Основные характеристики персонального компьютера
Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования.
Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.
Основные устройства ПК. Основной «деталью» персонального компьютера является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ.
Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. Главным в этом наборе является системный блок. В системном блоке находится «мозг» машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен внутренним вентилятором для охлаждения.
Системный блок обычно помещен в металлический корпус, с наружной стороны которого имеются: клавиша включения электропитания, щели для установки сменных дисков и дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.
К системному блоку подключены клавишное устройство (клавиатура), монитор (другое название — дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода на телефонную линию связи) и другие устройства (рис. 1).
Рис. 1. Комплект ПК
На рис. 5 показана настольная модель ПК. Кроме того, существуют портативные модели (ноутбуки) и карманные компьютеры.
Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами. Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, который называется контроллером (от английского «controller» — «контролер», «управляющий»). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др. (рис. 2).
Рис. 2. Минимальный комплект устройств ПК. КМ — контроллер монитора, КК — контроллер клавиатуры, КМш — контроллер мыши
Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК. Принцип, по которому организована информационная связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами, похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название — шина), связывается с другими устройствами (рис. 3).
Подобно тому как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. В данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите.
Рис. 3. Структура ПК (треугольниками изображены контроллеры)
Магистраль — это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).
Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают телевизоры, видеомагнитофоны и другую бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того, чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.
Характеристики микропроцессора. Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.
Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах — МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем — ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.
Следующая характеристика — разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наиболее высокопроизводительные машины имеют процессоры с разрядностью 64 бита.
Объем внутренней (оперативной) памяти. Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) память и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения / записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.
Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов.
Для хорошей работы современных программ требуется оперативная память в сотни мегабайтов: 128 Мб, 256 Мб и более.
Характеристики устройств внешней памяти. Устройства внешней памяти — это накопители на магнитных и оптических дисках. Встроенные в системном блоке магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется и гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.
Все остальные носители внешней памяти — сменные, г. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся гибкие магнитные диски — дискеты и оптические диски — CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. Стандартная дискета вмещает 1,4 Мб информации. Дискеты удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.
В последнее время на смену гибким дискам как основному средству переноса информации с одного компьютера на другой приходит флэш-память. Флэш-память — это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флэш-память, как и диски, — энергонезависимое устройство. Однако, по сравнению с дисками, флэш-память обладает гораздо большим информационным объемом (сотни и тысячи мегабайтов). А скорость чтения и записи данных на флэш-носителе приближается к скорости работы оперативной памяти.
Практически обязательной составляющей комплекта ПК стали дисководы для CD-ROM. Современное программное обеспечение распространяется именно на этих носителях. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем — 700 Мб).
DVD-дисководы вы можете приобретать по собственному желанию. Объем данных на дисках этого типа исчисляется гигабайтами (4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб). Часто на DVD-дисках записываются видеофильмы. Время их воспроизведения достигает 8 часов. Это 4-5 полноформатных фильмов. Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW. Постоянное снижение цен на перечисленные виды устройств переводит их из категории «предметов роскоши» в общедоступные.
Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода / вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (обычно — мышь). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.
Планшет
По внешнему виду, похож на очень большой смартфон. Диагональ экрана — от десяти дюймов. Не содержит ни клавиатуры, ни мыши, потому что управление у него — сенсорное. В более древних моделях предусмотрен стилус – специальная ручка, помогающая взаимодействовать с техникой.
Наиболее мощными и многофункциональными считаются айпады. Выпускает их известная американская компании Apple. Задачи выполняет самые разные. С его помощью можно легко зайти в интернет, послушать аудио, почитать книгу, посмотреть кино или поиграть в игру. Работает от внутреннего аккумулятора, который без подзарядки может функционировать не больше 10 часов. Одно время даже прогнозировали, что он вытеснит с рынка ноутбук. Прогноз, к счастью, не оправдался.
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.
Характеристики современных персональных компьютеров.
Персональный компьютер (ПК) – это устройство или средство, предназначенное для обработки информации. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Информацию в иной форме представления для ввода в компьютер необходимо преобразовать в числовую форму.
В основу классификации заложена элементная база, на которой строятся ЭВМ по
— производительности и быстродействию,
— назначению,
— уровню специализации,
— типу используемого процессора,
— особенностям архитектуры,
— размерам,
Обязательный набор устройств: персональный компьютер — универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:
— системный блок;
— монитор;
— клавиатуру;
— мышь.
Монитор — устройство вывода текстовой и графической информации. 2. Клавиатура — устройство для ввода текстовой информации. 3. Системный блок — объединение большого количества различных компьютерных устройств.
В системном блоке находится вся электронная начинка компьютера. Основными деталями системного блока являются:
4. Процессор — главное компьютерное устройство управления и проведения вычислений.
5. Материнская плата — устройство для крепления на ней других внутренних компьютерных устройств.
6. Оперативная память (ОЗУ) — устройство для хранения программы и данных во время ее работы в компьютере.
7. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — устройство для постоянного хранения некоторых специальных программ и данных.
8. Кэш память — сверхбыстрая память для хранения особо важной информации.
9. Сопроцессор — устройство для выполнения операций с плавающей запятой.
10. Видеокарта — устройство, обеспечивающее вывод информации на монитор.
11. Флоппи дисковод — устройство для хранения и переноса информации между ПК.
12. Винчестер — основное устройство для хранения информации на компьютере.
13. Блок питания — устройство для распределения электрической энергии между другими компьютерными устройствами.
14. Контроллеры и шина — предназначены для передачи информации между внутренними устройствами ПК.
15. Последовательные и параллельные порты — предназначены для подключения внешних дополнительных устройств к компьютеру.
16. Корпус — предназначен для защиты материнской платы и внутренних устройств компьютера от повреждений.
Дополнительные устройства, которые можно подключать к компьютеру:
17. Принтер — предназначен для вывода текстовой и графической информации на бумагу.
18. Дисковод для компакт дисков (CD ROM) — для работы с компакт дисками.
19. Дисководы DVD — современные устройства для работы с носителями данных объемом до 17 Гбайт.
20. Звуковая карта — устройство для работы со звуковой информацией.
21. Мышь — манипулятор для ввода информации в компьютер.
24. TV тюнер является устройством, позволяющим ПК принимать и показывать программы телевидения.
25. Колонки — внешние устройства для воспроизведения звуков. 28. Сканер — для ввода графических изображений в компьютер.
30. Источник бесперебойного питания — устройство защиты компьютера от перебоев в электроснабжении.
31. Накопители на съемных дисках — устройства, в будущем заменяющие флоппи дисководы.
Способ подключения к РС внешних устройств зависит от аппаратной, и программной части сопрягаемых устройств, а также от требуемой скорости передачи данных — чем большей должна быть скорость передачи данных, тем сложнее будут схемы подключения устройств.
Одним из самых распространенных интерфейсов считается последовательный асинхронный порт, одновременно являющийся самым простым способов подключения внешних устройств. Главными его преимуществами является интеграция в ОС, благодаря чему для подсоединения устройств потребуется подключить 3-и провода, а также простота протоколов обмена. Дополнительным преимуществом, облегчающим использования данного типа соединения, стало наличие огромного количества программных элементов, упрощающих использование последовательных USB портов.
Характеристики: производительность (быстродействие) ПК– возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)
Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.
Тактовая частота процессора (частота синхронизации)— число тактов процессора в секунду, а такт – промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом Тактовая частота — это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера
Задается ТЧ специальной микросхемой «генератор тактовой частота», который вырабатывает периодические импульсы. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Частота в 1Мгц = 1миллиону тактов в 1 секунду. Превышение порога тактовой частоты приводит к возникновению ошибок процессора и др. устройств. Поэтому существуют фиксированные величины тактовых частот для каждого типа процессоров, например: 2,8 ; 3,0 Ггц и тд
Разрядность процессора– max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.
Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16-разрядным и тд. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда)
Время доступа — Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10 -9 с)
Объем памяти (ёмкость)– max объем информации, который может храниться в ней.
Плотность записи– объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)
Скорость обмена информации– скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве
Билет 21.
Устройство памяти персонального компьютера. Носители информации
(гибкие диски, жесткие диски, CD, ROM, RW, DWD др.) Способы
подключения внешних устройств.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
© cyberpedia.su 2017-2020 — Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
