Download - Budowa Komputera

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Budowa Komputera

Budowa Komputera

T. Rajnisz, P. Wojtyczka Strona 1

Spis treści 1.Płyta główna ................................................. 3

2. Procesor ...................................................... 4

3. Karta graficzna ............................................. 5

4. Pamięć RAM ................................................ 6

5. Dysk twardy ................................................. 7

6. Karta dźwiękowa ......................................... 8

7. Karta sieciowa ............................................. 9

8. CD-ROM ....................................................... 9

9. Osprzęt ...................................................... 10

Budowa Komputera


Zazwyczaj komputer składa się z:

- płyty głównej

- procesora

- karty graficznej

- pamięci RAM

- dysku twardego

- karty dźwiękowej

- karty sieciowej

- stacji CD-ROM

- osprzętu

Budowa Komputera


1.Płyta główna

Płyta główna (ang. mainboard) – najważniejsza płyta drukowana urządzenia elektronicznego, na której zamontowano najważniejsze elementy urządzenia, umożliwiająca komunikację wszystkim pozostałym komponentom i modułom.

W komputerze na płycie głównej znajdują się procesor, pamięć operacyjna lub gniazda do zainstalowania tych urządzeń oraz gniazda do zainstalowania dodatkowych płyt zwanych kartami rozszerzającymi (np. PCI), urządzeń składujących (dyski twarde, napędy optyczne itp.) i zasilacza. W niektórych konstrukcjach także innych urządzeń zewnętrznych (port szeregowy, port równoległy, USB, złącze klawiatury, złącze myszy).

Koncepcję zbudowania komputera osobistego wyposażonego tylko w minimum potrzebnych urządzeń zmontowanych na jednej płycie drukowanej oraz gniazd, do których podłącza się dodatkowe urządzenia, zapoczątkowała firma IBM wprowadzając komputer osobisty, zwany też PC.

Budowa płyty głównej

Kontrolery poszczególnych urządzeń zgrupowane są głównie w dwóch mostkach – północnym i południowym.

Mostek północny, podłączony bezpośrednio do procesora przy pomocy FSB, zawiera kontroler pamięci oraz kontroler szyny graficznej. W przypadku zintegrowania kontrolera pamięci z procesorem mostek ten może nie występować, wówczas bezpośrednio do procesora podłączany jest przez HyperTransport mostek południowy.

Mostek południowy, podłączony do mostka północnego, może zawierać kontrolery PCI, USB, dźwięku, Ethernetu, dysków (ATA, SATA) itp. Do niego też zazwyczaj podłączone są dodatkowe zewnętrzne kontrolery (np. IEEE 1394).

Na płycie głównej umieszczony jest także zegar czasu rzeczywistego

Budowa Komputera


2. Procesor

Procesor (ang. processor) nazywany często CPU (ang. Central Processing Unit) - urządzenie cyfrowe sekwencyjne potrafiące pobierać dane z pamięci, interpretować je i wykonywać jako rozkazy. Wykonuje on bardzo szybko ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.

Współczesne procesory (zwane mikroprocesorami) wykonywane są zwykle jako układy scalone zamknięte w hermetycznej obudowie, często posiadającej złocone wyprowadzenia (stosowane ze względu na własności stykowe tego metalu). Ich sercem jest monokryształ krzemu, na który naniesiono techniką fotolitografii szereg warstw półprzewodnikowych, tworzących, w zależności od zastosowania, sieć od kilku tysięcy do kilkuset milionów tranzystorów. Połączenia wykonane są z metalu (aluminium, miedź). Ważnym parametrem procesora jest rozmiar elementów budujących jego strukturę. Im są one mniejsze tym niższe jest zużycie energii, napięcie pracy oraz wyższa częstotliwość pracy. Współczesne procesory używane w komputerach osobistych wykonywane są w technologii pozwalającej na uzyskanie elementów o rozmiarach mniejszych niż 65 nm, pracujących z częstotliwością kilku GHz. Według planów największych producentów procesorów, pod koniec roku 2007 powinny pojawić się procesory wykonane w technologii 45 nm, a w 2010 - 32 nm. Fabryki procesorów muszą posiadać pomieszczenia o niezwykłej czystości, co jest bardzo kosztowne.

Budowa Komputera


3. Karta graficzna

Karta graficzna, często określana też mianem akcelerator grafiki, to element komputera tworzący sygnał dla monitora.

Podstawowym zadaniem karty graficznej jest przechowywanie informacji o tym jak powinien wyglądać obraz na ekranie monitora i odpowiednim sterowaniu monitorem. Pierwsze karty graficzne potrafiły jedynie wyświetlać znaki alfabetu łacińskiego ze zdefiniowanego w pamięci karty generatora znaków - tryb tekstowy. Kolejna generacja kart graficznych potrafiła już wyświetlać w odpowiednim kolorze poszczególne punkty (piksele) - tryb graficzny. Nowoczesne procesory graficzne udostępniają wiele funkcji ułatwiających i przyśpieszających pracę programów. Możliwe jest narysowanie odcinka, trójkąta, wieloboku, wypełnienie ich zadanym kolorem lub wzorem, tzw. akceleracja 2D. Większość kart na rynku posiada również wbudowane funkcje ułatwiające tworzenie obrazu przestrzeni trójwymiarowej, tzw. akceleracja 3D. Niektóre posiadają zaawansowane algorytmy potrafiące na przykład wybrać tylko widoczne na ekranie elementy z przestrzeni.

Budowa karty graficznej

Procesor graficzny (GPU) -

odpowiedzialny za generowanie obrazu

w pamięci obrazu

Pamięć obrazu - VideoRAM, bufor ramki

(ang. framebuffer) - przechowuje

cyfrowe dane o obrazie

Pamięć ROM - pamięć przechowująca

dane (np. dane generatora znaków) lub

firmware karty graficznej, obecnie

realizowana jako pamięć flash EEPROM

DAC (ang. Digital-to-Analog Converter)

przetwornik cyfrowo-analogowy - odpowiedzialny za przekształcenie cyfrowych danych z

pamięci obrazu na sygnał sterujący dla monitora analogowego; w przypadku kart wyłącznie z

wyjściem cyfrowym DAC nie stosuje się

Interfejs do systemu komputerowego - umożliwia wymianę danych i sterowanie kartą

graficzną - zazwyczaj PCI, AGP, PCI-Express

Interfejs na slocie karty graficznej - zazwyczaj P&D, DFP, VGA, DVI, HDMI, DisplayPort

Wiele z kart graficznych posiada także:

Framegrabber - układ zamieniający zewnętrzny, analogowy sygnał wideo na postać cyfrową

Procesor wideo - układ wspomagający dekodowanie i przetwarzanie strumieniowych danych

wideo; w najnowszych konstrukcjach zintegrowany z procesorem graficznym.

Budowa Komputera


4. Pamięć RAM

RAM (ang. Random Access Memory) - jest to podstawowy rodzaj pamięci cyfrowej zwany też pamięcią użytkownika lub pamięcią o dostępie swobodnym. Choć nazwa sugeruje, że oznacza to każdą pamięć o bezpośrednim dostępie do dowolnej komórki pamięci (w przeciwieństwie do pamięci o dostępie sekwencyjnym, np. rejestrów przesuwnych), to nazwa ta ze względów historycznych oznacza tylko te rodzaje pamięci o bezpośrednim dostępie, które mogą być też zapisywane przez procesor, a wyklucza pamięci ROM (tylko do odczytu), pomimo iż w ich przypadku również występuje swobodny dostęp do zawartości.

W pamięci RAM przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane dla tych programów, oraz wyniki ich pracy. Zawartość większości pamięci RAM jest tracona w momencie zaniku napięcia zasilania, dlatego wyniki pracy programów muszą być zapisane na jakimś nośniku danych.

Pamięć RAM jest stosowana głównie jako pamięć operacyjna komputera, jako pamięć niektórych komponentów (procesorów specjalizowanych) komputera (np. kart graficznych, dźwiękowych, itp.), jako pamięć danych sterowników mikroprocesorowych.

Budowa Komputera


5. Dysk twardy

Dysk twardy – jeden z typów urządzeń pamięci masowej, wykorzystujących nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" (hard disk drive) powstała w celu odróżnienia tego typu urządzeń od tzw. "dysków miękkich", czyli dyskietek (floppy disk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na elastyczne podłoże, a nie jak w dysku twardym na sztywne.

Pierwowzorem twardego dysku jest pamięć bębnowa. Pierwsze dyski twarde takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowała w 1980 r. firma Seagate. Dysk przeznaczony do mikrokomputerów miał pojemność 5 MB, 5 razy więcej niż standardowa dyskietka.

Pojemność dysków wynosi od 5 MB (przez 10MB, 20MB i 40MB - dyski MFM w komputerach klasy XT 808x i 286, współcześnie zaś dyski kilkusetmegabajtowe w komputerach osobistych należą do rzadkości), najczęściej posiadają rozmiar nawet kilkuset (powyżej 400 GB) GB, (w laptopach 20-260 GB). Małe dyski, o pojemnościach od kilkuset MB do kilku GB stosuje się współcześnie w kartach dla slotu Compact Flash (Microdrive) do cyfrowych aparatów fotograficznych, a także w innych urządzeniach przenośnych.

Budowa dysku twardego

Dysk stały składa się z zamkniętego w

obudowie, wirującego talerza (dysku)

lub zespołu talerzy, wykonanych

najczęściej ze stopów aluminium, o

wypolerowanej powierzchni pokrytej

nośnikiem magnetycznym (grubości

kilku mikrometrów) oraz z głowic elektromagnetycznych umożliwiających zapis i odczyt

danych. Na każdą powierzchnię talerza dysku przypada po jednej głowicy odczytu i zapisu.

Głowice są umieszczone na elastycznych ramionach i w stanie spoczynku stykają się z

talerzem blisko osi, w czasie pracy unoszą się, a ich odległość nad talerzem jest

stabilizowana dzięki sile aerodynamicznej (głowica jest odpychana od talerza podobnie jak

skrzydło samolotu unosi maszynę) powstałej w wyniku szybkich obrotów talerza. Jest to

najpopularniejsze obecnie rozwiązanie (są też inne sposoby prowadzenia głowic nad

talerzami).

Budowa Komputera


6. Karta dźwiękowa

Dzisiejsze komputery nie

obędą się bez tak ważnego elementu jakim jest karta

dźwiękowa (muzyczna). Bezpowrotnie minęły czasy kiedy

to z naszego peceta wydobywał się charakterystyczny klik,

którego nie jestem w stanie

nazwać, lecz pewnie ci bardziej doświadczeni przedstawiciele

naszego społeczeństwa świetnie go pamiętają. Różnorodność

funkcji jakie oferuje karta

dźwiękowa jest bardzo duża. Dzięki niej możemy oglądnąć film,

posłuchać ulubionej muzyki czy porozmawiać ze znajomymi przez skype. Nieraz efekty jakich możemy doświadczyć są porażające.

Przy dobrym sprzęcie podczas oglądania filmu możemy usłyszeć świst kuli przelatującej nad lewym

uchem, a nad głową usłyszeć trzepotanie skrzydeł motyla.

Każdy ma w swoim komputerze kartę dźwiękową, lecz nie każdy może coś więcej powiedzieć na temat budowy czy jakości dźwięku, dlatego postaramy się przybliżyć jej budowę i funkcje.

Budowa karty dźwiękowej

Wejście mikrofonowe wejście typu mono, które umożliwia podłączenie mikrofonu. Najcześciej spotykane w

kolorze różowym. Problemy związane z obsługą mikrofonu najczęściej są spowodowane złymi ustawieniami głośności lub

niską jakością przetwornika.

Wejście liniowe spotykane główne w kolorze niebieskim,

służy do podłączania żródła sygnału stereo z takich urządzeń jak wieża audio, telewizor czy odtwarzacz CD.

Wyjście liniowe występuje w kolorze zielonym i możemy

do niego podłączyć głośniki, słuchawki i wzmacniacz.

Wyjście liniowe głośników tylnych pełni taką samą

funkcje co poprzednie złącze, lecz wykorzystywane jest przy obsłudze dźwięku przestrzennego przy tranmitowaniu dwóch kanałów tylnych w systemie 4.1.

Port gier/port MIDI umożliwia podłączenie pada, dżojstika, a także pobieranie i wysyłanie

informacji zgodnych ze standardem MIDI. Obecnie zintegrowane układy powodują że rzadziej ten port występuje, dlatego czasami konieczne jest zastosowanie tzw. śledzia.

Oprócz wyżej wymienionych złącz istnieją także wyższej jakości produkty, które są wyposażone w

szereg dodatkowych gniazd rozszerzających możliwości karty dźwiękowej. Obecnie nawet najprostsze

modele posiadają wyjścia optyczne lub cyfrowe takie jak:

- gniazda mini jack

- cyfrowe wyjście DIN

- cyfrowe wejście i wyjście

- FireWire

- USB

Budowa Komputera


7. Karta sieciowa

Karta sieciowa to urządzenie

odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie

danych w sieciach LAN. Każdy komputer,

który ma korzystać z dobrodziejstw sieci,

powinien być wyposażony w taką kartę.

Każda karta jest przystosowana tylko do

jednego typu sieci (np. Ethernet) i posiada

niepowtarzalny numer, który identyfikuje

zawierający ją komputer. Przydziela go międzynarodowa instytucja pod nazwą IEEE. Każdemu

producentowi przypisuje ona odpowiedni kod i zakres liczbowy. Wytwórca interfejsu Ethernet tworzy

niepowtarzalny adres o długości 48-bitów, zwany często adresem sprzętowym lub adresem fizycznym.

Adres ten jest nazywany również adresem sterowania dostępem do medium - Media Access Control

(MAC). Karty sieciowe określane są mianem NIC (ang. Network Interface Card). Na samym początku

istnienia sieci NIC była płytą wypełnioną układami scalonymi, połączonymi w taki sposób, by

dostarczyć wymagane funkcje. Obecnie interfejs ten jest zazwyczaj umieszczony w pojedynczej kości,

zawierającej wszystkie wymagane funkcje, włączając w to protokół MAC. Kości interfejsów są tak

zaprojektowane, by umożliwić pracę z pełną prędkością systemu.

8. CD-ROM

CD-ROM ( Compact Disc Read Only Memory)

– tłoczona płyta

kompaktowa zawierająca dane dostępne, ale

nie modyfikowalne, w komputerze w formie

pamięci masowej. Standard zapisu

dowolnych danych binarnych został

opracowany przez Sony i Philips w 1985 w

tzw. Żółtej Księdze będącej pierwszym

rozszerzeniem standardu CD opisanego

w Czerwonej Księdze. Płyty CD-ROM są popularnym nośnikiem w dystrybucji oprogramowania,

włączając w to gry komputerowe i aplikacje multimedialne, chociaż mogą zawierać dowolne dane (w

ilości zależnej od pojemności nośnika). Istnieje możliwość umieszczenia na płycie łącznie danych

komputerowych i dźwięku, który można odtwarzać w zwykłym odtwarzaczu CD, podczas gdy dane

(np. oprogramowanie lub pliki filmowe) są osiągalne tylko na komputerze (np. ISO 9660 dla PC). Płyty

takie określa się mianem CD-Extra.

W czasie wprowadzania technologii CD-ROM, nośniki te miały większą pojemność niż powszechnie

stosowane ówczesne twarde dyski. Obecnie pojemność twardych dysków znacznie przewyższa

pojemność CD, DVD czy Blu-ray, mimo to pewne eksperymentalne nośniki optyczne jak

np. HVD mają większe pojemności i szybsze transfery danych niż dzisiejsze (2012) twarde dyski.

Budowa Komputera


9. Osprzęt

Monitor

Monitor - urządzenie wyjściowe, podłączone do komputera

będące źródłem światła, wyświetlające na własnym ekranie

obraz oglądany z drugiej strony przez oglądającego. Wyróżnia

się monitory lampowe (kineskopowe) - CRT, monitory oparte

na ciekłych kryształach (LCD), oraz monitory plazmowe.

Klawiatura

Klawiatura komputerowa – uporządkowany

zestaw klawiszy służący do ręcznego

sterowania urządzeniem lub ręcznego

wprowadzania danych. W zależności od

spełnianej funkcji klawiatura zawiera różnego

rodzaju klawisze – alfabetyczne, cyfrowe,

znaków specjalnych, funkcji specjalnych, o

znaczeniu definiowanym przez użytkownika.

Mysz

Mysz – urządzenie wskazujące używane podczas pracy z interfejsem graficznym systemu

komputerowego. Została wynaleziona przez Douglasa

Engelbarta w 1964 r.

Mysz umożliwia poruszanie kursorem po ekranie monitora

poprzez przesuwanie jej po powierzchni płaskiej. Mysz odczytuje

zmianę swojego położenia względem podłoża i wysyła ją w formie

danych cyfrowych do komputera, który dokonuje odpowiedniej

zmiany położenia kursora na ekranie. Najczęściej wyposażona

jest w dwa przyciski i kółko do przewijania ekranu, które może

również pełnić rolę trzeciego przycisku.

Download - Budowa Komputera

Top Related