Внутреннее устройство системного блока персонального компьютера
Цель работы: Знакомство со структурой персонального компьютера и практическая работа на персональном компьютере.
Порядок выполнения работы
1.Изучить аппаратный состав персонального компьютера.
2.Разобраться с назначением центрального процессора, с видами памяти и системой ввода-вывода информации.
3.Освоить основные правила пользования периферийными устройствами персонального компьютера.
Персональным компьютером (ПК) принято называть электронно-механическую систему, представляющую собой совокупность устройств, предназначенных для совместной работы, с целью создания, передачи, обработки и хранения информации
(рис. 1.1).
Рис. 1.1. Персональный компьютер
1 – системный блок; 2 – клавиатура; 3 – монитор; 4 – манипулятор «мышь»; 5 – принтер; 6 – сканер; 7 – внешние запоминающие устройства (дисководы: со сменными дискетами, CD- и DVD-ROM, жесткий диск);
Все устройства, которые подключены к системному блоку, принято называть периферийными устройствами.
1. Системный блок
Системный блок – устройство, предназначенное для управления потоками информации и их обработкой. Внутри системного блока находится материнская плата, предназначенная для размещения таких электронных элементов как центральный процессор, видео- и звуковой карты, а также элементов памяти.
Центральный процессор (ЦП) является основным элементом системного блока, предназначенным для выполнения арифметических и логических операций, а также для управления работой всех периферийных устройств, имея для этого четкую систему ввода-вывода информации.
Рис. 1.2. Система ввода-вывода информации
Видеокарта — электронная плата, предназначенная для обработки видеоинформации и управления работой монитора. Видеокарта посылает в монитор сигналы развертки изображения и сигналы управления яркостью объектов на экране.
Звуковая карта – электронная плата, предназначенная для обработки и использования на компьютере аудиоинформации. Звуковой сигнал записывается с помощью микрофона и переводится в цифровой код, с целью его последующей обработки и воспроизведения.
Элементы памяти представляют собой особые микросхемы, каждая из которых необходима для хранения определенной информации.
| Тип памяти | Описание | |
| ПЗУ(постоянное запоминающее устройство, ROM) | Основнымназначением постоянной память является хранение информации в виде системныхпрограмм, необходимых для выполнения команд начальной загрузки компьютера иподдержки работы процессора. Информацию, находящуюся в ПЗУ, нельзя удалитьи, следовательно, она предназначена только для чтения. | |
| ОЗУ(оперативное запоминающее устройство, RAM) | Оперативнаяпамять предназначена для кратковременного хранения исходной информации ирезультатов работы процессора. После выключения компьютера оперативная памятьполностью очищается. | |
| Кэш-память | Встроенав ЦП | Используетсядля синхронизации работы ОЗУ и ЦП, что позволяет увеличить производительностьПК. В кэш-память из оперативной памяти загружаются данные, которые процессор будетобрабатывать в данный момент. |
| Видеопамять | Установленана видеокарте | Вид памяти,предназначенный для хранения графической и видеоинформации выводимой на экранмонитора в виде экранных страниц. |
Задание №1. Структура персонального компьютера
1.Проверьте, все ли основные устройства имеются на вашем персональном компьютере. Запишите названия, отсутствующих на вашем рабочем месте, устройств.
2.Разберитесь, к каким устройствам (ввода, вывода или ввода-вывода) относятся такие элементы системного блока как ПЗУ и ОЗУ.
3.Какой из элементов системного блока, отвечает за обработку информации.
4.Какой из видов памяти компьютера является энергозависимым?
Задание №2. Назначение устройств персонального компьютера
Определите, какие устройства компьютера предназначены для…
| Вариант | Назначениеустройства |
| Долговременного хранения данных | |
| Обработки и передачи информации | |
| Ввода информации | |
| Вывода информации | |
| Ввода-вывода информации | |
| Синхронизации работы процессора и ОЗУ | |
| Кратковременного хранения данных | |
| Обработки и передачи информации | |
| Ввода-вывода информации | |
| Синхронизации работы процессора и ОЗУ | |
| Вывода информации | |
| Постоянного хранения данных |
2. Устройства ввода информации
| Устройство | Описание | |
| Клавиатура | |
Устройство ввода информации в системныйблок. Всю клавиатуру можно разбить на две части, одна из которых носитназвание основной клавиатуры, а вторая – малой цифровой клавиатуры. Клавиатура оснащена клавишами, имеющимисенсорные контакты, поэтому длительное нажатие на клавишу может привести кпоявлению на экране цепочки одинаковых символов. |
| Манипулятор мышь |
Задание №3. Устройства ввода информации
1.Какие из представленных устройств ввода информации находятся на вашем персональном компьютере?
2.Подготовьте компьютер к вводу текстовой информации, вызвав текстовый редактор Word. Определите, какие буквы появляются на экране: строчные или заглавные, латиница или кириллица.
3.Создайте режим автоповтора символа. Запишите, каким образом вы создали данный режим.
4.Щелкните правой кнопкой мыши поочередно по значкам Мой компьютер и Корзина. Запишите названия третьих пунктов или команд контекстных меню.
Монитором принято называть устройство вывода, предназначенное для визуального отображения информации в процессе работы на персональном компьютере. Он позволяет просматривать информацию, находящуюся во внешних запоминающих устройствах. Кроме того, мы можем просматривать результаты работы процессора и другую экранную информацию, выводимую в процессе работы компьютерных программ.
| Тип монитора | Принцип действия | |
| ЭЛТ-мониторы | |
Сконструированы на базеэлектронно-лучевой трубки, в которых изображение получается в результатесвечения специального вещества (люминофора) под воздействием потокаэлектронов. |
| ЖК-мониторы | |
Используется тонкая плёнка из жидких кристаллов,помещённую между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются через такназываемую пассивную матрицу — сетку невидимых нитей, горизонтальных ивертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения. Кроме пассивных,также используют и активные матрицы. В активных матрицах вместо нитей имеетсяпрозрачный экран из транзисторов, которые обеспечивают яркое и не имеющееискажений изображение. |
| Сенсорные | |
Диалог с компьютером осуществляется на основеиспользования тактильной информации, путём прикосновения к определённомуместу чувствительного экрана. |
| PDP-мониторы | |
Плазменные экраны создаются путем заполненияпространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом, напримераргоном или неоном. Работа таких мониторов очень похожа на работу неоновых ламп,которые сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления.Внутрь трубки помещена пара электродов, между которыми зажигается электрическийразряд и возникает свечение. |
Задание №4. Монитор персонального компьютера
1. Определите, какого типа монитор установлен в вашем компьютере.
2. Чем отличаются ЖК-мониторы от плазменных мониторов?
3. В каком из типов мониторов имеет место электромагнитное излучение?
4. Внешнее запоминающее устройство
Для долговременного хранения информации персональный компьютер снабжен набором внешних запоминающих устройств (ВЗУ), типы которых представлены в таблице и в Приложении 1:
| Тип дисковода | Описание | |
| Дисковод сосменными дискетами | |
Устройство,предназначенное для организации ввода-вывода информации, то есть с цельюзаписи или чтения данных с гибких дискет. Важнойхарактеристикой дискеты является объем записываемой на нее информации. Так,на дискету диаметром 3.5дюйма (9см) можно записать информацию в объеме 1.44 мегабайта. |
| |
||
| Жесткий дискили винчестер | |
Это набор из нескольких магнитных дисков,находящихся в одном корпусе и работающих совместно как единое целое. С цельюзащиты винчестера от возможных повреждений и ударов принято располагать еговнутри корпуса. Основной характеристикой винчестераявляется максимальный объем записываемой в него информации. Объем изменяетсяв довольно широких пределах: от нескольких десятков гигабайт до несколькихтерабайт. |
| CD-ROM,DVD-ROM | |
Большинство компьютеров также оборудуютсяустройством, которое служит для чтения компакт-дисков, так называемымдисководом CD-ROM () или DVD-ROM (). Для чтения содержащихся на компакт-дискахданных используется луч лазера. Объем информации на CD ~ 700 МB, наDVD дисках ~ 4 GB. |
| |
||
| Flash-память | Энергонезависимый тип памяти, позволяющийзаписывать и хранить информацию на микросхемах. Flash-память, которую такженазывают USB-drive,обеспечивает высокую сохранность данных, высокую скорость записи исчитывания информации при небольших размерах. Устройства на основе flash-памяти не имеютв своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранностьданных при их использовании в мобильных устройствах. Объем информации помещаемойна флэш-память может достигать нескольких десятков гигабайт. |
Все ВЗУ расположены на передней панели корпуса системного блока.
Задание №5. Работа с внешней памятью
1.Найдите на схеме системного блока (Приложение 1) место, где установлен винчестер.
2.Определите объем записанной информации на вашем сетевом диске.
3.Определите, во сколько раз больше можно записать информации на flash-память (4 GB) по сравнению с CD-диском (700 МB).
4. У каких устройств магнитный принцип записи?
Принтер — устройство вывода информации, предназначенное для распечатки результатов работы на бумаге. Качество печати и скорость их работы зависят от типа используемого принтера.
| Тип принтера | Принцип действия | |
| Матричный | Имеет печатающий блок, в котором находится наборстерженьков. На печатающий блок устанавливается специальный пластиковыйкорпус, носящий название картриджаи предназначенный для размещениякрасящей ленты. Во время печати определенные стерженьки выдвигаются из блокаи ударяют через красящую ленту, по бумаге, и таким образом, наносятся точки,из которых затем формируется изображение нужных нам символов. | |
| Струйный | Имеет печатающий блок, оборудованный соответствующимобразом направленными соплами. Через эти сопла из картриджа выбрасываютсякапли краски, которые попадают в точно заданные места на бумаге. | |
| Лазерный | Используетсяпринцип прилипания измельченной полимерной краски (тонера) к статическизаряженной поверхности, с последующим нагреванием краски лазерным лучом вместах, где требуется получить изображение. Обеспечивают прекрасное полиграфическоекачество, а также высокую скорость печати |
Основная характеристика принтера – разрешающая способность (количество точек изображения на линии длиной 1дюйм, dpi), которая может составлять, например, 600 dpi и выше. В струйных и лазерных принтерах разрешающая способность может быть больше 2400 dpi.
В ряде случаев используется устройство плоттер, предназначенное для вывода сложных и широкоформатных графических объектов – плакатов, чертежей, карт и др. Обычно плоттер использует формат бумаги А1.
Задание №6. Изучение принтера
1.Разберитесь, к какому виду принтеров относится печатающее устройство, установленное в компьютерном классе.
2.Нарисуйте схематический чертеж принтера с указанием места расположения клавиши включения принтера, а также кнопок управления печатью.
Сканер – это устройство ввода графической информации в компьютер путем ее преобразования из печатной в электронную форму представления информации.
Сканируемое изображение освещается светом трех цветов — красным, синим, зеленным. Отраженный от изображения свет попадает на линейную матрицу фотоэлементов, которая движется, считывая изображение и преобразуя его в двоичный код. После этого исходное изображение можно записать в графический файл.
Разрешающая способность сканеров составляет от 300 до 1200 dpi. Разрешение в 300 dpi означает, что при прохождении одного дюйма изображения сканируется 300 точек (1 дюйм = 2,54 см).
| Тип сканера | Принцип действия | |
| Ручной | |
Предназначендля считывания информации с оригинала построчно, путем протяжки считывающегоблока вдоль листа бумаги. В настоящее время используются, в основном, длясчитывания штрих-кодов при продаже товаров вмагазинах. |
| Планшетный | |
Имеетвид параллелепипеда с открывающейся верхней крышкой, под которой расположенопредметное стекло. Работая, необходимо лист бумаги или открытую книгуположить вниз картинкой или текстом и закрыть верхнюю крышку. После подачикоманды на считывание информации со сканера записывается в виде графическогоизображения. При необходимости, с помощью специальной программы можно изображениепреобразовать в текст. |
| Барабанный | |
Используетсядля сканирования больших объемов печатной продукции. Барабанные сканерыпозволяют в автоматическом режиме проводить сканирование набора листовбумаги. В основном используются в корпоративных организациях, а также виздательствах и типографиях. |
Задание №7. Изучение работы сканера
1. Определите тип сканера, установленного на сервере вашей локальной сети.
2. Откройте крышку сканера и установите лист бумаги изображением вниз на предметное стекло сканера.
3. С помощью специальной программы дайте команду на начало процесса сканирования изображения. Определите время сканирования одного листа бумаги.
Задание №8. Типы устройств компьютера.
Перечислите, согласно вашему варианту, типы устройств компьютера.
| Вариант | Устройство |
| Принтер | |
| Сканер | |
| Клавиатура | |
| Монитор | |
| Манипулятор | |
| ВЗУ | |
| Принтер | |
| Сканер | |
| Клавиатура | |
| Монитор | |
| Манипулятор | |
| ВЗУ |
1. Что принято называть персональным компьютером?
2. Перечислите основные части персонального компьютера.
3. Какую роль в системном блоке играет центральный процессор?
4. Для чего предназначены системные программы, хранящиеся в постоянной памяти?
5. Что такое оперативная память?
6. Перечислите устройства вывода информации.
7. Какими устройствами представлено ВЗУ.
8. На какой объем записи информации рассчитана дискета на 3.5 дюйма?
9. Перечислите известные вам типы принтеров.
10. Какая из кнопок ручного манипулятора мышь является основной? Для чего предназначена правая кнопка мыши?
11. Перечислите известные вам типы сканеров. Какие вы знаете характеристики сканеров.
Внутреннее устройство системного блока персонального компьютера
| |
Внешние (периферийные) устройства компьютера
Рассмотрим только основные внешние устройства компьютера, так как если перечислять все, то чернила закончатся Внешние устройства персонального компьютера еще называют периферийными устройствами. Это устройства которые обеспечивают связь компьютера с пользователем, объектами управления либо с другим компьютером, то есть с окружающей средой. Внешние устройства делят на устройства Ввода и Вывода.
Устройства Ввода
Клавиатура. Пожалуй самое главное (во всяком случае на момент написания заметки :)) периферийное устройство Ввода информации в ПК. Клавиатура (в народе еще кличут «Клава») — это набор кнопок (клавиш), которые расположены в определенном порядке. На кнопках изображены буквы, цифры и различные знаки. Также на клавиатуре могут быть установлены дополнительные клавиши для различных действий.
Компьютерная мышь. Устройство Ввода получившее распространение с появление графического интерфейса на ПК. С помощью мышки (кнопок и колесика) можно отдавать различные команды компьютеру и управлять курсором на мониторе. При перемещении компьютерной мышки на горизонтальном столе курсор на мониторе также передвигается (по правилам координатной плоскости). Мышку также называют координатным устройством ввода.
Устройств ввода много. Мы рассмотрели два основных. Кроме них к устройствам ввода можно отнести: сканер, сенсорный экран, микрофон, веб-камеру и т.д.
Устройства вывода
Монитор. Это экран, на который с помощью видеосигнала выводится информация. Видеосигнал формирует электронное внутреннее устройство вывода, которое называется видеокартой. О ней мы еще поговорим чуть ниже.
Принтер. Слово принтер произошло от англ. Printer, Print — печатать. Он предназначен для преобразования цифровой информации хранящейся на компьютере в аналоговую, доступную для нашего с вами понимания, а также для её вывода (распечатывания) в виде текста, рисунка или графики, на твердый физический носитель (бумага).
Акустическая система. Говоря по простому — это звуковые колонки, которые предназначены для вывода звуковой информации. Звуковая карта преобразует цифровую информацию хранящуюся на компьютере в звук и выводит его через акустическую систему. Устройств вывода также много и перечислять их всех нет смысла. Основные из них мы с вами рассмотрели. Поэтому, давайте уже от периферийных (внешних) устройств ПК перейдем к внутренним.
Устройства вывода
Монитор
Монитор — это экран, на который выводится результат вычислений системного блока в визуальном виде.
Все современные экраны имеют плоскую форму и различаются размерами и параметрами матрицы. Подключается монитор к видеокарте через интерфейс HDMI или MiniDP. Устаревшие модели используют интерфейс VGA.
Колонки и наушники
Колонки и наушники подключаются к звуковой карте и воспроизводят цифровой звук. Они бывают разных размеров и разной мощности.
Проектор
Используют для проведения презентаций. При помощи него изображение с компьютера отображается на большом стенде или стене, куда направлен проектор. Подключается к видеокарте кабелем через интерфейс HDMI или VGA.
Принтер
Выводит информацию с ПК на бумагу. Принтеры бывают черно-белыми и цветными, струйными и лазерными.
Основное отличие в том, что лазерные используют для печати специальный порошок (тонер), а струйные – жидкие чернила, которые доливаются в специальные контейнеры.
Плоттер (графопостроитель)
Графопостроитель — это профессиональное оборудование для распечатки чертежей, проектов и других габаритных материалов.
Плоттеры бывают лазерными, струйными, перьевыми. В быту чаще используют струйные, так как они недорогие в обслуживании и дают хорошее качество печати. После распечатки плоттер может обрезать проект по предварительным настройкам.
Классификация ИБП по мощности
- Маломощные ИБП – для подключения через электрические розетки. Исполнение бывает настольным или напольным, а мощность составляет от 0,25 до 3 кВт.
- Устройства средней мощности – от 3 до 30 кВт – содержат блок розеток, встроенных внутрь, или включаются также через группы розеток в сети питания потребителей от щита управления. Устройства изготавливаются для размещения как в офисах, так и в отдельных оборудованных помещениях.
- ИБП большой мощности – от 10 до 800 кВт. Располагаются в электромашинных помещениях. Их собирают в группы и создают энергетические системы высокой мощности – до нескольких тысяч кВт.
Общими для всех функциональными свойствами ИБП являются:
- фильтрация от импульсов и шумов
- устранение искажений формы сигнала
- стабилизация напряжения (не у всех моделей)
- поддержание аккумуляторной батареи (АКБ) заряженной
- когда батарея ИБП разрядится, она сначала подает сигнал, а затем отключает потребителя
