные компоненты системного блока.

5. Дать характеристику периферийным устройствам.

Основными методами исследования в работе были: анализ, синтез, классификация, обобщение и сравнение.

Теоретическую и методологическую базу исследования составили труды отечественных и зарубежных авторов, классических и современных ученых (В.А. Авдеев, А.С. Бурлаков А.С., В.Д. Колдаев, В.П. Леонтьев, Н.В. Максимов, Т.А. Попов, Дж. Рассел, Э. Таненбаум, Т. Остин, Д.В. Фомин и др.), изучавших особенности устройства персонального компьютера, его историю, основные элементы и взаимодействие между ними.

В целях достижения научной обоснованности выводов и предложений, непосредственный сбор и обработка информации, использованной в ходе исследования, осуществлялись с помощью специализированной литературы, освещающей данный вопрос, периодических изданий и научных статей, материалов глобальной информационной сети Интернет.

Структура и объем курсовой работы. Структура работы обусловлена поставленной целью и задачами. Она состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы.

Глава 1. поколения эвм: история, понятие компьютера

1.1 История создания компьютеров разных поколений

Первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ), другими словами компьютеры, были разработаны в 30-40-х годах прошлого столетия. Их возникновение, впрочем, и свидетельствовало о наступлении современного этапа развития информационных технологий. На сегодняшний день повсюду применяется пятое поколение компьютеров, но дробление на поколения вычислительных систем довольно относительно.

Началом создания ЭВМ считают разработки электронщиков из Германии, применявших электромеханические реле для вычислений. Спустя время ученые из США произвели технологический прорыв, заменив реле электронными вакуумными лампами.

В Германии в 1938-1941 годах были сконструированы первые вычислительные машины на электромеханических реле (модели Z1/Z2), а уже потом англичане переняли технологию [9, с.139].

«Марк I» - первый суперкомпьютер, по размерам превышавший 50 % футбольного поля, был разработан в 1944 году в США усилиями разработчиков фирмы IBM. Его уникальность состояла в том, что он являлся целиком электронным, а в его оперативной памяти содержалась программа. Данное достижение Манчестерских специалистов являлось большим скачком вперед в истории развития вычислительных машин. Английский «Марк I» состоял из 3-х трубок Уильямса и магнитных барабанов, выполняющих для информации функции хранилища.

Первый универсальный ламповый компьютер ENIAC, созданный Джоном Эккертом (Eckert) - американским инженером-электронщиком, и Джоном Моучли (Mauchly) - американским физиком, предназначенный прежде всего для решения задач баллистики, владел электронными лампами в количестве около 20 000 штук и реле в количестве около 1500 штук. Машина потребляла до 150 кВт энергии [14, с.112].

Отличительной особенностью следующего поколения развития компьютеров считается переход с вакуумных ламп на транзисторы, разработанные в 1948 году. Первый транзисторный электронно-вычислительный центр NCR-304 собран фирмой NCR в США в 1954 году, но обширное распространение данные компьютеры приобрели к 1960 году.

Третье поколение компьютеров появилось в 1964 году. Они разрабатывались на основе интегральных схем малой степени интеграции (начало 1960-х). Порой интегральную схему именуют микросхемой, либо чипом (chip в переводе с англ. – «щепка»). C 1965 года стартовало производство IBM/360 - наилучшей машины третьего поколения, семейство данных машин насчитывало 7 моделей. Начиная с 60-х гг., группой специалистов компании IBM был введен термин «архитектура компьютера». К концу 60-х гг. возникли мини-компьютеры. Экономичность мини-компьютеров стремительно увеличила области их использования: управление, передача данных, автоматизация научных экспериментов и прочее. В границах анализируемого поколения в 1971 году возник первый микропроцессор, как внезапный результат работы компании Intel над схемами калькуляторов [9, с.141].

Появление четвертого поколения ЭВМ вызвано улучшением интегральных схем. В 1950 году американец К. Ларк-Горовиц обратил внимание на потенциал нейтронного легирования германия - химического элемента. Данный метод стали использовать к кремнию в начале 60-х: на его сверхчистых пластинах методом интегральной технологии стали изготавливать схемы, именуемые большими интегральными схемами (БИС), позже – сверхбольшими интегральными схемами (СБИС):

- БИС включает в себя от одной до десяти тысяч элементов в кристалле полупроводника (как правило на поверхности кристалла).

- СБИС включает в себя более 10 000 элементов.

Создание БИС и СБИС предоставило возможность возникновения микропроцессоров.

В 1977 году основанная Стивом Джобсом компания Apple представила на свет модель Apple II. Ее главное отличие от всяких прочих предшествующих компьютеров состояло в том, что устройство молодой калифорнийской компании предуготовлялось для реализации простым гражданам. Это стало прорывом, который совсем еще недавно представлялся попросту невозможным. Так стартовала история создания персональных компьютеров (ПК) поколения ЭВМ. Разработка пользовалась спросом вплоть до 90-х годов прошлого века. За данный отрезок времени было реализовано свыше 7 000 000 устройств, что являлось безусловным рекордом анализируемого времени. Дальнейшие модели Apple характеризовались уникальным графическим интерфейсом, привычной современным пользователям клавиатурой и многими прочими новшествами. Все тот же Стив Джобс чуть сделал популярной компьютерную мышь.

В 1984 году он даровал миру свою наиболее успешную модель Macintosh, положившую начало целой линейке, имеющейся и на сегодняшний день. Многие открытия разработчиков, специалистов и инженеров Apple являются базой для современных ПК, разработанных в том числе и иными производителями [15, с.59].

Пятое поколение компьютеров появилось в 1990 г. Преимущественно, компьютеры четвертого поколения и пятого имеют множество общих признаков, поэтому многие специалисты объединяют их в одно поколение. Принято полагать, что к пятому причисляются компактные персональные ЭВМ, предуготовленные для работы одного-двух пользователей.

Весомый упор при творении компьютеров делается на их «интеллектуальность». Внимание сосредотачивается на архитектуре, направленной на обработку знаний. Обработка знаний является областью практического применения искусственного интеллекта, подразумевающая применение и обработку компьютером знаний, которые имеет человек для принятия решений и решения проблем.

К 90-м годам прошлого века огромная корпорация быстро утрачивала свои позиции на рынке ПК, однако длительное время продолжала выпускать новые модели стационарных и мобильных ЭВМ. Сперва в 1990 году компания IBM преподнесла на рынок новый компьютер, владеющий абсолютно новой архитектурой и несовместимый по аппаратной и программной части с предыдущими поколениями [8, с.56].

Данный компьютер приобрел современную шину передачи данных, а большинство компоненты изменили так, что повторить их малыми азиатскими компаниями было почти нереально по технологическим и лицензионным причинам. Однако архитектура оказалась провальной. Хотя некоторые новшества, имеющие место в данных ПК, протянули довольно длительное время, в частности, разъемы для мыши и клавиатуры PS/2 порой применяется даже в современных машинах.

В то же время компания изготовляла серию ЭВМ, совместимых с предыдущими поколениями под названием PS/1, а затем - Aptiva. Это были последние ПК, изготовляемые «голубым гигантом». К 1996-1997 году изготовление машин для данного сегмента рынка было прекращено.

Корпорация IBM, несмотря на прекращение разработки и производства стационарных ПК, продолжала выпускать ноутбуки и довольно успешно реализовывать их на рынке. Отдельные пользователи даже продолжали полагать эталонами компьютеры производства IBM.

В 2004 году компания приняла трудное решение, в результате весь бизнес по производству персональных ЭВМ и ноутбуков был продан компании из Китая Lenovo. Сама организация сконцентрировалась на гораздо более привлекательном для гиганта рынке серверов и услуг поддержки. В дальнейшем IBM продала и прочие подразделения, объединяющие ее с производством ПК, в частности, занимавшийся выпуском жестких дисков отдел перешел под контроль HITACHI.

Многолетняя история IBM способствовала накоплению корпорацией немалого опыта в создании компьютерной техники и ПО. На сегодняшний день, даже несмотря на уход с рынка ПК, корпорация оказывает вольно серьезное воздействие на развитие отрасли в целом.

Что касается отечественной истории создания компьютеров, то по причине всех революционных открытий, связанных с ЭВМ, которые проистекали на Западе, в СССР и в частности в России история создания компьютеров находилась в тени заграничных успехов. Вызвано это было еще и тем, что разработка аналогичных машин контролировалась государством, тогда как в США и Европе инициатива понемногу передалась в руки частных организаций.

Компьютер «Стрела», явившийся в 1953 году, являлся первым в СССР аналогичным серийным устройством. Новация производилась на базе Московского завода счетно-аналитических машин. В течении трех лет изготовления было произведено 8 образцов. Данные уникальные машины были поставлены в Академии наук, МГУ и конструкторских бюро, находящихся в закрытых городах [4, с.112].

«Стрела» была способна реализовывать 2-3 тысячи операций в секунду. Для советской техники данные цифры являлись рекордными. Данные хранились на магнитной ленте, вмещаемой до 200 000 слов. Создатели устройства были награждены Сталинской премией. Юрий Базилевский - главный конструктор также стал Героем Социалистического Труда.

В 1964 году возникли первые отечественные полупроводниковые ЭВМ «Снег» и «Весна». В 1970-е гг. начали применяться компьютеры «Эльбрус» в оборонной промышленности. Они использовались в ядерных центрах и системах противоракетной обороны.

Таким образом, современные вычислительные системы и информационные технологии находят и продолжат находить все более обширные области применения в наиболее различных сферах общественного бытия – в науке и технике, в производстве, в образовании и культуре, на транспорте и в сфере обслуживания. Они задают жизненный стиль современного человека, его культуру, восприятие мира и образ действий. Но развитие данных технологий также имеет в себе множество опасностей. Следовательно, дальнейшее совершенствование анализируемых средств должно происходить вместе с гуманизацией общества.

1.2 Понятие персонального компьютера: сущность, функции, назначение