ВУЗ: Нижегородский государственный технический университет
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Информатика
Добавлен: 23.10.2018
Просмотров: 4723
Скачиваний: 18
16
требность в связанных друг с другом компьютерных системах. В производст-
венной сфере зарождается концепция локальных вычислительных сетей (ЛВС).
В 90-х годах мини-компьютерные системы не вытеснили большие ЭВМ, а
дополнили их. ЛВС также функционально дополняют большие ЭВМ и много-
пользовательские системы на основе мини-ЭВМ. Имеющиеся ЭВМ взяли на
себя роль главного компьютера в локальных вычислительных сетях - сервера.
Мини- и микрокомпьютеры предоставили в распоряжение пользователей мощ-
ные накопители, периферийное оборудование и возможность взаимодействия
друг с другом. Стало возможным использование преимущества централизован-
ного хранения данных и обеспечения их защиты.
Рассмотрим структурную схему персонального компьютера (рис. 1).
Прочие
устройства
Системный
блок
Дисплей
Клавиатура
Мышь
Рис. 1. Структурная схема ПЭВМ
Рассмотрим основные составные части ПК.
1. Системный блок, включающий:
• материнскую плату (основной микропроцессор, оперативная память, пор-
ты ввода-вывода);
• жесткий диск (винчестер);
• гибкий диск;
• контроллеры внешних устройств;
• лазерный диск (CD-ROM) – не обязателен.
Самым главным элементом в компьютере, его мозгом, является микро-
процессор - небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выпол-
17
няющая все вычисления и обработку информации. Микропроцессор умеет про-
изводить сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько де-
сятков или даже сотен миллионов операций в секунду. В компьютерах типа
IBM РС используются микропроцессоры фирмы Iпtеl, а также совместимые с
ними микропроцессоры других фирм.
Следующим очень важным элементом компьютера является оператив-
ная память. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для
обработки, в нее они записывают полученные результаты. Название «опера-
тивная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что
процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в
память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются, только пока ком-
пьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной
памяти стирается. Объем оперативной памяти в среднем составляет 256
Мбайт- 1 Гбайт.
Порты ввода-вывода служат для связи ПК с внешними устройствами.
Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти
находились программы и данные. А попадают они туда из различных устройств
компьютера: клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т.д. Результаты
выполнения программ также выводятся на внешние устройства - монитор, дис-
ки, принтер и т.д. Таким образом, для работы компьютера необходим обмен
информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой
обмен называется вводом-выводом. Простейшая организация такого обмена
происходит с помощью портов. Порты бывают двух типов – последовательный
и параллельный.
Накопители на жестком диске (винчестеры) предназначены для посто-
янного хранения информации, используемой при работе с компьютером: про-
грамм операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакто-
ров документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Емкость жест-
кого диска 40 – 200 Гбайт.
18
Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить документы и программы с
одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую посто-
янно на компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на
жестком диске. Емкость гибкого диска 1,4Мбайт.
Контроллеры внешних устройств предназначены для управления рабо-
той различных устройств, подключаемых к компьютеру. Для каждого внешнего
устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет.
Эта схема называется контроллером или адаптером. Некоторые контроллеры
(например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройст-
вами. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и
оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую
в просторечии обычно называют шиной. Контроллеры могут конструктивно
располагаться на отдельных электронных платах, либо входить в состав мате-
ринской платы. Основные из них:
• контроллер дисплея (видео-карта) – обязательное устройство, используе-
мое для управления работой дисплея;
• звуковая карта – используется для подключения к компьютеру устройств
мультимедиа;
• сетевая карта – устройство для подключения компьютера в локальную
вычислительную сеть.
Модем – устройство для подключения компьютера в глобальную вычис-
лительную сеть обычно через телефонный канал; модемы бывают встроенными
(вставляемыми в системный блок компьютера) и внешними (подключаемыми
через коммуникационный порт). Функции модема следуют из его названия -
МОдулятор-ДЕМодулятор: при передаче он переводит цифровой сигнал ком-
пьютера в аналоговый, а при приеме, наоборот, - аналоговый телефонный сиг-
нал в воспринимаемую компьютером последовательность цифр.
Факс-модем - устройство, сочетающее возможности модема и средства
для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обыч-
ными телефаксными аппаратами.
19
Лазерный диск (CD-ROM) используется главным образом для установки
программного обеспечения и имеет емкость около 700Мбайт. Кроме считы-
вающих, существуют записываемые и перезаписывыемые (рассчитанные на
много записей) лазерные диски. Основная их функция – хранение архивов про-
грамм и данных.
2. Дисплей (монитор) предназначен для отображения информации в
процессе работы ПК в символьном и графическом виде. Принцип действия мо-
ниторов на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) мало чем отличается от
принципа действия обычного телевизора и заключается в том, что испускаемый
катодом (электронной пушкой) пучок электронов, попадая на экран, покрытый
люминофором, вызывает его свечение. На пути пучка электронов обычно нахо-
дятся дополнительные электроды: модулятор, регулирующий интенсивность
пучка электронов и связанную с ним яркость изображения, и отклоняющая сис-
тема, позволяющая изменять направление пучка.
При работе в символьном режиме экран разделен на отдельные прямо-
угольные поля (знакоместа), в которые с помощью набора сегмента отобража-
ются в соответствии с кодом определенные символы. Число символов в
строке – 80, число строк на экране – 25. При работе в графическом режиме изо-
бражение формируется с помощью маленьких точек – пикселей. Каждая такая
точка может иметь свой цвет и свою яркость. Палитра современных мониторов
содержит не менее 256 цветов. Чем больше точек на экране (разрешение опре-
деляется размером экрана и качеством видео-карты), тем больше качество изо-
бражения и меньше вреда для здоровья человека. Типичное разрешение совре-
менных дисплеев составляет 1024 точки по горизонтали и 768 по вертикали.
Немаловажное значение имеет и размер экрана. Самый маленький дисплей
имеет размер экрана по диагонали 14 дюймов. Дальнейший ряд – 15, 17, 19, 21
дюйм и т.д.
3. Клавиатура - устройство для ввода данных, представленных символа-
ми (цифры, буквы, некоторые специальные знаки) в ПК. Главное свойство кла-
виатуры - ее стандартная форма. Это означает, что независимо от выпускающей
20
фирмы клавиатура содержит стандартный набор символов (клавиш), каждая из
которых находится на строго определенном месте. Стандартная клавиатура со-
держит 4 группы клавиш. Первая – основная группа занимает большую часть
клавиатуры. Она содержит буквы (для России, кроме латинского алфавита,
представлена кириллица), цифры, специальные символы, а также некоторые
управляющие клавиши. Вторая группа – функциональные клавиши (F1-F12)
расположена в верхней части клавиатуры. Эти клавиши используются для обо-
значения определенных команд. Третья и четвертая группы частично дублиру-
ют друг друга и расположены в правой части клавиатуры.
4. Мышь – манипулятор, который предназначен для управления работой
с графической информацией. Перемещение мыши вызывает поворот резиново-
го шарика и соответствующее смещение курсора на экране дисплея. Мышь со-
держит две клавиши. Левая обычно является наиболее активной. При необхо-
димости – для левши – можно перенастроить мышь, сделав основной правую
кнопку.
5. Прочие устройства – устройства, не входящие в обязательную конфи-
гурацию персонального компьютера. Рассмотрим наиболее важные из них.
Принтер – устройство для вывода на бумажный носитель текстовой и
графической информации. В настоящее время в основном применяются прин-
теры следующих типов: матричные игольчатые принтеры; струйные принтеры;
лазерные и светодиодные принтеры.
Современные матричные принтеры используют печатающую головку с 9
или 24 иглами, управляемыми при помощи электромагнитов. Быстродействие
последних и количество печатающих игл в основном определяют скорость пе-
чати. Печать осуществляется при горизонтальном движении головки (каретки)
ее иглами через красящую ленту, заправленную в специальную кассету (кар-
тридж). Переход к следующей строке достигается синхронизированным движе-
нием бумаги. Особенности матричных игольчатых принтеров такие, как высо-
кая скорость печати, неприхотливость к качеству бумаги и низкая цена, при
сравнительно невысоком качестве изображения предопределяют область их