Аппаратное обеспечение компьютера. Конспект лекции
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Аппаратное обеспечение компьютера
Аппаратное обеспечение компьютера — это все электронные и механические устройства компьютера.
Несмотря на огромное многообразие вычислительной техники и ее необычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными и в частности архитектура ЭВМ.
Архитектура компьютера – это его описание на некотором общем уровне. В основу архитектуры современных компьютеров положен магистрально-модульный принцип и принципы Джона фон Неймана. Запишем их в тетрадь.
Магистрально-модульный принцип заключается в том, что компьютер состоит из некоторого количества устройств – модулей, связанных между собой через набор электронных линий – магистраль. Магистраль обеспечивает обмен данными между устройствами компьютера. В связи с этим принципом, каждый пользователь может комплектовать свой компьютер по собственному желанию. Он может заменять одни устройства на другие, тем, самым модернизируя свой компьютер.
Принципы Джона фон Неймана:
1. Наличие устройств ввода-вывода информации;
2. Адресуемая память;
3. Процессор, состоящий из устройств управления и арифметико-логического устройства;
4. Данные и программы хранятся вместе.
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
- Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды.
А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти.
Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды «стоп».
Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
- Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм).
Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции — перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
- Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских.
Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Для них, например, может не выполняться принцип программного управления, т.е. они могут работать без «счетчика команд», указывающего текущую выполняемую команду программы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этим компьютерам не обязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не-фон-неймановскими.
1. Настольный, стационарный, персональный компьютер (ПК, PC), десктоп (desktop)
Самый распространенный тип компьютеров. Отличается универсальностью практически во всем, умеет наверно все что умеет любой другой компьютер, во всяком случае может научится всему, с помощью дополнительного программного обеспечения или подключения соответствующего устройства. Так же прост в обновлении, или усовершенствования, путем замены или добавления комплектующих, для большей производительности. Используется для всего — интернет, общение, игры, фильмы, музыка, работа любого профиля и прочее. Недостаток разве что в размерах и требует постоянного своего места, компьютерный или простой стол, на то он и «стационарный».
Тот же стационарный компьютер, но все содержимое системного блока располагают сзади монитора, прямо в его корпусе. С виду выглядит как немного «пухлый» монитор, только с большим количеством кнопочек. От стационарного обычно отличается гораздо меньшей производительностью, хотя тут зависит от начинки системника стационарного ПК, но в моноблок, из-за его размеров, просто не засунуть особо много, в отличие от полноценного системного блока, и даже при равных тех.характеристиках, моноблок обойдется в разы дороже. Задачи те же — домашний компьютер, с упором на дизайн. Недостаток в том что проблематична замена комплектующих, а чаще и вовсе не возможна, но как говорится, красота — требует жертв.
3. Ноутбук notebook, блокнотный ПК, (иногда и laptop)
Разновидность переносных или мобильных ПК. По производительности обычно слабей или в лучшем случае равен персональному ПК (хотя тут некоторые возможно захотят поспорить :), якобы — все что угодно за ваши деньги, но я считаю оно не стоит того, серьезная «машина» должна стоять дома, а мобильный ПК как помощник в дороге или временная замена в не дома к примеру). Применяться может так же для всего, к примеру даже для требовательных игр, если позволяет его «начинка». Конечно дороже простого ПК, если сравнивать одинаковые характеристики производительности. Но зато его можно носить, хоть по квартире, хоть в дорогу взять, мобильный интернет работает все лучше и быстрей. Работать может как от сети, так и от батареи, примерно 5 часов, зависит от многих факторов, размера экрана, настроек его и программ тоже, емкости батареи, ну и вида деятельности конечно, к примеру если печатать текст или смотреть фильмы (играть в игры) — в первом случае проработает он дольше гораздо. Главный недостаток это сложность в ремонте, замене комплектующих, обновлении их. Еще частый недостаток — перегрев, особенно если в доме животные или просто вы не любитель убираться — ноутбук как пылесос — забивается быстро, а самостоятельно открыть и почистить его не каждому под силу.
Есть также Ультрабук, все тоже только в ультра тонком корпусе и еще дороже, для стильных так сказать, но эта тонкость конечно урезает производительные возможности.
4. Нетбук, netbook
Тот же ноутбук, только меньше, проще, легче, дешевле и без дисковода (хотя встречаются исключения). Основная направленность его — это работа с документами, текстового типа, или интернет, и если не пытаться на нем делать что то другое — проработает дольше с одной подзарядки, в отличие от ноутбука. Не плохой вариант для студентов, если надо печатать лекции.
5. Планшетный ПК, tablet PC
Планшетный ПК можно сравнить с нетбуком по производительности, главное отличие это наличие сенсорного экрана, в большинстве своем корпус прямоугольный монолит, без клавиатуры (но бывают и исключения, выдвижная или откидывающаяся как у нетбука), если не считать сенсорную как в телефонах. Используется обычно для просмотра чего либо, картинок, фото, фильмов, сайтов, роликов в интернете, чтение книг и подобное. Размеры обычно с книгу или журнал, работать могут также от сети или от батареи.
6. Неттоп, nettop
Грубо говоря это бюджетный вариант стационарного ПК. Не всегда в цене, но всегда в производительности, за счет маленького корпуса. Этот корпус замена большому системному блоку, его можно поставить на стол или даже подвесить к монитору сзади, что получится примерно как моноблок. По производительности сравним с нетбуком, т.е. для простых не требовательных задач, таких как работа с файлами и интернета, так же можно смотреть фильмы и играть в мало требовательные игрушки.
7. Карманные компьютеры, КПК, PDA, электронный органайзер или палмтоп
Тут разновидностей очень много, но главное отличие конечно это размер и вес, который помещается в карман, хоть и карманы бывают разные. Основные задачи его это проверить почту, полазить по инету и подобное. Обычно имеет выдвижную или откидывающуюся клавиатуру, иногда и функцию телефона. Хотя название КПК не просто так, он очень схож с компьютером, установлена мобильная версия windows, есть и процессор и оперативная память. А еще, встречал людей, которые умудрялись прямо с лекций в универе, перезагружать, через КПК, почти зависший сервер (удаленный компьютер в датацентре) через SSH (консоль линукса) :), вообщем пределы все время стираются и достигаются все новые, прогресс не стоит на месте. Но все больше их вытесняют смартфоны, типа Android, который собственно уже ставят и на нетбуки, это разновидность linux операционных систем, бесплатная альтернатива windows.
· По роли в обработке информации: универсальные, суперкомпьютеры (огромная мощность на основе многопроцессорного принципа обработки информации), серверы (мощные компьютеры, осуществляют обслуживание подключенных компьютеров, предоставляют свои ресурсы для использования другими пользователями для выхода в сети).
На основе этих принципов построены все современные компьютеры. Любой персональный компьютер состоит из системного блока, устройства вывода графической информации – монитора, устройств ввода информации – компьютерной мыши, клавиатуры и различных соединительных кабелей.
Системный блок – основной узел, внутри которого расположены основные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называются внутренними. Устройства, подключенные к системному блоку снаружи, называют внешними (периферийными)
Типовые внутренние устройства системного блока.
К внутренним устройствам системного блока относятся:
· оперативное запоминающее устройство
· дисковод компакт-дисков CD — ROM , CD — RW , DVD — ROM
· дисковод гибких дисков
Корпус ПК – как правило, металлическая коробка, в которой размещены внутренние устройства (детали) компьютера.
Как правило, в комплектацию корпуса входит:
· блок питания (собственная вентиляция, доп.разъем для подключения питания, кнопка отключения питания)
· панель управления (дополнительные разъёмы для подключения микрофона, наушников, USB и IEE Е 1394)
· отсеки 5,25” и 3,5”
· дополнительные разъёмы для подключения микрофона, наушников, USB и IEE Е 1394
Перенесите себе в тетрадь схему системного блока компьютера.
Схема системного блока
Далее подробнее разберем структуру персонального компьютера.
Структура персонального компьютера
2. Материнская плата ( Motherboard ) – называется еще главной платой ( Mainboard ) или системной.
3. CPU (Central Processing Unit) — центральныйпроцессор ;
4. В инчестер или накопитель на жёстком магнитном диске, обозначенный в документации как HDD (Hard Disk Drive) или твердотельный накопитель (англ. Solid — state drive, SSD) — компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти;
5. Дисковод — для гибких магнитных дисков, FDD (Floppy Disk Drive);
6. RAM (Random Access Memory) — оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);
7. ROM (Read Only Memory) — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);
8. графический контроллер — устройство, выполняющее графические операции и обработку видеоданных; акселератор —процессор, ускоряющий обработку видео изображений;
9. Элементы электрических соединений узлов и блоков переходные контакты, плоские кабели и монтажные провода;
10. Корпус (case) — защищает компоненты PC от внешнего воздействия и содержит блок питания;
11. Устройства ввода — клавиатура, мышь, трэкболл, джойстик, геймпад, тачпад, сканер, графический планшет, микрофон;
12. Устройства вывода — монитор, проектор, принтер, плоттер, аудиоколонки;
13. Мультимедиа компоненты — звуковая карта, CD-ROM, DVD-ROM, Blu — ray привод;
14. Устройства коммуникаций — модем, сетевая карта, сетевой коммутатор, маршрутизатор, беспроводная точка доступа.
Итак, начнем с блока питания.
Блок питания – вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений . Для того чтобы все устройства компьютера нормально функционировали нужно правильно выбрать блок питания. Мощность блока питания современных ПК колеблется от 300 W до 1500 W и выше. Для того чтобы выбрать оптимальную мощность, нужно знать энергопотребление всех устройств компьютера или воспользоваться специальным сервисом в интернете, который подсчитает какой мощности блок питания нужен для функционирования компьютера с данным «железом».
Теперь давайте разберемся, что внутри у блока питания. (Отдельно показываю блок питания в разобранном состоянии и рассказываю о его элементах)
Блок питания содержит различные элементы, такие как: систему охлаждения (вентилятор + радиатор), печатная плата, на которой расположены керамический конденсатор для сглаживания тока, чип для общей поддержки работы системы, предохранитель для защиты от короткого замыкания, катушки для сглаживания напряжения, транзистор для преобразования напряжения, а также электрические провода. И все это заключено в металлический корпус с отверстиями для вывода тепла.
Вопрос к учащимся: А как вы думаете, какое устройство является основой любого компьютера? (Ответы учащихся)
Да, основой любого компьютера является материнская плата.
(Для детального рассмотрения выдаю по одной материнской плате на ряд.)
Материнская плата – это самое большое и сложное устройство. Материнская плата — сложная многослойная печатная плата, являющаяся основой построения вычислительной системы (компьютера). Чтобы все устройства на материнской плате функционировали, на материнской плате имеется разъем для подключения блока питания. Именно к материнской плате подключаются все другие устройства, входящие в состав системного блока. Она обеспечивает связь между всеми устройствами ПК, посредством передачи сигнала от одного устройства к другому. На материнской плате имеется большое количество разъемов предназначенных для установки других устройств: s ocket (сокет)– гнездо для процессора, s lots (слоты) – разъемы под оперативную память и платы расширения, а также портов для подключения устройств ввода-вывода. Поэтому при выборе материнской платы стоит внимательно изучить все ее разъемы и порты и понять подходит ли она вам или нет.
И наверно, самым важным устройством, которое подключается к материнской плате, является процессор.
Процессор — устройство, выполняющее арифметические и логические операции, и управляющее другими устройствами компьютера. В его состав входят:
1. арифметико-логическое устройство (АЛУ);
2. устройство управления (УУ);
Современные процессоры работают согласно принципам машины фон Неймана (архитектуре фон Неймана).
Вопрос к учащимся: А в каких единицах измеряется мощность процессора? (Ответы учащихся)
Мощность процессора измеряется в его тактовой частоте. Тактовая частота–количество элементарных операций (тактов) за 1 секунду и измеряется в [ Hz , MHz , GHz ]. При выборе процессора нужно обратить внимание на тактовую частоту внутренней и внешней шины, на кэш-память и на количество ядер. Кроме того разъемы процессоров (сокеты) даже одной фирмы-производителя могут отличаться.
Чтобы процессор не перегревался, у него имеется собственная система охлаждения. Она используется для отвода тепла от нагревающегося процессора. Чаще используется воздушное охлаждение с помощью кулера (вентилятор + радиатор). Радиатор выполнен из алюминия для лучшей передачи тепла от процессора. Между процессором и радиатором находится тонкий слой термопасты, чтобы исключить воздушную прослойку для лучшей теплопроводности.
Задание учащимся: Попробуйте самостоятельно снять вентилятор. Для этого поднимите вверх специальные зажимы, и он легко снимется с радиатора. Далее просто отсоедините радиатор от процессора, и вы увидите на радиаторе и процессоре тонкий слой термопасты. Теперь выньте процессор из сокета. Для этого отогните зажим немного вниз, а затем поднимите к верху и процессор освободится. Теперь соберите обратно. Обратите внимание, на процессоре имеются специальные метки для правильной установки в сокет.
Основные типы процессоров:
1. Celeron ( Intel ) – облегчённый (удешевлённый) вариант Pentium . Считается, что это самый медленный, но стабильный, надёжный процессор. Малокритичен к нарушениям температурных режимов. Слабо разгоняется. Цена: от 70 до 100 $
2. Atlon -64 , Sempron ( AMD ) — довольно быстрый, мощный, но капризный и нестабильный процессор. Сильно нагревается. Если нарушается охлаждение, то быстро сгорает. Хорошо поддающийся настройке. Наиболее разгоняемый. Цена: от 1500 рублей, самый дорогой из ныне существующих в продаже – 8000 рублей.
3. Pentium ( Intel ) — Самый быстрый, стабильный и надёжный процессор, но самый дорогой. Pentium D и Intel Core 2 Duo – двухядерные процессоры, позволяют увеличить быстродействие до 40 %. Цена: от 110 до 10 00 $.
Рядом с процессором, в специальном слоте находится модуль оперативной памяти или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Это набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, при включенном компьютере. В ОЗУ хранятся выполняемые программы и данные, которые они обрабатывают (Например, если мы работаем в Microsoft Office Word в ОЗУ находится данная программа и текст, с которым мы работаем. Если документ не сохранить, т.е. не записать во внешнюю память (винчестер, флэшка), то при выключении компьютера данные будут потеряны). При выборе оперативной памяти нужно обратить внимание на тип памяти, ее объем и частоту.
Основные технические характеристики ОЗУ (много не бывает. )
· Объём памяти. На настоящий момент минимальной является 128 Мб, максимальной 16 Гб (одна плата до 4 Гб * 4 разъёма). Менее 128 Мб нестабильно работает сама операционная система, а многие программы (особенно игры) вообще не работают. Бюджетный вариант – 512 Мб, рекомендуемый – 1-2 Гб. Стоимость примерно 10 Мб – 1 $. (2Гб – 100$).
· Поддерживаемая частота. От 133 Гц до 1333 Гц. Микросхемы памяти DDR и DDR II могут устанавливаться парами, при этом частота работы удваивается.
· Тип памяти: SIMM (старая, не выпускается уже), RIMM (быстрая, хорошая, но очень дорогая), DIMM и ее разновидности: DDR , DDR II . Разъёмы подключения различных типов памяти несовместимы.
Задание учащимся: Попробуйте самостоятельно извлечь планку оперативной памяти. Для этого отогните специальные крепления в разные стороны и планка освободится. Теперь установите обратно. Для этого просто надавите планкой в слот и крепления сами защелкнутся.
Чуть ниже процессора расположены слоты для плат расширения. Среди них находится графический контроллер или видеокарта. Это устройство для обработки и вывода на монитор графической информации. Видеокарта, как правило, дополнительная плата (но может быть и встроенная в материнскую плату), она обладает собственной оперативной памятью. Также видеокарта может иметь собственную систему охлаждения, как и процессор.
Современные видеокарты — это одна из самых сложных и дорогих составляющих ПК. Фактически видеокарта представляет собой своеобразный компьютер в компьютере. Плата видеокарты превосходит по сложности разводки и количеству слоев материнскую плату. На самой видеокарте имеется свой процессор и своя оперативная память.
Любая видеокарта включает в себя следующие обязательные компоненты:
1. графический процессор;
2. микросхему BIOS;
4. цифроаналоговый преобразователь (RAMDAC);
5. контроллер интерфейса.
При выборе видеокарты нужно определиться, для каких целей нужна видеокарта. Если для работы с трехмерной графикой, то понадобится видеокарта помощнее, для бытовых целей можно обойтись и послабее. При этом нужно обратить внимание на ряд технических характеристик (объем оперативной памяти, разрядность шины данных, количество и типы входов и выходов, тип слота на материнской плате ( AGP или PCI — E ).
Задание учащимся: Внимательно рассмотрите все порты видеокарты. Как правило, их 3 вида (бывают и другие):
Попробуйте самостоятельно извлечь и установить видеокарту в слот на материнской плате.
Чуть ниже разъема с видеокартой располагаются слоты для плат расширения PCI . Одной из таких плат является сетевая карта или сетевой адаптер.
Сетевая плата – периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
Несмотря на то, что практически на всех материнских платах, выпущенных в последние несколько лет, уже есть встроенная (интегрированная) сетевая карта, может появиться необходимость её заменить или установить дополнительную (например — для подключения второго компьютера).
Сетевые карты бывают нескольких видов (для организации проводных и беспроводных сетей ( Wi — Fi )).
Еще одной платой расширения является звуковая карта.
Звуковая карта — дополнительное оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать).
Большинство звуковых карт имеют разъёмы одинакового количества. Через эти миниатюрные разъемы сигналы подаются с платы на акустические системы, наушники и входы стереосистемы; к аналогичным разъемам подключается микрофон, проигрыватель компакт-дисков и магнитофон. Ноутбуки обычно оборудованы всего двумя разъемами: линейным входом и линейным выходом. Некоторые звуковые адаптеры высокого класса дополнительно содержат разъемы для подключения устройств воспроизведения объемного и цифрового звука стандартов 5.1 и 7.1.
В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или как внешними устройствами. И на данный момент встроенных звуковых карт достаточно для потребностей обычного пользователя. Внешние же приобретаются очень узким кругом пользователей, в основном для создания и обработки звука.
Назначение звуковых карт:
— аудиокарты для вывода мультимедийного аудио;
— для игр;
— для создания музыки;
— для прослушивания высококачественной музыки hi-fi и hi-end и домашнего кинотеатра.
Задание учащимся: Найдите на материнской плате слоты для плат расширения PCI и попробуйте самостоятельно установить сетевую и звуковую платы.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ. 2 ПРЕЗЕНТАЦИИ ПРО ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ.
Организация внутренней памяти
В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.
Оперативная память
Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.
Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.
Объем ОЗУ обычно составляет 4 — 64 Мбайта, а для эффективной работы современного программного обеспечения желательно иметь не менее 16 Мбайт ОЗУ. Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти DRAM (Dynamic RAM — динамическое ОЗУ). Микросхемы DRAM работают медленнее, чем другие разновидности памяти, но стоят дешевле.
Каждый информационный бит в DRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс называется регенерацией памяти (Refresh Memory).
Современные микросхемы имеют ёмкость 1-16 Мбит и более. Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.
Наиболее распространены модули типа SIMM (Single In-Line Memory Module — модуль памяти с однорядным расположением микросхем).
Рис. 4.5. SIMM. Модуль памяти c однорядным расположением микросхем
В модуле SIMM элементы памяти собраны на маленькой печатной плате длиной около 10 см. Ёмкость таких модулей неодинаковая — 256 Кбайт, 1, 2, 4, 8, 16, 32 и 64 Мбайта. Различные модули SIMM могут иметь разное число микросхем — девять, три или одну, и разное число контактов — 30 или 72.
Важная характеристика модулей памяти — время доступа к данным, которое обычно составляет 60 — 80 наносекунд.
Кэш-память
Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как «попадания«, так и «промахи«. В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.
Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM.
Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8-16 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может быть установлен кэш второго уровня ёмкостью от 64 Кбайт до 256 Кбайт и выше.
Специальная память
К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.
Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом «зашивается» в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.
Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.
Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS.
BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для:
- автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера;
- загрузки операционной системы в оперативную память.
Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры (Hardware), а с другой строны — важный модуль любой операционной системы (Software).
Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.
CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.
Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Setup — устанавливать, читается «сетап»).
Для хранения графической информации используется видеопамять.
Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
Энергонезависимая память – это такая, данные в которой не стираются при выключении питания. В противоположность ей есть энергозависимая память, данные в которой исчезают при отключении питания
Персональный компьютер (ПК) имеет четыре типа устройств, моделирующих инфор-
мационные функции человека:
• устройства ввода информации: клавиатура, мышь, сканер, модем и др.;
• устройства вывода информации: дисплей, принтер, плоттер (графопостроитель) и др.;
• устройство для обработки информации — микропроцессор;
• устройства памяти — внутренняя и внешняя память.
Конструктивно ПК выполняются в виде центрального системного блока, к которому
через разъемы подключаются внешние устройства.
Существует такое понятие, как базовая аппаратная конфигурация — минимальная ти-
повая конфигурация, в виде которой обычно поставляется компьютер. Стандартная конфи-
гурация (комплект поставки) включает четыре устройства:
• видеотерминальное устройство — монитор (дисплей).
можно менять, дополнять внешними (периферийными) устройствами, к которым относятся:
Периферийное устройство (англ. peripheral) — аппаратура, которая позволяет вводить информацию в компьютер или выводить её из него[1].
Периферийные устройства являются не обязательными для работы системы и могут быть отключены от компьютера. Однако большинство компьютеров используются вместе с теми или иными периферийными устройствами.
Периферийные устройства делят на три типа:
· устройства ввода — устройства, использующиеся для ввода информации в компьютер: мышь, клавиатура, тачпад, сенсорный экран, микрофон, сканер, веб-камера, устройство захвата видео, ТВ-тюнер;
· устройства вывода — устройства, служащие для вывода информации из компьютера: видеокарта, монитор, принтер, акустическая система;
· устройства хранения(ввода/вывода) — устройства, служащие для накопления информации, обрабатываемой компьютером: накопитель на жёстких магнитных дисках (НЖМД), накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД), ленточный накопитель, USB-флеш-накопитель.
Иногда одно периферийное устройство относится сразу к нескольким типам. Например, устройство ввода-вывода, звуковая карта, сетевая плата, свитч.
Устройства ввода подразделяются на следующие категории:
· устройства ввода графической, звуковой и видео информации;
· механические устройства ввода;
· непрерывные устройства ввода (устройства, предоставляющие входные данные непрерывно, например, мышь, радиоприёмник , ТВ-тюнер );
· устройства ввода для пространственного использования (например, двухмерная мышь, трёхмерный навигатор).
