Основные характеристики компьютеров

Периферийные устройства

В этой статье мы рассмотрим периферийные устройства компьютера. Какие они бывают, какую функцию выполняют и как подключаются к ПК.

Периферийные устройства — это обобщенное название устройств, подключаемых к ПК. Их разделяют на устройства ввода, вывода и ввода-вывода информации. Они могут быть как внешними, так и внутренними.

Внутренние – это те, которые устанавливаются на материнскую плату:

• Жесткий диск;
• Видеокарта;
• Сетевая карта;
• Wi-Fi адаптер;
• Звуковая карта;

И другое оборудование, которое подключается в слоты PCI, PCI Express и SATA.

Внешние – те, которые подключаются к системному блоку снаружи.

• Монитор;
• Клавиатура;
• Мышь;
• Колонки;
• Наушники;
• Микрофон;
• Принтер;
• Сканер;
• МФУ;
• УПС.

Из дополнительных можно выделить USB устройства:

• Флешка;
• Bluetooth адаптер;
• Wi-Fi адаптер;
• Звуковая карта;
• Web камера;
• 3G и 4G модем;
• Удлинитель;
• Картридер;
• Джойстик.

А также некоторое профессиональное оборудование:

• Графический планшет;
• Проектор;
• Плоттер;
• Звуковой пульт;
• Сетевое оборудование.

Основные характеристики компьютеров.

3. Многообразие внешних устройств, подключаемых к компьютеру.

Основные характеристики компьютеров.

Персональным компьютером (сокращенно ПК или РС) называют небольшую ЭВМ, ориентированную на неспециалиста в вычислительной технике.

В современных персональных компьютерах, как правило, используется принцип открытой архитектуры или магистрально-модульный. Он заключается в том, что устройства, непосредственно участвующие в обработке информации (процессор, сопроцессор, оперативная память), соединяются с остальными устройствами единой магистралью — шиной.

Конфигурация- состав устройств, подключенных к компьютеру. Порт- точка подключения внешнего устройства к компьютеру.

Преимущества открытой архитектуры заключаются в том, что пользователь получает возможность: 1) выбрать конфигурацию компьютера. 2) расширить систему, подключив к ней новые устройства. 3) модернизировать систему, заменив любое из устройств более новым.

Основные характеристики компьютеров.

1) тип процессора. Компьютер на базе процессора более современного типа будет при всех прочих равных условиях производительнее, чем машины на базе процессоров старых типов.

2) тактовая частота. Это основная характеристика быстродействия компьютера. Такт — промежуток времени, необходимый для выполнения одной простейшей машинной операции. Тактовая частота- количество тактов в секунду.

3) разрядность (объем информации, передаваемый по шине за 1 машинный такт. Иными словами, разрядность- ширина канала передачи данных).

4) объем оперативной памяти (определяет возможность запуска на ЭВМ тех или иных программ).

5) характеристики периферийных устройств (емкость жесткого диска, число и типы дисководов для дискет, тип дисплея и объем видеопамяти, тип и скорость печати принтера, быстродействие модема и т.д.).

2. Многообразие компьютеров.

Суперкомпьютер (англ. supercomputer, СуперЭВМ) — вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство компьютеров.

Из семейства малых компьютеров можно выделить три подкласса, отражающие различные направления их развития: персональные, портативные, промышленные.

Персональный компьютер (англ. регзопа1 сошри1:ег), персональная ЭВМ — компьютер, предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросам большого количества людей. Созданный как вычислительная машина, компьютер, тем не менее, всё чаще используется как инструмент доступа в компьютерные сети и как платформа для компьютерных игр.

Класс портативных компьютеров в настоящее время является самым престижным в мире. Самый распространенный компьютер из этого класса- ноутбук. Ноутбук (англ. по1еЪоок — блокнот, блокнотный ПК) — портативный персональный компьютер, в корпусе которого объединены типичные компоненты ПК, включая дисплей, клавиатуру и устройство указания (обычно сенсорная панель, или тачпад). Наименьшими из этого класса являются КПК- карманные персональные компьютеры*. Большое распространение получили коммуникаторы(смартфоны), совмещающие в себе функции КПК и мобильного телефона.

Промышленные компьютеры предназначены для использования в производственных условиях. Они встраиваются в технологический процесс производства какой- нибудь продукции, осуществляют управление технологическими линиями и станками. К ним предъявляются повышенные требования по надежности работы, при их изготовлении придерживаются стандарта, называемого евромеханикой.

3. Многообразие внешних устройств, подключаемых к компьютеру.

К компьютеру можно подключить множество различных внешних устройств, интерфейс которых очень разнообразен. Именно для этого компьютер снабжен различными внешними разъемами. К компьютеру можно подключить, например: принтер, сканер, плоттер, устройства звукового ввода и вывода, сенсорные устройства ввода, манипуляторы, флэш-память.

Принтер — это устройство для печати. Различают три вида принтеров: матричные, струйные и лазерные. Сканер преобразует документы из бумажной формы в электронную. Различают четыре вида сканеров: ручные, листопротяжные, планшетные и барабанные. Большую популярность в последнее время приобрели так называемые многофункциональные устройства (сокращенно МФУ), которые совмещают в себе сразу работу трех устройств — принтера, сканера и ксерокса. Плоттеры (графопостроители)предназначены для вывода графической информации, создания схем, сложных архитектурных чертежей, художественной и иллюстрационной графики, карт, трехмерных изображений. По конструкции плоттеры делятся на планшетные и барабанные, по принципу действия — на перьевые, струйные, электростатические, карандашные, с термопереносом. Устройства звукового ввода (микрофон) и вывода (колонки, наушники) служат для ввода и вывода сигналов, звуков, музыки, человеческой речи. Сенсорный экран (поверхность, покрытая специальным слоем, прикосновение к определенному месту которой обеспечивает выбор задания или команды меню). Световое перо (похоже на обычный карандаш, на кончике которого находится светочувствительный элемент). Графический планшет или дигитайзер ( используется для создания или копирования рисунков и фотографий как на листе бумаги, после чего изображение преобразуется в цифровую форму). Манипуляторы – устройства, которые позволяют ускорить работу с компьютерными объектами и обеспечивают более удобное управление ими. Это: мышь ( механическая, оптико- механическая, оптическая), трекбол ( шаровой манипулятор, напоминает перевернутую мышь), тачпад (используется для замены мыши в ноутбуке), джойстик (ручка управления, разработанная для игр). Флэш-память отличается от обычной оперативной памяти тем, что не стирается после отключения компьютера. Эти карточки используются в цифровых фотоаппаратах для хранения снимков. Ее можно извлечь из фотоаппарата и напрямую подключить к ноутбуку, чтобы скачать оттуда все фотографии.

Архитектура компьютера. Основные характеристики компьютеров. Многообразие компьютеров

Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение
«Лукояновский педагогический колледж им. А.М. Горького»
ТЕМА:
Архитектура компьютера. Основные
характеристики компьютеров.
Многообразие компьютеров. Многообразие
внешних устройств, подключаемых к
компьютеру. Виды программного
обеспечения компьютеров.

Архитектура компьютера
Архитектура компьютера — это описание
организации компьютера и принципов
функционирования его структурных
элементов.
Включает основные устройства ЭВМ и
структуру связей между ними.

Основные характеристики
компьютеров
Производительность (быстродействие) ПК –
возможность компьютера обрабатывать
большие объемы информации.
Производительность (быстродействие)
процессора– количество элементарных
операций в секунду.
Тактовая частота процессора (частота
синхронизации) – число вырабатываемых за
секунду импульсов, синхронизирующих работу
узлов компьютера.

Основные характеристики
компьютеров
Разрядность процессора– максимальная длина
(количество разрядов) двоичного кода, который
может обрабатываться и передаваться
процессором целиком.
Объем памяти (ёмкость) – максимальный объем
информации, который может храниться в ней.
Скорость обмена информации – скорость
записи/считывания на носитель, которая
определяется скоростью вращения и
перемещения этого носителя в устройстве.

Многообразие компьютеров
Персональный компьютер (ПК) — это вид
компьютера, спроектированный для
использования отдельным человеком, отсюда и
такое название.

Многообразие компьютеров
Планшетный компьютер — оборудованный
чувствительным экраном, что позволяет работать
на с ним без привычных мыши и клавиатуры, а с
помощью специальной палочки (стилуса) или
просто пальцами.

Многообразие компьютеров
Настольный компьютер (Desktop) — это вид
ПК, который, проще говоря, нельзя назвать
мобильным: его не так просто взять с собой и
унести.

Многообразие компьютеров
Ноутбук — это вид портативного компьютера, в
который встроен дисплей, клавиатура,
устройство для управления указателем
(курсором) — вместо мыши.

Многообразие компьютеров
Нетбук — это ещё более удобный для переноски
вид компьютеров, чем ноутбук, потому что он
ещё меньше и ещё легче: весит около
килограмма.

Многообразие компьютеров
КПК — карманный персональный компьютер, а
если дословно, то «личный цифровой
помощник».

Многообразие компьютеров
Мэйнфрейм — высокопроизводительный
компьютер со значительным объёмом
оперативной и внешней памяти,
предназначенный для организации
централизованных хранилищ данных большой
ёмкости и выполнения интенсивных
вычислительных работ.

Многообразие компьютеров
Суперкомпью́тер — специализированная
вычислительная машина, значительно
превосходящая по своим техническим
параметрам и скорости вычислений
большинство существующих в мире
компьютеров.

Виды программного обеспечения
компьютеров
Программное обеспечение (англ. software) –
это совокупность программ, обеспечивающих
функционирование компьютеров и решение с их
помощью задач предметных областей.

Виды программного обеспечения
компьютеров
Системное программное обеспечение (СПО) –
это программы, управляющие работой
компьютера и выполняющие различные
вспомогательные функции, например,
управление ресурсами компьютера, создание
копий информации, проверка работоспособности
устройств компьютера, выдача справочной
информации о компьютере и др.

Виды программного обеспечения
компьютеров
Операционная система (ОС) – это комплекс
программ, предназначенных для управления
загрузкой, запуском и выполнением других
пользовательских программ, а также для
планирования и управления вычислительными
ресурсами ЭВМ, т.е. управления работой ПЭВМ с
момента включения до момента выключения
питания.

Виды программного обеспечения
компьютеров
Сервисные системы расширяют возможности
ОС по обслуживанию системы, обеспечивают
удобство работы пользователя.
Системы технического обслуживания – это
совокупность программно-аппаратных средств
ПК, которые выполняют контроль,
тестирование и диагностику и используются
для проверки функционирования устройств
компьютера и обнаружения неисправностей в
процессе работы компьютера.

Виды программного обеспечения
компьютеров
Программные оболочки операционных
систем – программы, которые позволяют
пользователю отличными от предоставляемых
ОС средствами (более понятными и
эффективными) осуществлять действия по
управлению ресурсами компьютера.

Виды программного обеспечения
компьютеров
Служебные программы (утилиты, лат. utilitas –
польза) – это вспомогательные программы,
предоставляющие пользователю ряд
дополнительных услуг по реализации часто
выполняемых работ или же повышающие
удобство и комфортность работы.

Виды программного обеспечения
компьютеров
Прикладная программа пользователя – это
любая программа, способствующая решению
какой-либо задачи в пределах данной
проблемной области.
Пакеты прикладных программ (ППП) – это
специальным образом организованные
программные комплексы, рассчитанные на
общее применение в определенной проблемной
области и дополненные соответствующей
технической документацией.

Виды программного обеспечения компьютеров
ППП общего назначения – универсальные программные продукты,
предназначенные для автоматизации широкого класса задач
пользователя. К ним относятся:
•Текстовые редакторы (например, MS Word, Word Perfect, Лексикон);
•Табличные процессоры (например, MS Excel, Lotus 1-2-3, Quattro
Pro);
•Системы динамических презентаций (например, MS Power Point,
Freelance Graphics, Harvard Graphics);
•Системы управления базами данных (например, MS Access, Oracle,
MS SQL Server, Informix);
•Графические редакторы (например, Сorel Draw, Adobe Photoshop);
•Издательские системы (например, Page Maker, Venture Publisher);
•Системы автоматизации проектирования (например, BPWin,
ERWin);
•Электронные словари и системы перевода (например, Prompt,
Сократ, Лингво, Контекст);
•Системы распознавания текста (например, Fine Reader, Cunei Form)

Виды программного обеспечения
компьютеров
Методо-ориентированные ППП, в основе
которых лежит реализация математических
методов решения задач.
Проблемноориентированные ППП предназначены для
решения определенной задачи в конкретной
предметной области.
Интегрированные ППП представляют собой
набор нескольких программных продуктов,
объединенных в единый инструмент.

Многообразие внешних устройств, подключаемых к компьютеру.

Внешние устройства (ВУ), или периферия , — это важнейшая составная часть любого компьютера. Достаточно сказать, что по стоимости ВУ иногда могут составлять 50 —80 % всего ПК. От состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения ПК в профессии.

Внешние устройства обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой, пользователями, объектами управления и другими компьютерами. Они весьма разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков. Так, по назначению можно выделить следующие виды ВУ:

ü внешние запоминающие устройства, или внешняя память ПК;

ü диалоговые средства пользователя;

ü устройства ввода информации;

ü устройства вывода информации;

ü средства связи и телекоммуникации.

Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все ПО компьютера. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имеющимися практически на любом компьютере, являются накопители на «жестких» магнитных дисках (НЖМД). Назначение этих накопителей —хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в ОЗУ.

В качестве устройств внешней памяти используются также запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте (стримеры), накопители на компакт-дисках (CD-ROM — это Compact Disk Read Only Memory — компакт-диск только для чтения информации на нем, либо пишущие CD-RW (Read-Write), а также флеш-память.

Диалоговые средства пользователя включают в свой состав видеомониторы (дисплеи), манипуляторы типа «мышь» и устройства речевого ввода (вывода) информации.

Видеомонитор (дисплей) — устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК информации.

Устройства речевого ввода (вывода) относятся к быстроразвивающимся средствам мультимедиа.

Устройства речевого ввода — это различные микрофонные акустические системы, «звуковые мыши», например со сложным ПО, позволяющим распознавать произносимые человеком буквы и слова, идентифицировать их и закодировать. Устройства звукового (речевого) вывода — это различные синтезаторы звука (речи), выполняющие преобразования цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через громкоговорители (динамики) или звуковые колонки, подсоединенные к компьютеру.

К устройствам ввода информации относятся:

ü клавиатура — устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК;

ü графические планшеты (дигитайзеры) — для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняются считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;

ü сканеры (читающие автоматы) — для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей. В устройстве кодирования сканера в текстовом режиме считанные символы после сравнения с эталонными контурами специальными программами преобразуются в коды, а в графическом режиме считанные графики и чертежи преобразуются в последовательности двухмерных координат;

ü манипуляторы (устройства указания): джойстик-рычаг, мышь, трекбол в оправе, световое перо и др. — для ввода графической информации на экран монитора путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в ПК;

ü сенсорные экраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с экрана дисплея в ПК.

ü К устройствам вывода информации относятся:

ü мониторы — это периферийное компьютерное устройство, которое отображает движущиеся или неподвижные изображения, созданные компьютером и обработанные графической платой в компьютере.

ü принтеры — печатающие устройства для вывода информации на бумажный носитель, по своим конструкциям разделяются на матричные, струйные и лазерные;

ü графопостроители (плоттеры) — для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель; плоттеры бывают векторные с вычерчиванием изображения с помощью пера и растровые: термографические, электростатические, струйные и лазерные. По конструкции плоттеры подразделяются на планшетные и барабанные. Основные характеристики всех плоттеров примерно одинаковые: скорость вычерчивания 100 —1000 мм/с, у лучших моделей возможны цветное изображение и передача полутонов; наибольшая разрешающая способность и четкость изображения у лазерных плоттеров, но они и самые дорогие.

Средства связи и телекоммуникации предназначены для связи с приборами и другими средствами автоматизации (согласователи интерфейсов, адаптеры, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи и т.п.) и для подключения ПК к каналам связи, к другим компьютерам и компьютерным сетям (сетевые интерфейсные платы, сетевые адаптеры, «стыки», мультиплексоры передачи данных, модемы).

В глобальных сетях функции сетевого адаптера выполняет модулятор-демодулятор — модем. Многие из названных выше устройств относятся к условно выделенной группе — средствам мультимедиа.

Средства мультимедиа (multimedia) — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.

К средствам мультимедиа относятся устройства речевого ввода и вывода информации; широко распространенные уже сейчас сканеры (поскольку они позволяют автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки); высококачественные видео- (video-) и звуковые (sound-) платы, платы видеозахвата (videograbber), снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК; высококачественные акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами. Но, пожалуй, еще с большим основанием к средствам мультимедиа относят оптические диски, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации — компакт-диски.

Учитывая большую емкость CD (от 650 Мбайт до 4 Гбайт и более), высокую надежность и долговечность, стоимость хранения информации на CD для пользователя оказывается несравнимо меньшей, нежели на магнитных дисках. Это уже привело к тому, что большинство программных средств самого разного назначения поставляется на CD. На компакт-дисках организуются обширные БД, целые библиотеки; на CD представлены словари, справочники, энциклопедии; обучающие и развивающие программы. В чисто бытовом аспекте CD можно использовать для хранения аудио- и видеозаписей, т. е. вместо плеерных аудио- и видеокассет. Следует упомянуть, конечно, и о большом количестве программ компьютерных игр, хранимых на CD.

Мультимедийные проекторы обеспечивают проекцию на большой экран «картинки» с монитора и могут подключаться либо вместо монитора, либо параллельно с ним.

К системной шине и микропроцессору ПК наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены и некоторые дополнительные платы с интегральными микросхемами, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора: контроллер прямого доступа к памяти, сопроцессор ввода (вывода), контроллер прерываний и др.

Контроллер прямого доступа к памяти освобождает микропроцессор от прямого управления накопителями на магнитных дисках, что существенно повышает эффективное быстродействие ПК. Без этого контроллера обмен данными между внешним и оперативным запоминающими устройствами осуществляется через регистр микропроцессора, а при его наличии данные непосредственно передаются между внешним и оперативным запоминающими устройствами, минуя микропроцессор.

Сопроцессор ввода (вывода) за счет параллельной работы с микропроцессором значительно ускоряет выполнение процедур ввода (вывода) при обслуживании нескольких внешних устройств (дисплей, принтер, накопители на «жестких» и «гибких» магнитных дисках и др.); освобождает микропроцессор от обработки процедур ввода (вывода), в том числе реализует и режим прямого доступа к памяти. Важнейшую роль играет в ПК контроллер прерываний. Прерывание — временный останов выполнения одной программы в целях оперативного выполнения другой, более важной (приоритетной) программы.

Прерывания возникают при работе компьютера постоянно. Достаточно сказать, что все процедуры ввода (вывода) информации выполняются по прерываниям, например, прерывания от таймера возникают и обслуживаются контроллером прерываний 18 раз в секунду (естественно, пользователь их не замечает).

Контроллер прерываний обслуживает процедуры прерывания, принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет уровень приоритета этого запроса и выдает сигнал прерывания в микропроцессор. Получив этот сигнал, микропроцессор приостанавливает выполнение текущей программы и переходит к выполнению специальной программы обслуживания того прерывания, которое запросило внешнее устройство. После завершения программы обслуживания восстанавливается выполнение прерванной программы.