Учитель информатики
Информатика. 7 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Одним из важных объектов, изучаемых на уроках информатики, является компьютер, получивший своё название по основной функции — проведению вычислений (англ, computer — вычислитель).
Первый компьютер был создан в 1945 г. в США. Познакомиться с историей компьютеров вы можете, совершив виртуальное путешествие по музеям вычислительной техники. Так, много интересной информации о компьютерах можно узнать, посетив Виртуальный музей информатики (informat444. narod.ru). Обратите внимание, что для обозначения компьютерной техники 1940-1970-х годов часто используется аббревиатура ЭВМ (электронная вычислительная машина).
Современный компьютер — универсальное электронное программно управляемое устройство для работы с информацией.
Универсальным устройством компьютер называется потому, что он может применяться для многих целей — обрабатывать, хранить и передавать самую разнообразную информацию, использоваться человеком в разных видах деятельности.
Современные компьютеры могут обрабатывать разные виды информации: числа, текст, изображения, звуки. Информация любого вида представляется в компьютере в виде двоичного кода — последовательностей нулей и единиц. Некоторые способы двоичного кодирования представлены на рис. 2.1.
Информацию, предназначенную для обработки на компьютере и представленную в виде двоичного кода, принято называть двоичными данными или просто данными. Одним из основных достоинств двоичных данных является то, что их копируют, хранят и передают с использованием одних и тех же универсальных методов, независимо от вида исходной информации.
Способы двоичного кодирования текстов, звуков (голоса, музыки), изображений (фотографий, иллюстраций), последовательностей изображений (кино и видео), а также трёхмерных объектов были придуманы в 80-х годах прошлого века. Позже мы рассмотрим способы двоичного кодирования числовой, текстовой, графической и звуковой информации более подробно. Теперь же главное — знать, что последовательностям 1 и 0 в компьютерном представлении соответствуют электрические сигналы — «включено» и «выключено». Компьютер называется электронным устройством, потому что он состоит из множества электронных компонентов, обрабатывающих эти сигналы.
Обработку данных компьютер проводит в соответствии с программой — последовательностью команд, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи. Как и данные, программы представляются в компьютере в виде двоичного кода. Программно управляемым устройством компьютер называется потому, что его работа осуществляется под управлением установленных на нём программ. Это программный принцип работы компьютера.
Современные компьютеры бывают самыми разными: от мощных компьютерных систем, занимающих целые залы и обеспечивающих одновременную работу многих пользователей, до мини-компьютеров, помещающихся на ладони (рис. 2.2).
Сегодня самым распространённым видом компьютеров является персональный компьютер (ПК) — компьютер, предназначенный для работы одного человека.
Корпус системного блока компьютера.
В корпусе системного блока, центрального в компьютере, располагаются все его важнейшие компоненты:
материнская (системная) плата, на которой устанавливаются и подключаются все остальные платы и микросхемы (микропроцессор, оперативная память, контролеры различных устройств и т. д.);
накопитель на жестком магнитном диске (винчестер).
дисководы для чтения и записи гибких магнитных дисков, магнитооптических дисков, компакт-дисков и дисков DVD;
блок питания, преобразующий напряжение сети в постоянный ток низкого напряжения для питания компонентов компьютера;
индикаторы и выключатели .
На лицевой части корпуса обычно располагаются дисководы для чтения дискет и компакт-дисков, световые индикаторы, кнопки для включения и перезапуска компьютера. На задней стороне корпуса находятся разъемы для подключения монитора, клавиатуры, мыши и других внешних устройств.
Корпус системного блока может располагаться на столе горизонтально — Desktop ([Десктоп] — настольный) или- Slim ([Слим] — худой), а может стоять вертикально в виде башни-Tower ([Тауэр ]- башня) . Корпус в виде башни занимает меньше места на рабочем столе, его можно выполнить большей высоты и разместить в нем большее количество устройств. По физическим размерам корпус-башня системного блока может быть типа Minitower [Минитауэр] — Мини-башня, Middletower [Мидлтауэр] — Средняя башня и Bigtowor [Биггауэр] — Большая башня. Корпус типа Slim используется в компьютерах, имеющих минимальный набор компонентов, например, в рабочих станциях локальной сети. В корпусе Slim можно установить материнскую плату только определенного размера. установить материнские платы АТХ, Baby-AT или полноразмерную плату AT.
Металлический корпус не только защищает расположенные в нем компоненты персонального компьютера, но и является полноправным функциональным элементом, служащим основой для последующего расширения и обновления (апгрэйда) системы, а также поддержания температурных режимов внутренних блоков с помощью вентиляторов (кулеров).
Блок питания встроен в корпус нераздельно. Основная задача блока питания — преобразование напряжения сети 220-240 В в напряжение питания конструктивных элементов компьютера ±12 и ±5 В. Современные импульсные блоки питания весят намного меньше, чем трансформаторные. С введением напряжения +3,3 В стандарт АТХ возник другой набор управляющих сигналов, отличающийся от формируемых обычными стандартными системами. В корпусах не АТХ— стандарта вентиляторы располагаются на тыльной стенке корпуса блока питания, и воздух вдувается снаружи. Преимуществом такого расположения вентилятора является уменьшение загрязнения внутренних узлов персонального компьютера, поскольку в корпусе создается избыточное давление, и воздух выходит через щели в корпусе..
Кнопки и индикаторы
· Кнопка Reset предназначена для перезагрузки компьютера. Без выключения питания – почти так же, как если выключить и включить компьютер с помощью кнопки Power .
Перезагрузка – процесс перезапуска ПК в случае если компьютер в результате какой-либо ошибки в его работе отказывается выполнять любые ваши команды. Данное состояние называется «зависанием». Существует два способа перезагрузки – горячая и холодная. Холодная перезагрузка – это кардинальный процесс и выполняется при выключенном питании. При этом удаляются все данные, которые располагаются в памяти компьютера. При холодной перезагрузке выполняется также POST (самотестирование при загрузке). Горячая перезагрузка предполагает постоянное присутствие питания и данный процесс несет в себе меньше нагрузки для электронных компонентов компьютера.
Индикаторы – две (или три) светящиеся лампочки, отражающие определенные параметры при работе компьютера (рисунок 2.4).
· Индикатор питания показывает текущее состояние компьютера: включен он в сеть или нет. Этот индикатор горит на протяжении всей работы компьютера и обозначается символом горящей лампочки.
· Индикатор работы жестких дисков зажигается когда компьютер производит запись или чтение данных с жесткого диска. Обычно индикатор работы жестких дисков обозначается символом цилиндра.
Дисководы . На передней панели обязательно располагается устройство для работы со сменными носителями информации, – дисковод. Маленький дисковод предназначен для работы с магнитными дисками размера 3,5 дюйма.
На задней панели ПК (рисунок 2.5) располагаются разъемы для подключения питания, а так же различные разъемы (порты), предназначенные для подключения различных дополнительных устройств. Подключить какое-либо устройство не правильно практически невозможно т.к. каждый разъем уникален и имеет свое строго определенное место расположения.
Внутри системного блока располагаются все основные узлы компьютера (рисунок 2.6):
Оперативная память
Оперативная память, если быть точнее. Ее вы знаете по сокращению ОЗУ или простецкому «Операционка». Эта немаловажная часть компьютера является, как не странно, самой обсуждаемой. Этим я хотел сказать, что 80% людей, знающих о компьютерах, при первом упоминании о них думают, в первую очередь, именно об оперативная памяти. Чем же эта, казалось бы, маленькая частичка системного блока заслужила такое внимание? Надеюсь, я смогу объяснить.
Оперативная память — это, если так можно сказать, сестра процессора. В ней во время работы компьютера хранится очень много информации. Она постоянно дополняется и заменяется, но после выключения компьютера исчезает, как изображение на вашем мониторе. То есть, это временная информация, которая поступает с процессора. Человек не имеет необходимости знать, какая именно информация поступает на оперативную память, но он должен понимать, что каждая включенная программа и каждый работающий процесс «откусывает» от ОЗУ небольшой кусочек, делая временную память меньше.
Внутреннее устройство системного блока
Приветствую друзья,
сегодня мы с вами будем подробно рассматривать устройство системного блока компьютера. Узнаем из чего он состоит, какие компоненты в нем должны обязательно присутствовать, а какие опционально. Определимся с назначением каждого внутреннего компонента системного блока. Давайте начнем.
Корпус системного блока
Корпус это обычно такая железная коробка, которая нужна для удобства крепления внутренних компонентов системного блока. В ней есть специальные отверстия для крепления материнской платы, корзина для жестких дисков и cd/dvd дисководов, внешние отверстия с передней и с задней стороны для вывода внешних разъемов внутренних комплектующих системного блока (материнка, видеокарта и прочее).
Также есть куча отверстий под кулеры/вентиляторы для обеспечения наилучшего охлаждения внутренних компонентов системного блока. В особо крутых корпусах есть еще так называемая система «cable-management».
Что такое cable management?
Cable management это система специальных пазов внутри корпуса для прокладки кабелей и проводов между внутренними компонентами системного блока. Нужно все это дело для, того чтобы растянувшиеся по всему корпусу провода не мешали входящим и выходящим потокам воздуха свободно циркулировать внутри корпуса системного блока. Короче для того, чтобы провода не мешали охлаждению.
Какие бывают размеры корпусов?
Сами корпуса бывают трех основных размеров: Mini Tower, Mid Tower и Full Tower. Проще говоря, маленькие, средние и большие. Размер корпуса выбирается в зависимости от, того какого размера материнскую плату вы в него планируете запихнуть и какого размера планируете устанавливать в него внутренние компоненты.
Нужен-ли корпус?
А вообще говоря, корпус не является обязательным элементом системного блока. Компьютер может спокойно работать и без корпуса. Однако без корпуса компьютер будет работать не так эффективно. Внутренние компоненты системного блока не будут должным образом охлаждаться и будут чаще покрываться слоем пыли. Да и вам возиться с компьютером без корпуса, будет сложнее.
Основа каждого системного блока, если не сказать компьютера. Эта самая основная плата, к которой уже подключаются все остальные. Материнская плата отвечает за взаимодействие всех внутренних компонентов между собой.
Она регулирует частоты работы процессора и планок оперативной памяти. Регулирует скорость вращения кулеров, скорость передачи данных между жесткими дисками. Распределяет подачу тока между внутренними компонентами. Проверяет работоспособность всех подключенных к ней компонентов при включении компьютера с помощью BIOS.
Разъемы материнской платы
Кроме всего прочего, от материнской платы на внешнюю панель корпуса выходит больше всего разъемов. Все или почти все USB разъемы, PS/2 порты для подключения мыши и клавиатуры. Также может выводится сетевое гнездо под конектор RJ45, если сетевая карта встроена в материнскую плату.
Иногда от материнской платы идут еще и видеоразъемы DVI или VGA. Происходит это в том случае, если видеокарта встроена в материнскую плату либо процессор имеет встроенный видеочип.
Можно сказать мозг компьютера. Отвечает за скорость выполнения различных расчетов. Например за скорость кодировки видеофайлов, за скорость интерпретации и выполнения программного кода, за расчеты перемещения определенных объектов и так далее. Крепится процессор в специальном сокете на материнской плате.
У каждого процессора есть свои характеристики. Такие как частота ядра, количество ядер, объем кеш памяти и прочее. Углубляться в это пока подробно не будем.
Планки оперативной памяти
Как уже понятно из названия, планки эти отвечают за объем оперативной памяти компьютера. Чем планок больше и чем большего они объема, тем больше у компьютера оперативной памяти.
Основная характеристика планок оперативной памяти — диапазон частот, на которых они могут работать. Еще учитывается объем каждой планки оперативной памяти.
В компьютер рекомендуется всегда устанавливать планки оперативной памяти одинакового объема и от отдого производителя, во избежание различных системных конфликтов. Устанавливаются планки в специальные слоты на материнской плате.
Неотъемлемая часть любого компьютера. Отвечает за вывод на монитор пользователя изображения. Отвечает за качество компьютерной графики и производительность 3D приложений в целом.
Существуют как внешние видеокарты, так и внутренние, встроенные в материнскую плату либо в процессор. Однако на большинстве домашних ПК видеокарта внешняя.
Современная внешняя видеокарта отличается от своих прародителей большим количеством кулеров и массивной радиаторной решеткой. Все это нужно для улучшения охлаждения карты и, как следствие, повышения ее производительности.
Основными параметрами видеокарты являются объем ее видеопамяти и диапазон частот, на которых видеокарта работает.
Их может несколько или жесткий диск может быть один. По крайней мере, один обязательно должен быть для того, чтобы вы могли установить на него какую-нибудь операционную систему.
На картинке выше вы можете видеть пример одного из современных жестких HDD дисков, который подключается к материнской плате с помощью SATA кабеля.
Основные параметры жесткого диска — скорость чтения и записи данных. О том, как они измеряются я уже писал тут.
Нужны для чтения и записи файлов на диск. Уже постепенно отживают свой век, т.к на смену малообъемным CD и DVD дисками приходят быстрые и объемные флешки и внешние жесткие диски, которые подключаются к системному блоку по средствам usb кабелей.
Дисковод не является обязательным элементом системного блока. Компьютер сможет вполне спокойно работать и без него. Но без дисковода не будет возможности работать с CD,DVD и Bluray дисками.
Основными параметрами любого дисковода являются скорость чтения записи с диска и скорость записи/прожига данных на диск.
Нужен для того, чтобы правильно распределить электроэнергию от вашей домашней сети между всеми компонентами системного блока.
Провода от блока питания идут для того, чтобы запитать материнскую плату, кулеры, внешнюю видеокарту и жесткие диски. Процессор и оперативная память запитываются энергией уже от материнской платы. Кроме того, материнская плата регулирует подачу напряжения на процессор и оперативную память для увеличения либо уменьшения производительности.
Довольно часто во многих системных блоках встречаются дополнительные платы. Это могут быть внешние сетевые карты, звуковые карты, TV тюнеры, GPS маяки и прочее. Подключается все это дело к материнской плате с помощью PCI разъемов.
На картинке выше вы можете видеть пример внешней сетевой wi-fi карты. Она очень популярна в последнее время в связи с широкой распространенностью домашних wi-fi сетей. Является идеальным решением, когда к интернету хочется подключить стационарный ПК, но кидать витую пару от системного блока к роутеру нет никакого желания.
Системный блок в собранном виде
В собранном виде системный блок будет выглядеть примерно как-то так.
В правом верхнем углу мы видим блок питания. Видим как от него ответвляются кабели к дисководам, к жестким дискам, к материнской плате и кулерам. Как раз то, о чем я вам писал.
В левом нижнем углу видим три жестких диска, а над ними корзину с дисководами. В центре самую большую материнскую плату. На ней внушительных размеров кулер, расположенный над процессором и под всем этим делом какую-то видеокарту.
Вот вообщем-то и все, о чем я сегодня хотел вам поведать. Надеюсь, что внутреннее устройство системного блока более не является для вас загадкой. В любом случае эта информация вам еще пригодится, когда мы с вами в следующих статьях научимся выбирать комплектующие под бюджет и собирать системный блок компьютера самостоятельно.
