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
| |
Устройства ввода
Клавиатура
Клавиатура – это панель с клавишами: буквами, цифрами, знаками препинания и другими кнопками. Является главным устройством ввода информации и управления компьютером. Бывает проводной и беспроводной.
Проводные подключаются кабелем к системному блоку через интерфейс USB или PS/2.
Беспроводные имеют маленький передатчик в комплекте, который подключается в USB порт. В такой клавиатуре нужно периодически заряжать аккумулятор или менять батарейки в зависимости от модели.
В ноутбуках клавиатура встроенная.
Компьютерная мышь
Мышь – это небольшое устройство, которое управляет курсором. Обычно она овальной формы, на ней расположены две кнопки и колесико посередине. Свое название получила из-за внешнего сходства с мелким грызуном.
При помощи мыши мы управляем окнами в операционной системе, запускаем и закрываем приложения, работаем в интернете и выполняем другие действия.
Всё это можно делать и клавиатурой при помощи сочетаний клавиш, но мышкой управлять компьютером проще.
Как и клавиатуры, мыши бывают проводными и беспроводными.
Проводные подключаются кабелем через интерфейс USB.
Беспроводные имеют в комплекте маленький беспроводной передатчик и работают от аккумулятора или батареек.
В ноутбуках функцию мышки выполняет тачпад, по которому нужно водить пальцем для управления курсором.
Микрофон
Используется для онлайн разговоров и записи аудио на компьютер. Микрофон подключается кабелем в звуковую карту. В ноутбуке он встроен.
Веб-камера
Обычно веб-камера крепится к верхней части монитора на стационарном ПК и подключается кабелем в USB порт. В нее может быть встроен микрофон. Используется для звонков по интернету и записи видео роликов.
В ноутбуке веб-камера уже встроена в верхнюю часть экрана.
Джойстик
Используется для управления действиями в компьютерных играх. Подключается к USB порту. Вместе с ним обычно поставляется программа для назначения клавиш.
Графический планшет
Используется для рисования в графических программах. Подключается через интерфейс USB. Пользователь водит специальным карандашом (стилусом) по планшету и линии отображаются в графическом редакторе на компьютере.
Устройства захвата видео
К таким устройствам относятся специальные карты и модули, которые позволяют делать захват видео с видеокамеры, видео магнитофона, цифрового тюнера и других цифровых устройств.
После настройки захват происходит в специальную программу, после чего накладываются спецэффекты и готовый материал сохраняется в цифровом формате.
Устройства видео захвата бывают как встроенными в компьютер, так и внешними с подключением по USB.
Сканер
Используется для оцифровки книг, журналов и документов. Происходит это так: на стекло кладут страницу и сверху закрывают крышкой. Сканер делает фотографирование и загружает результат в компьютер.
Сканеры бывают обычными, в которых фотографирование происходит по одной странице вручную, и профессиональными, где страницы автоматически переворачиваются. Соединяются с компьютером через USB.
Клавиатура
Стандартным устройством для ввода информации в компьютер является клавиатура. С ее помощью вы можете вводить числовую и текстовую информацию, а также различные команды и данные.
Обычно вводимая с клавиатуры информация в целях контроля отображается на экране монитора. Место ввода информации на экране указывается специальным значком, который называется курсором. Вид курсора может быть различным в зависимости от используемой программы и режима работы. Это может быть мигающая черточка, прямоугольник и пр.
Как правило, используется 101-103-клавишная клавиатура американского стандарта. Кроме клавишной, клавиатура бывает мембранной и сенсорной. На клавиши алфавитно-цифрового поля дополнительно наносится разметка букв национального алфавита. Если на компьютере установлена операционная система, не настроенная на работу в режиме национального алфавита (нелокализованная версия), то необходима дополнительная специальная программа — драйвер клавиатуры. В локализованных версиях Windows драйвер клавиатуры входит в комплект поставки.
На современном компьютерном рынке большой популярностью пользуются эргономические клавиатуры и специальные прокладки для запястий, обеспечивающие наиболее комфортные условия работы. Различные модели эргономических клавиатур имеют:
♦ форму буквы V и разъединение посередине, угол между частями можно плавно изменять в зависимости от особенностей строения кистей рук человека;
♦ большие опоры для ладоней, поддерживающие кисти в прямом положении;
♦ мембранную бесшумную замену клавишам;
♦ сенсорную панель, движение пальцев по которой заменяет действие мыши.
Работа на персональном компьютере невозможна без освоения клавиатуры.
Рис. 19.2. Стандартная клавиатура компьютера
При всем разнообразии конструкций любая клавиатура имеет следующие группы клавиш (рисунок 19.2):
1. Алфавитно-цифровое поле клавиш — для ввода прописных и строчных букв, цифр, различных знаков и других символов. Часто это поле называют полем печати. Клавиши этого поля выделены светло-серым цветом.
2. Поле управляющих клавиш — для ввода и выполнения команд, для редактирования данных. Клавиши этого поля имеют серый цвет. Назначение основных управляющих клавиш приведено в таблице 19.1. Клавиши Shift, Ctrl, Alt расширяют возможности клавиатуры. При одновременном нажатии одной из этих клавиш и клавиши поля печати вводится команда.
3. Поле функциональных клавиш F1 — F12. За каждой клавишей этого поля, как правило, закреплена та или иная функция. Назначение клавиш F1 — F12 устанавливается используемой в данный момент программой. Но есть и общепринятые назначения. Например, клавише F1 обычно назначается функция отображения справки (помощи).
4. Поле клавиш управления курсором — для перемещения курсора на экране монитора. На клавишах стрелками указано направление перемещения (вверх, вниз, вправо, влево).
5. Поле клавиш малой (цифровой) клавиатуры позволяет работать в двух режимах в зависимости от состояния индикатора Num Lock, расположенного над этим полем. Этот индикатор переключается клавишей Num Lock:
— при включенном индикаторе Num Lock обеспечивается быстрый и удобный ввод цифр;
— при выключенном индикаторе Num Lock дублируются функции поля управления курсором и поля управляющих клавиш.
Таблица 19.1. Назначение основных управляющих клавиш
Манипуляторы
В этом подразделе вы познакомитесь с устройствами, которые позволяют ускорить работу с компьютерными объектами и обеспечивают более удобное управление ими.
Широкое использование графического интерфейса привело к появлению манипулятора «мышь».
По способу считывания информации их можно классифицировать на:
♦ механические;
♦ оптико-механические;
♦ оптические;
На нижней поверхности механической мыши имеется шарик. Перемещение мыши по ровной поверхности (столу, коврику) приводит к вращению шарика. При этом он взаимодействует с датчиками внутри корпуса мыши, в результате чего вырабатывается сигнал, который заставляет перемещаться указатель мыши на экране монитора.
Оптическая мышь имет красный светодиод для подсветки и миниатюрную видеокамеру, которая делает снимки поверхности под ней (от 1500 до 6000 кадров в секунду). Специальный процессор сравнивает два последовательных кадра, чтобы вычислить величину и направление смещения.
На верхней поверхности мыши расположены 2 или 3 кнопки. Нажатие на ту или иную кнопку («щелчок») мыши компьютер воспринимает как указание на выполнение некоторого заданного действия. Использование мыши позволяет более быстро и удобно управлять работой различных программ.
Качество мыши определяется ее разрешающей способностью, которая измеряется числом точек на дюйм — dpi (dot per inch). Этой характеристикой обусловливается, насколько точно указатель мыши будет передвигаться по экрану. Для мышей среднего класса разрешение составляет 400-800 dpi.
Разные типы мыши также отличаются друг от друга способом соединения с компьютером (проводные — присоединяемые с помощью кабеля; беспроводные, или «бесхвостые» мыши — соединение с компьютером обеспечивается инфракрасным сигналом, который воспринимается специальным портом).
Дизайн мыши предполагает различные формы конструкций. Наиболее популярными становятся эргономические мыши, которые имеют обтекаемую поверхность и обеспечиваю? естествен- ность размещения кисти руки на ее поверхности. Установка колесика между двумя традиционными кнопками мы$пи обеспечивает перемещение по документу без использования экранных полос прокрутки. Беспроводная «летучая» мышь работает в любом месте: на столе она работает как обычная мышь; если ее поднять и нажать кнопку на основании, то такую мышь можно использовать в воздухе.
