Politechnika WarszawskaWydział Inżynierii Produkcji

Kierunek:Papiernictwo i Poligrafia

Budowa jednostki centralnej komputera

Opracowała:Wanda Nowak

Najważniejsze części jednostki centralnej

Płyta główna Procesor

Dysk twardy

Karta dźwiękowa

Karta graficzna

Pamięć

Modem

Napęd CD-rom Napęd

dysków elastycznych

Zasilacz

Płyta główna

Płyta główna jest podstawowym urządzeniem komputera. Znajduje się na niej: gniazdo procesora, gniazda rozszerzające, złącza dla modułów pamięci, sterowniki napędów dyskietek i dysków twardych, porty oraz układ pamięci ROM. W zależności od typu płyty znajdują się na niej określonego typu gniazda rozszerzenia ISA, PCI i AGP, w których montowane są karty rozszerzeń. Płyta główna jest nierozerwalnie

związana z procesorem. O wydajności płyty głównej decyduje zainstalowany na niej układ zwany chipsetem. Steruje on przepływem informacji pomiędzy procesorem a umieszczonymi na płycie innymi

podzespołami. Niezależnym od procesora standardem konstrukcyjnym płyt głównych jest standard ATX. Jego podstawową cechą jest

zintegrowany na płycie interfejs portów: klawiatury, myszki, drukarki itp. Istnieje także standard AT, który jest coraz mniej popularny. W

tym przypadku wszystkie porty umieszczone na płycie są łączone z odpowiednimi gniazdami, które są mocowane na tzw. śledziach,

a te z kolei są przykręcane do obudowy komputera.

Procesor

Procesor to układ scalony zawierający jednostkę centralną komputera (CPU - Central Processing Unit), który jest podstawowym elementem każdego komputera. Jego zadaniem jest wykonywanie zadań na podstawie instrukcji otrzymywanych od wykonywanych programów.

Podstawowym parametrem mikroprocesora jest zegar, który określa, z jaką częstotliwością mikroprocesor przetwarza dane. Częstotliwość zegara jest podawana w MHz lub GHz (megahercach lub gigahercach). Najszybsze z procesorów przekroczyły już barierę 2 GHz. Rynek procesorów zmienia się bardzo szybko i przynajmniej raz do roku pojawia się całkowicie nowy produkt, który generuje nową klasę komputerów. Dany typ procesora współpracuje z określonym typem płyt głównych. W chwili obecnej najpopularniejszą grupą procesorów są układy firmy Intel: Pentium III, Pentium 4 i Celeron II oraz układy firmy AMD: Athlon Thunderbird i Duron. W zależności od typu układu inna jest lista rozkazów, które procesor może wykonać. W przypadku bardziej wydajnych komputerów, montuje się w nich kilka procesorów.

Dysk twardy

Jest to urządzenie którego nie widać, ale jest bardzo ważne w systemie komputerowym. Zapisuje się na nim programy, system

operacyjny i dane aplikacji. To właśnie na nim zapisujemy edytowane dokumenty, ulubione pliki mp3 i sam system MS

Windows. Jest to więc element ważny i trzeba go starannie wybrać. Ważnym kryterium wyboru jest pojemność wyrażana w

gigabajtach (GB). Dyski obecnie dostępne są już bardzo pojemne i przekraczają 200 GB. Spowodowane jest to coraz większym zapotrzebowaniem programów takich jak gry czy programy edukacyjne. Dla kogoś kto będzie tylko pracował wystarczy najmniejszy dostępny dysk, jednak nie należy przesadzać,

ponieważ różnice w cenach są na tyle niewielkie, że czasem nie warto oszczędzać. Szybkość dysków w domu ma znaczenie

drugorzędne, choć oczywiście im szybszy, tym lepiej

Ważniejsze jest wybranie marki i producenta. Dobre firmy oferują dyski o długiej gwarancji (nawet 5 lat), co oznacza małą awaryjność. Trzeba pamiętać, że utrata dysku jest często

boleśniejsza niż zepsucie procesora. Możemy stracić wszystkie dane i programy, które z takim mozołem gromadziliśmy.  Dyski

twarde można z grubsza podzielić na dwie grupy: ATAPI i SCSI. Różnica polega na typie interfejsu za pomocą którego dysk

komunikuje się z jednostką centralną. Dyski SCSI są szybsze od ATAPI, ale obecnie ta różnica nie jest już tak duża jak niegdyś.

Domowy użytkownik powinien raczej kupić dysk ATAPI, ponieważ sprawia mniej kłopotów podczas instalacji. Pojawiły się nowe typy

dysków: FireWire i USB. Pierwsze są bardzo szybkie i bardzo drogie i są przeznaczone dla profesjonalistów. Drugie są

ciekawym uzupełnieniem domowego zestawu komputerowego, ponieważ są to dyski zewnętrzne, więc można je łatwo odłączyć i przenieść do innego komputera. Użycie w nich łącza typu USB

bardzo upraszcza tą procedurę.

Pamięć

Pamięć w komputerze służy do przechowywania informacji. Rozróżniamy tzw. pamięć stałą (np. pamięć ROM) oraz pamięć ulotną (np. pamięć operacyjna RAM). Pamięć ROM (Read Only Memory) nazywana jest

także pamięcią nieulotną. Zachowuje ona swoją zawartość także w czasie wyłączenia komputera. Jest to możliwe dzięki odpowiedniemu

podtrzymaniu napięcia przez baterię. Pamięć ta jest zbudowana na układzie scalonym umieszczonym na płycie głównej komputera i służy do przechowywania programów w postaci tzw. BIOS-u komputera. Pamięć

RAM (Random Access Memory) nazywana jest pamięcią o dostępie swobodnym lub pamięcią operacyjną. Jest ona niezbędna w komputerze do szybkiej wymiany danych. Zarządzaniem pamięcią zajmuje się obecny w komputerze system operacyjny. Pamięć RAM jest także określana jako pamięć ulotna, ponieważ jej zawartość zanika w przypadku wyłączenia

komputera lub jego restartu. Obecnie najpopularniejsze są pamięci SDRAM w postaci 168 pionowych układów na złączu typu DIMM.

Podstawowym parametrem układów pamięci RAM jest tzw. czas dostępu do informacji. W obecnie dostępnych pamięciach czas ten wynosi 8, 7 i 5

nanosekund. Nowszym rodzajem pamięci operacyjnej są pamięci DDRAM.

Karta graficzna

Karta graficzna umożliwia przetwarzanie obrazu oraz zapewnia współpracę komputera z monitorem. Do niedawna istniały dwie

grupy kart graficznych: karty grafiki obsługujące typowe aplikacje oraz karty posiadające tzw. akcelerator grafiki 3D (wykorzystywany

w grach oraz zastosowaniach multimedialnych). Wówczas w komputerze instalowano dwie karty. Obecnie najpopularniejsze są karty posiadające standardowo akcelerator grafiki 3D. Większość

nowoczesnych kart grafiki jest obecnie przeznaczona do współpracy z gniazdem rozszerzającym typu AGP. Podstawowym parametrem każdej karty grafiki jest ilość zainstalowanej na niej

pamięci. W pamięci karty przechowywana jest informacja niezbędna do utworzenia obrazu. Dlatego też, w zależności od ilości

pamięci na karcie, różna może być tzw. paleta kolorów (color palette), w jakiej obraz jest wyświetlany na ekranie. Kolor każdego

wyświetlanego punktu opisywany jest pewną ilością bitów. W zależności od liczby bitów, opisującej kolor punktu na ekranie,

może on być wyświetlany np. w palecie 65,5 tysięcy kolorów (216 bitów - High Color) czy 16,8 milionów kolorów (224 - True Color).

Karta dźwiękowa

 

 Karta dźwiękowa to specjalna karta rozszerzenia, której zadaniem jest odtwarzanie i nagrywanie plików dźwiękowych. Umożliwia ona także

zrealizowanie połączenia z elektronicznymi urządzeniami muzycznymi poprzez tzw. złącze MIDI. W przeciwieństwie do karty graficznej, karta dźwiękowa jest dodatkową kartą rozszerzającą w komputerze. Jest ona

jednak niezbędna w przypadku, gdy komputer ma być używany do gier lub programów multimedialnych. Obecnie standardem wśród kart

dźwiękowych w komputerach klasy IBM PC jest karta Sound Blaster (firmy Creative Labs). Karty dźwiękowe posiadają wejścia i wyjścia audio,

które dzięki dołączonemu oprogramowaniu umożliwiają korzystanie z innych zewnętrznych urządzeń muzycznych. Podstawowym parametrem karty dźwiękowej jest częstotliwość próbkowania (sampling rate), która określa, ile razy w czasie sekundy są wysyłane lub pobierane dane do

odtwarzania. Im wyższa jest częstotliwość próbkowania, tym wyższa jakość nagrywanego dźwięku. Popularne karty dźwiękowe obecne na rynku

posiadają częstotliwość próbkowania 44,1 lub 48 kHz (a nawet 55 kHz).

 Modem służy do przekazywania informacji w postaci cyfrowej, odbierania jej i wysyłania. Obecnie jednym z najpopularniejszych jego zadań jest łączenie się z

komputerów domowych z Internetem, nie jest to jednak jedyna rzecz, jaką potrafi robić. Najważniejszym parametrem, jakim charakteryzuje się modem,

jest szybkość przesyłania danych cyfrowych i szybkość wysyłania faksów. Współczesne modemy potrafią wymieniać dane z szybkością 56 Kb/s (w

standardach x2 lub K56Flex), a wysyłać faksy z szybkością 14,4 Kb/s. Wiele jednak zależy od jakości linii telefonicznej: gdy podczas połączenia pojawią się zakłócenia, szybkość transmisji spada. Im szybszy jest modem, tym jest droższy,

ale szybszy modem oszczędza rachunki telefoniczne, ponieważ pozwala ściągnąć potrzebny ci plik w krótszym czasie. Modemy nowszych typów używają

protokołów kontroli błędów, co pozwala poradzić sobie z usterkami na linii i kompresji danych, dzięki której niektóre typy informacji mogą być przesyłane

nawet szybciej, niż wskazywałaby na to maksymalna szybkość danego modemu. Oprócz modemów podłączanych do zwykłych linii telefonicznych istnieją także

modemy ISDN, działające na cyfrowych liniach ISDN. Pozwalają one na łączenie się z szybkością 64 KB/s albo - gdy zostaną połączone w pary - z szybkością 128 Kb/s. Innymi, rzadziej jeszcze używanymi modemami, są

modemy telewizji kablowej pozwalające na połączenie komputera z siecią telewizji kablowej, a przez nią - z Internetem.

 

Do odczytu i zapisu danych z dysku przez komputer stosuje się urządzenie nazywane napędem dysków elastycznych. Podstawowym elementem są głowice zapisująco - odczytujące, przemieszczające się

między ścieżkami na specjalnym wózku, poruszanym silnikiem krokowym. W celu odczytania danych na ścieżce, realizowany jest obrót

nośnika wokół jego środka przez silnik sprzężony z nośnikiem, obracający się z prędkością 300 obr/min dla HD lub 360 obr/min dla

DD. Ważne jest aby prędkość obrotowa była stała, ponieważ jej zmiany mogą powodować błędy w zapisie lub odczycie danych. Kolejnym

elementem jest mechanizm odpowiedzialny za umieszczenie i wyciąganie dysku, pozwalający na ułożenie dyskietki we właściwej pozycji. Można

wyróżnić brak czujników mechanicznych lub (i) optycznych, odpowiadających za prawidłową obsługę nośnika. Czujniki te realizują

nast. funkcje: czujnik zabezpieczenia przed zapisem; obecności dyskietek; identyfikacji początku ścieżki. Wszystkimi elementami napędu

zarządza elektroniczny układ sterowania. Jego zadanie polega na sterowaniu silnikami, sprawdzaniu stanów czujników oraz na

generowaniu i odbieraniu impulsów przemagnesowania nośnika dla i z głowic.

 

Odczyt danych z płyt CD-ROM odbywa się za pomocą odpowiedniego urządzenia, zwanego napędem CD-ROM. W celu

zapisania danych na dysku CD należy komputer doposażyć w urządzenie zwane nagrywarką (wypalarką). Zapis odbywa się na specjalnie do tego celu przygotowanych płytach, które posiadają

oznaczenie CD-R. Szczególną odmianą są dyski CD-RW (Compact Disk Re-Writable), na których istnieje możliwość wielokrotnego zapisu danych. Ważnym parametrem napędu CD jest, podobnie jak w przypadku dysków, średni czas dostępu, który w obecnie

sprzedawanych modelach jest krótszy niż 80 milisekund. Innym istotnym parametrem jest prędkość odtwarzania napędu. Im wyższa prędkość odtwarzania, tym większy transfer danych.

Nowoczesne napędy CD osiągają 48-, a nawet 52-krotną prędkość odtwarzania (1-krotna prędkość odtwarzania to transfer danych rzędu 150 kB/s). Napędy CD-ROM umożliwiają odczyt danych z

płyt CD zawierających dane komputerowe, jak i płyt CD z muzyką.

Zasilacz jest elementem wewnętrznej budowy komputera. Jego główne zadanie to redukcja napięcia wychodzącego z sieci, czyli 220 V do 5 i 12 V. Zasilanie o takim

właśnie napięciu jest potrzebne do pracy poszczególnych elementów systemu.Jednym z najistotniejszych parametrów opisujących zasilacz jest jego sprawność, w dużej mierze decyduje on o jego jakości. Sprawność definiuje się jako stosunek mocy na wyjściach zasilacza do mocy pobieranej z sieci energetycznej. Typowo

sprawność przelicza się na wartość procentową, im większa sprawność tym mniejsze są straty energii w zasilaczu. Zasilacze o wysokiej sprawności wydzielają

także mniej ciepła, dzięki czemu można w nich montować cichsze lub pasywne chłodzenie. Sprawność zasilacza nie powinna być mniejsza niż 75%.Sprawność

zasilaczy ze znakiem 80 PLUS zawsze przekracza 80%. Są to najbardziej przyjazne dla środowiska zasilacze. Drugim elementem sprawności zasilacza jest

zdolność do dostarczania stabilnych napięć poszczególnym podzespołom komputera. Zakresy napięć określa norma ATX.

Przy wyborze zasilacza użytkownicy nie powinni kierować się tylko jego mocą. Nie powinni również przesadnie

oszczędzać przy kupnie zasilacza, bo uszkodzenia spowodowane jego niską jakością mogą okazać się kosztowne.

Przewody zasilające to przewody wychodzące z zasilacza, które dostarczają energię elektryczną takim elementom jak: płyta główna, napędy dysków

(elastycznych, stałych, optycznych itp.).

Bibliografia

Informacje oraz obrazy zostały zaczerpnięte z następujących stron:

http://www.budowakomputera.konin.lm.pl/

http://www.gimnazjum1.bierun.pl/publikacje/grzkania/prace6/jcentralna/index.html

http://pl.wikipedia.org/wiki/Zasilacz_komputera