Архітектура персонального комп’ютера

План: Основні компоненти персонального комп’ютера. Системний блок:

корпус і блок живлення;процесор;материнська плата;оперативна пам'ять;відеокарта;мережна карта.Носії інформації:жорсткий диск;зовнішні носії інформації;оптичні диски.

Монітор. Клавіатура. Миша. Додаткові пристрої.

Структурна схема ПКПерсональний комп’ютер – загальнодоступна та універсальна

у застосуванні настільна або переносна ЕОМ. Це основна технічна база ІТ. Архітектуру ПК зумовлюють потреби користувача. Головне – це структура та функціональні можливості машини, які можна поділити на основні та допоміжні.

Структура ПК – це модель, що встановлює склад, порядок та принципи взаємодії компонентів.

Основні функції – зумовлюють призначення ЕОМ: обробку та зберігання інформації, обмін інформації із зовнішніми об’єктами.

Допоміжні функції – підвищують ефективність виконання ЕОМ основних функцій: забезпечують ефективні режими її робти, діалог із користувачем, високу надійність.

Достоїнствами ПК є:Доступна вартість; Автономність експлуатації без спеціальних вимог до навколишнього

середовища; Гнучкість архітектури, що забезпечує її адаптивність до різноманітних

застосувань у сфері управління, науки, освіти , побуту; Дружність ОС та іншого програмного забезпечення, що зумовлює

можливість роботи з нею користувача без спеціальної професійної підготовки;

Висока надійність роботи (більш як 5 тис. годин експлуатації до відмови).

Структурна схема ПК

Пам’ять комп’ютера

Основна пам'ять складається з ПЗП та ОЗП.

ПЗП призначений для зберігання програми тестування ПК, програми початкового завантаження, базової системи введення/виведення (BIOS).

ОЗП служить для оперативного запису, зберігання і зчитування інформації (програм і даних). У ОЗП висока швидкодія звернення до комірок пам’яті (прямий адресний доступ). Після вимикання ПК інформація в ОЗП знищується. Об’єм ОЗП сучасного ПК може складати 1ГБ та більше.

Зовнішня пам'ять призначена для довготривалого зберігання даних. У зовнішній пам’яті зберігається усе програмне забезпечення ПК.

Основні компоненти персонального комп’ютера

Персональні комп’ютери складаються з таких частин:1. системного блоку (іноді інтегрованого в монітор);2. клавіатури;3. монітора.

1

2

3

Різновиди корпусів

Системний блок - це центральна частина комп’ютера, яку фактично і можна називати комп’ютером. Системний блок представляє собою корпус із блоком живлення і цілим рядом пристроїв, що входять в комплектацію комп’ютера і необхідні для його функціонування.

Блок живлення

Блок живлення забезпечує електроживлення всіхкомпонентів, що знаходяться перебувають в системному блоці, і зазвичай поставляється в комплекті з корпусом.

У даний час випускаються блоки живлення потужністю 450, 550 і 750 Вт. Блоки живлення більшої потужності (до 1500 Вт) представляють інтерес для могутніх ігрових комп’ютерів і серверів

БЛОК ЖИВЛЕННЯ

Процесор

Найголовнішим елементом у комп’ютері, його «мозком», є мікропроцесор - електронний пристрій в невеликому корпусі, що виконує всі обчислення і обробку інформації. Процесор здійснює виконання програм, які працюють на комп’ютері, а також управляє роботою пристроїв комп’ютера. В даний час використовуються мікропроцесори, розроблені фірмами фірма-виготовлювачами Intel і AMD.

ПРОЦЕСОР

Характеристики процесора

Розрядність - показує, скільки двійкових розрядів (бітів) інформації обробляється або передається за один такт, а також скільки двійкових розрядів може бути використано у МП для адресування оперативної пам’яті, передачі даних та інше.

Тактова частота вказує, скільки елементарних операцій (тактів) МП виконує за секунду, вимірюється у мегагерцах (1МГц = 1000000 Гц). Тактова частота є тільки відносним показником продуктивності МП.

Набір команд (або система команд) постійно вдосконалюється, з’являються нові команди, які змінюють серії примітивних команд – мікропрограми. На виконання нової команди потрібно менша кількість тактів ніж на мікропрограму.

Кеш-пам’ять процесора

Кеш (Рис. 1) - це швидкодіюча пам’ять, в яку переносяться команди і дані, які безпосередньо обробляє процесор. У сучасних процесорах вбудована кеш-пам’ять трьох рівнів - першого (L1), другого (L2) і третього (L3). Зі змістом кеша L1 процесор працює трохи швидше, об’єм кеша L2 зазвичай дещо більше, а кеш L3 у поєднанні зі швидкою системною шиною материнської плати формує високошвидкий канал обміну даними із системною пам’яттю.

Звернення (Рис. 2) до кеш-пам’яті відбувається без стану очікування, тобто кеш-пам’ять першого рівня (вбудований кеш) працює на частоті процесора. Це означає, що якщо дані, необхідні| процесору, знаходяться перебувають в кеш-пам’яті, то затримок з обробкою не виникає. Інакше процесор винен отримати дані з основної пам’яті, що суттєвий зменшує швидкодію системи. Від об’єму кеша істотно залежить продуктивність процесора.

Рис. 1

Рис. 2

КЕШ-ПАМ’ЯТЬ

СХЕМА ЗВ’ЯЗКУ КЕШ-ПАМ’ЯТІ З ПРОЦЕСОРОМ І

ОЗУ

Материнська плата

Материнська плата (Motherboard) комп’ютера - це «фундамент», на якому побудований будь-який сучасний комп’ютер, будь то настільний ПК, ноутбук або вбудована система. Саме материнська плата об’єднує і координує роботу таких різних за своєю суттю і функціональності комплектуючих, як процесор, оперативна пам’ять, плати розширення і всілякі накопичувачі. Це другий по важливості компонент системного блоку.

Схеми, які керують зовнішніми пристроями комп’ютера (контролери і адаптери), знаходяться на окремих платах, які вставляються в уніфіковані роз’єми (слоти) на материнській платі.

У сучасних комп’ютерах на материнській платі присутня| інтегрована (вбудована) звукова карта, але|та| вона не має можливості працювати з новими багатоканальними акустичними системами. Якщо ж у вас є така потреба, використовуйте додаткову звукову карту.

Материнська плата

Оперативна пам’ять

Наступним таким дуже важливим елементом комп’ютера є оперативна пам’ять. Саме з пам’яті процесор вибирає програми і початкові дані для обробки, а потім записує в неї отримані результати. Проте дані, що містяться в оперативній пам’яті зберігаються тільки до тих пір, доки комп’ютер включений, інакше кажучи, при виключенні комп’ютера вміст оперативної пам’яті стирається.

Від об’єму оперативної пам’яті істотно залежить швидкість роботи комп’ютера, особливо якщо він працює під управленням сучасного програмного забезпечення. Типовий сучасний комп’ютер має як мінімум 2 Гбайт пам’яті, хоча для комфортної| роботи краще встановити 4 або 6-8 Гбайта.

ОЗУ

Відеокарта

Система відображення інформації комп’ютера складається з монітора і відеоадаптера. У відеоадаптера існує ще декілька назв - відеокарта, контролер монітора, відеоплата, графічний адаптер (або графічна карта), але призначення цього пристрою одне - забезпечити інформаційний зв’язок між системною платою і монітором.

Відеокарта - це самостійний спеціалізований пристрій усередині персонального комп’ютеру. У ігрових комп’ютерах центральний процесор виконує другорядну роботу, а основний об’єм роботи приходиться на відеокарту.

Відеопам’ять

Більшість відеоадаптерів для побудови зображень використовують власну відеопам’ять. Від об’єму відеопам’яті залежить швидкість обробки зображення на моніторі, хоча залежність тут не лінійна (тобто при збільшенні| пам’яті вдвічі швидкість обробки збільшиться не в 2 рази, а на 10-20%).Найбільш оптимальними на даний момент для середнього рівня є карти з пам’яттю 2 Гбайт.

Шина пам’яті

Важливішим параметром, в порівнянні з об’ємом пам’яті, являється об’єм шини доступу до пам’яті відеокарти, або просто шини пам’яті. Цей параметр визначає, який об’єм даних може передаватися в пам’ять (або з пам’яті).

Графічний процесор

На сучасних платах відеоадаптера встановлений відеопроцесор, який самостійно, незалежно від центрального процесору, вибудовує об’ємні зображення ЗD-графіки. Відеопроцесор також називають графічним процесором.

Графічний процесор - це набір мікросхем (зараз - одна мікросхема), який є основним пристроєм будь-якої відеокарти. Він характеризує швидкодію адаптера. Але ці карти не працюють з сигналами кабельного телебачення або ефірних каналів. Для здійснення відеозахвату існують спеціальні карти. Такі пристрої називаються TV-тюнерами|.

Мережева карта

Даний пристрій, званий також мережевою платою, вставляється в спеціальний роз’єм на материнській платі і дозволяє підключати комп’ютер до локальної мережі і Інтернету.

Звукові карти

ПК має стандартний канал керування звуком Speaker (спікер), розрахований на підключення невеликого динаміка. Звук формується з тонального сигналу від таймера, роботою якого можна програмно керувати. Частоту (тон) сигналу можна змінювати. Фактично стандартизованим засобом для роботи з аудіо сигналом є сучасний звуковий аудіо канал, реалізований на звукових платах.

Жорсткий дискНакопичувачі на жорсткому диску (HDD, SSD

вінчестери) призначені для постійного зберігання інформації – файлів операційної системи, встановлених програм, ваших документів, фотографій, музики, фільмів і так далі.

Накопичувачі на жорсткому диску відрізняються один від одного виконанням (внутрішні і зовнішні) і своєю ємкістю - об’ємом інформації, яка може бути записана на диск.Сучасні вінчестери можуть зберігати сотні гігабайт інформації. В даний час найбільш поширені вінчестери з об’ємами 250, 400 і 500 Гбайт, 1 Тбайт і більше.

SSDHDD

Будова жорсткого диску

Зовнішні носії інформації

Флэш-память Зовнішні жорсткі диски Карти пам’яті

CD, DVD і Blu-Ray диски Приводи CD, DVD і BLU-RAY

Монітор

Ламповий Плазмовий LCD

Монітор комп’ютера призначений для виводу на екран текстової і графічної інформації.

• розмір екрана по діагоналі;

• форма екрана;• тип маски (тільки для

CRT-моніторів);• крок точки;• роздільна здатність

• кут огляду;• яскравість;• коефіцієнт

контрастності;• інерційність;• інтерфейс і розніми

• частота регенерації;• режим розгорнення;• підтримання

Plug&PIay;• споживана

потужність;• відповідність

стандартам ТСО

ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОНІТОРІВ:

КлавіатураКлавіатура призначена для введення в комп’ютер інформації

від користувача.Зараз на ринках є широкий асортимент клавіатур: звичайн,

ергономічні (клавіатура поділена на дві частини для природнішого положення рук під час роботи), мультимедійні (з додатковими кнопками для запуску різних застосувань), клавіатури для геймерів (з додаванням керуючих клавіш, які використовуються під час ігор на комп’ютері), гнучкі (силіконові), віртуальні.

Призначення деяких клавіш• Для фіксації режиму великих літер служить клавіша CapsLock.• Клавіша Enter призначена для закінчення введення рядка (у текстових

редакторах), а також для підтвердження дій в багатьох програмах Windows.• Клавіша Backspace вилучає символ, що знаходиться ліворуч від курсору.• Клавіша Insert (англ, insert - вставлення) застосовується для перемикання між

двома режимами введення символів: введення із зсувом символів (вставлення) і введення із заміщенням раніше введених символів (заміна).

• Клавіша Delete (англ., delete - вилучення) використовується для видалення символу, що знаходиться праворуч від курсору.

• Клавіші ,,,, Home, End, Page Up, Page Down називають клавішами керування курсором. Їх натиснення приводить до переміщення курсору у відповідному напрямі або до «перегортання» відображеного на екрані тексту.

• Клавіша NumLock (блокування цифр) - вмикає і вимикає режим роботи окремої клавіатури.

• Клавіша Esc (англ., escape - тікати, рятуватися), як правило, використовується для відміни якої-небудь дії, закриття активного вікна або виходу з програми.

• Клавіша Tab (табуляція) при редагуванні текстів зазвичай використовується для створення абзацного відступу. У інших програмах її призначення може бути іншим - перемикання між вікнами на екрані або полями в діалоговому вікні.

• Клавіша WinKey призначена для швидкого відкриття в Windows меню Пуск (у різних клавіатурних поєднаннях вона використовується для швидкої активізації певних дій).

• Функціональні клавіші F1...F12, призначення яких залежить від програмного забезпечення, з яким працює користувач.

• Допоміжні клавіші Ctrl і Alt, як і Shift, застосовуються для зміни значень інших клавіш. Клавіші Ctrl і Alt натискаються в комбінації з іншими клавішами.

Миша

Миша Геймпад Джойстик

Мишею називається маніпулятор для введення інформації в комп’ютер. Він є невеликою коробочкою, яка легко вміщується на долоні, має мінімум дві кнопки й одне колесо прокручування.

Для роботи в деяких програмах (особливо в іграх) зручним є ще один пристрій введення - джойстик. Цей пристрій введення створений для розваг, це рукоятка керування з кнопками. Нахил рукоятки у той чи інший бік веде до переміщення покажчика на екрані.

Геймпад за своєю будовою та принципом роботи схожий на джойстик. Відмінність полягає у конструктивному виконанні.

Розглянуті три пристрої введення (миша, трекбол та джойстик) — це група пристроїв-маніпуляторів.

Додаткові пристрої комп’ютера:

Матричний Струменний Лазерний

ПРИНТЕР – пристрий для виведення інформації на паперовий аркуш або спеціальну термостойку плівку. Принтери бувають матричні, струминні, лазерні, світлодіодні. Характеристикою принтера є швидкість (кількість сторінок за хвилину) та якість друку (роздільна здатність). Роздільна здатність матричних принтерів – 244 точки на дюйм (dpi) або 360 dpi, струминних – 1440*720 dpi, лазерних – 1200*1200dpi;


Плоттер

ПЛОТЕР – пристрій для виведення графічної інформації на спеціальну плівку або пластик. Застосовується при виконанні проектно- конструкторських робіт, виготовленні рекламних проектів тощо;


СКАНЕР – пристрий для введення з паперових носіїв у комп’ютер графічних зображень і тексту. Для введення у комп'ютер зображень (малюнків, фотографій, тексту тощо) широко застосовуються сканери. Терміни "сканер", "сканувати" походять від англійського слова scan - переглядати, оглядати. Основним завданням сканера є перетворення зображення у цифровий код для подальшої обробки комп'ютером.

Ручний Планшетний Протяжний


Модем Стример Безперебійник

модем - пристрий для обміну інформацією між комп’ютерами за допомогою каналів зв’язку (телефонні лінії, виділені канали);

стример – пристрій для резервного копіювання великих обсягів інформації (до 10 Г байт) на магнітній стрічці;

джерело безперебойного живлення - пристрий, який протягом певного часу забезпечує комп’ютер електрострумом при його зникненні в електромережі.


Відеопроектор ТВ – тюнер Web-камера

відеопроектор – пристрий для передачі зображення з екрана комп’ютера на настінний екран або на спеціальну відеостіну.

ТВ – тюнер – пристрий для перегляду на екрані комп’ютера телевізійних передач;

Web-камера – застосовується при проведенні відеоконференцій в мережі Intenet;


Графічний планшет Мережний фільтр

Графічний планшет – пристрий для створення і роботи з графічними зображеннями (маніпулятором є багатокнопкова миша або перо для чіткішого позиціювання курсора на екрані дисплея);

Мережний фільтр – пристрий для захисту від перепадів напруги електроструму, а також для послаблення завад.

Архітектура персонального комп’ютера

Education