Устройства ПК. Устройство компьютера

6 Устройство персонального компьютера 1

6.1 Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера 1

6.1.1 Системный блок 1

6.1.2 Монитор 2

6.1.3 Клавиатура 2

6.1.4 Мышь 4

6.2 Внутренние устройства системного блока 5

6.2.1 Материнская плата 5

6.2.2 Жесткий диск 5

6.2.3 Дисковод гибких дисков 6

6.2.4 Дисковод компакт-дисков CD-ROM 7

6.2.5 Видеокарта (видеоадаптер) 7

6.2.6 Звуковая карта 9

6.3 Системы, расположенные на материнской плате 9

6.3.1 Оперативная память 9

6.3.2 Процессор 10

6.3.3 Микросхема ПЗУ и система BIOS 12

6.3.4 Энергонезависимая память CMOS 12

6.3.5 Шинные интерфейсы материнской платы 13

6.3.6 Функции микропроцессорного комплекта (чипсета) 14

6.4 Периферийные устройства персонального компьютера 14

6.4.1 Устройства ввода знаковых данных 14

6.4.2 Устройства командного управления 15

6.4.3 Устройства ввода графических данных 15

6.4.4 Устройства вывода данных 16

6.4.5 Устройства хранения данных 17

6.4.6 Устройства обмена данными 17

1. Устройство персонального компьютера

   1. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера

Персональный компьютер - универсальная техническая система. Его конфигура­цию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятиебазовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре уст­ройства (рис. 3.1):

Системный блок;

Монитор;

Клавиатура;

1. Системный блок

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, -внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и дли­тельного хранения данных, также называютпериферийными.

По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персо­нальных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop ) и вертикальном(tower ) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам:

полноразмерный (big tower ), среднеразмерный (midi tower ) ималоразмерный (mini tower ). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяютплоские иособо плоские (slim ).

Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. Прежним стандартом корпуса персональных компьютеров был форм-факторAT , в настоящее время в основном используются корпуса форм-фактораЛТХ. Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемойматеринской платы (см. ниже).

Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким, образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания 250-300 Вт.

1. Монитор

Монитор - устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основными потребительскими пара­метрами являются: тип, размер и шаг маски экрана, максимальная частота регене­рации изображения, класс защиты.

Сейчас наиболее распространены мониторы двух основных типов на основе элек­тронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и плоские жидкокристаллические (ЖК). ЭЛТ- мониторы обеспечивают лучшее качество изображения, но в пользу жидкокристаллических мониторов говорит их компактность, небольшой вес, идеально плоская поверхность экрана.

Размер монитора измеряется между противоположными углами видимой части экрана по диагонали. Единица измерения - дюймы. Стандартные размеры: 14", 15"; 17", 19", 20", 21". В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 (ЖК) и 17 дюймов (ЭЛТ), а для операций с графикой желательны мониторы размером 19-21 дюйм (ЭЛТ).

Изображение на экране ЭЛТ - монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в ваку­умной колбе. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом.

Чтобы на экране все три луча сходились строго в одну точку и изображение было четким, перед люминофором ставят маску - панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями. Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, что усиливает яркость и насыщенность изображения. Чем меньше шаг между отверстиями или щелями (шаг маски), тем четче и точнее полученное изобра­жение. Шаг маски измеряют в долях миллиметра. В настоящее время наиболее рас­пространены мониторы с шагом маски 0,24-0,26 мм. Устаревшие мониторы могут иметь шаг до 0,43 мм, что негативно сказывается на органах зрения при работе с компьютером. Модели повышенной стоимости могут иметь значение менее 0,24 мм.

На экране жидкокристаллического монитора изображение образуется в результате прохождения белого света лампы подсветки через ячейки, прозрачность которых зависит от приложенного напряжения. Элементарная триада состоит из трех ячеек зеленого, красного и синего цвета и соответствует одному пикселу экрана. Размер монитора по диагонали и разрешение экрана однозначно определяет размер такой триады и, тем самым зернистость изображения.

Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также назы­ваютчастотой кадров). Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроеквидеоадаптера (см. ниже), хотя предельные возможности определяет все-таки монитор.

Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения может быть заметно невооруженным глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым. Для ЭЛТ - мониторов минимальным считают значение 75 Гц, нормативным - 85 Гц и комфортным - 100 Гц и более. У жидко­кристаллических мониторов изображение более инерционно, так что мерцание подавляется автоматически. Для них частота обновления в 75 Гц уже считается комфортной.

Класс защиты монитора определяется стандартом, которому соответствует мони­тор с точки зрения требований техники безопасности. В настоящее время обще­признанными считаются следующие международные стандарты:MPR - II , ТСО-92, ТСО-95, ТСО-99 (приведены в хронологическом порядке). СтандартMPR-II огра­ничил уровни электромагнитного излучения пределами, безопасными для человека. В стандартеТСО-92 эти нормы были сохранены, а в стандартахТСО-95 иТСО-99 - ужесточены. Эргономические и экологические нормы впервые появились в стан­дартеТСО-95, а стандартТСО-99 установил самые жесткие нормы по параметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность, мерцание, анти­бликовые свойства покрытия).

Большинством параметров изображения, полученного на экране монитора, можно управлять программно. Программные средства, предназначенные для этой цели, обычно входят в системный комплект программного обеспечения - мы рассмотрим их при изучении операционной системы компьютера.

За последние десятилетия технологии персональных компьютеров шагнули далеко вперёд и продолжают развиваться с поразительной скоростью. Машины, которые когда-то едва умещались в огромных помещениях, сейчас легко расположить у себя на ладони. Они не только уменьшились в размере.

Сегодняшний персональный компьютер несравненно более мощный, чем модель, выпущенная всего несколько лет назад.

Современные компьютеры состоят из множества деталей, которые работают в слаженной системе и создают стабильный эффективный инструмент.

Постоянное развитие оборудования и программного обеспечения делают процесс обучения для работы с компьютером трудновыполнимой задачей, требующей постоянного усовершенствования и вникания. Но некоторые понятия и детали остаются неизменными. Рассмотрим их и станем на шаг ближе к великому знанию о схеме работы персонального компьютера и пониманию того, как устроен компьютер.

Виды персональных компьютеров

Различные компьютерные компании делают свои продукты очень похожими. Каждый из производителей использует одни и те же запчасти для создания компьютера, их можно различить только по наклейке определённой фирмы. Даже компьютеры фирмы Apple, известные своей исключительной конструкцией, по сути, не отличаются от своих конкурентов с точки зрения их технического устройства.

В ноутбуках и стационарных компьютерах также используют подобные функциональные детали. Только ноутбуки создаются из уменьшенных копий тех же частей, что и стационарные компьютеры. Другими словами, если Вы понимаете, как устроен, например, стационарный компьютер, то Вам будет несложно разобраться в работе всех остальных компьютеров, например, разобраться в работе ноутбуков.

Жизненно важные части любого компьютера

Компьютеры состоят из нескольких электронных чипов, каждый из которых имеет определённую функцию. Жизненно важные части, находящиеся в каждом компьютере, включают

• материнскую плату,
• жёсткий диск,
• процессор,
• ОЗУ (оперативное запоминающее устройство),
• видеокарту,
• блок питания и
• другие дополнительные аксессуары,
• например, такие как дисководы и беспроводные сетевые карты.

Материнская плата

Материнская плата – это большая плата (именно плата или, как иногда говорят, печатная плата, используя радиоэлектронную терминологию), к которой присоединяются все остальные детали компьютера.

Материнская плата действует как станция управления, которая соединяет и объединяет другие части (отсюда и название – «материнская»).

Например, процессор, оперативная память и видеокарта подключены непосредственно к материнской плате. Также довольно часто встречается конфигурация, когда видеокарта смонтирована прямо на материнской плате. Каждый из перечисленных элементов компьютера имеет дело с различными аспектами обработки информации.

Оперативная память

Оперативная память хранит текущую рабочую информацию на компьютере. При открытии программы, например, Интернет-браузера, некоторая часть из оперативной памяти выделяется для работы этого браузера.

После выключения компьютера вся информация из оперативной памяти автоматически удаляется. Сохранить свои труды (тексты, рисунки и т.п.) пользователь может, например, на жестком диске.

Процессор и видеокарта

Процессор и видеокарта обрабатывают информацию, необходимую для выполнения различных функций в компьютере.

Например, запуск игры на компьютере требует постоянного анализа информации. Выполнение этой задачи ложится на процессор и видеокарту.

Процессор получает, обрабатывает и отправляет обработанную информацию в адрес других устройств компьютера. Тогда как видеокарта обеспечивает вывод обработанной информации на экран монитора компьютера (отсюда и название «видео» карта).

Жёсткий диск

Жёсткий диск выступает в качестве памяти для долгосрочного хранения информации. Жесткий диск на компьютероном сленге называют еще

• винчестером,
• иногда – хардом или
• хард-диском.

Последнее название заимствовано из английского языка: Hard Disk.

В оперативной памяти информация хранится только во время работы компьютера (это так называемая энергозависимая память).

А в жестком диске информация хранится и при отключенном компьютере (это так называемая энергоНЕзависимая память).

Информация о компьютере, музыка, фильмы и фотографии хранятся на жёстком диске. Это место также используется для хранения программ, таких, например, как текстовые редакторы или игры.

Блок питания

Наконец, важным элементом компьютера является источник электрического питания, который распределяет необходимую электроэнергию для работы каждой части компьютера. Один из основных шнуров от источника электропитания идёт к материнской плате для питания различных чипов.

Другие шнуры питания используются для работы устройств, смонтированных отдельно от материнской платы, например, для питания жестких дисков, дисководов CD-дисков, вентиляторов охлаждения компьютера и прочих элементов.

Кроме того, ноутбуки имеют аккумуляторную батарею для того, чтобы пользователь мог при необходимости какое-то время работать без подключения зарядного устройства ноутбука к сети 220В.

Аксессуары

Есть много компьютерных частей, которые не являются необходимыми для функционирования системы, но которые являются несомненно важными для пользователей. Эти дополнения включают такие вещи, как CD- и DVD- приводы, беспроводные карты, ТВ-тюнеры, звуковые карты и др.

Различные типы приводов дисководов (CD- DVD- и др.) не подключены непосредственно к материнской плате, а соединяются с ней и с блоком электропитания с помощью нескольких кабелей. Кабель подключения к материнской плате несёт информацию к дисководам и от них, а кабель подключения к источнику электропитания даёт приводу электричество для работы.

Беспроводные интернет карты, ТВ-тюнеры и звуковые карты подключаются непосредственно к материнской плате и не требуют отдельных кабелей для подачи питания от сети. Каждое из этих устройств обеспечивает определённую функцию в компьютере. Например, они дают более высокое качество звука или возможность смотреть программы на мониторе компьютера.

Операционная система

Комбинация аппаратных средств создаёт компьютер, способный к сложным вычислениям и обладающий огромным количеством памяти для хранения информации. Но без пользовательского интерфейса (без возможности использовать это в работе пользователем – человеком) работа компьютера будет бессмысленной.

Именно для этого и предназначена операционная система: для обеспечения доступа к ресурсам компьютера обычным пользователям, то есть, не специально подготовленным программистам или системным администраторам, а простым людям.

Операционная система установлена на жёстком диске Вашего компьютера.

Основные разновидности операционных систем – это

• Windows,
• Android,
• Mac OS или
• Linux.

Операционная система является большой программой, состоящей из большого количества системных файлов. Операционная система создаёт визуальные (наглядные, понятные) интерфейсы для простых и порой неподготовленных пользователей, чтобы позволить этим пользователям получать доступ к информации, иметь возможность навигации на компьютере.

Прикладные программы

Только одной операционной системы мало, чтобы успешно работать на компьютере, она лишь позволяет использовать вычислительные мощности компьютера. Для выполнения «полезной» работы нужны еще и прикладные программы. «Прикладные» – это потому, что они помогают пользователям выполнять вполне прикладные действия, например, редактировать тексты, искать информацию в Интернете, рисовать картинки и чертежи, слушать музыку, смотреть фильмы и т.п.

Для выполнения одних и тех же действий могут применяться несколько разных прикладных программ. Например, редактировать тексты можно с помощью программы Блокнот (Notepad), а можно это делать с помощью приложения Microsoft Office Word. В Блокноте – одни возможности для редактирования текста, в Word – другие, значительно более широкие. Но и та, и другая программа позволяют, в конечном счете, напечатать или отредактировать текст.

Просматривать фильмы также можно с помощью разных программ. Это, например, Flash Player в составе Интернет браузеров, или Windows Media Player в составе операционной системы Windows, или Real Player и т.п. Выбор зависит от многих факторов, в том числе от предпочтений пользователей, от формата просматриваемых видеоизображений, от требований к качеству изображения и звука и пр.

Редактировать и рисовать картинки можно как с помощью достаточно простой программы Paint в составе Windows, так, например, с помощью мощных программ Photo Shop или Corel Draw, имеющих неоспоримо больше возможностей для редактирования изображений, но при этом являющихся значительно более сложными в изучении и в работе.

Искать информацию в Интернете можно также с помощью : Internet Explorer в составе Windows, Mozila Firefox, Google Chrome и др. Выбор зависит от многих факторов. Но в первую очередь на это влияют предпочтения пользователей компьютеров, а также предоставляемые удобства, дополнительные сервисы, возможности настраивать браузеры под задачи пользователя и др.

Операционная система – это скорее данность, которую могут выбирать далеко не все пользователи персональных компьютеров. Хотя известна категория пользователей компьютеров, которые с гораздо большим увлечением переустанавливают и налаживают операционные системы, чем работают с прикладными программами. Но это скорее исключение, подтверждающее основное правило.

В то же самое время, прикладные программы пользователи выбирают себе, как правило, самостоятельно. Выбирают под свои задачи, которые они хотят решать с помощью персональных компьютеров.

Именно с прикладными программами персональный компьютер становится полезным инструментом для работы на нем пользователей. Именно прикладные программы «оживляют» компьютер, делают его незаменимым помощником на работе, дома, в путешествиях, для хобби и пр.

Связываем всё вместе

Подводя итоги сказанному выше, можно констатировать, что компьютеры – это очень удачное и крайне полезное сочетание аппаратной и программной части. На вопрос «Как устроен компьютер?» можно ответить такой формулой:

компьютер = хард + софт,

или то же самое «по-русски»,

компьютер = железо + программы.

Приведенная формула наглядно показывает, что проблемы, которые возникают на компьютере, связаны

• либо с аппаратной частью компьютера (т.е. с «железом»),
• либо с программной частью компьютера (т.е. с операционной системой или с прикладной программой).

Аппаратная часть персонального компьютера – это

• материнская плата с установленными на ней (или подключенными к ней с помощью кабелей) остальными частями компьютера:
  • процессор,
  • оперативная память,
  • жесткие диски,
  • дисководы (приводы) CD- и DVD-,
  • а также прочие устройства, такие как
    • звуковая плата,
    • видео карта,
    • ТВ-тюнер и

Все устройства персонального компьютера заключены в корпус и запитаны от блока электропитания или от аккумуляторной батареи.

Для удобства работы с компьютером к нему подключаются также

• клавиатура,
• монитор,
• звуковые колонки и
• другие полезные устройства.

Программная часть персонального компьютера состоит из

• операционной системы и
• прикладного программного обеспечения.

Операционная система позволяет запустить аппаратный комплекс, добиться его слаженной и четкой работы. Прикладные программы являются самыми полезными и самыми важными частями программно-аппаратного комплекса, поскольку именно с их помощью пользователи компьютеров выполняют свои задачи на персональном компьютере.

Таким образом, если Вы видите и читаете данный текст, это значит, что в Вашем компьютере все вышеперечисленные программные и аппаратные элементы работают слаженно, четко, бесперебойно и взаимосвязанным образом.

Планировал написать серию полезных статей для новичков о том, как выбрать и приобрести компьютер нужной конфигурации (а также планшет) и для решения определённых задач: работа, учёба, игры, работа с графикой. Перед тем как затронуть непосредственно выбор домашнего компьютера или ноутбука для решения своих задач, правильнее будет сначала объяснить новичкам, из чего вообще состоит компьютер… Поэтому в данной статье я расскажу об основных компонентах типичного домашнего (стационарного) компьютера для того, чтобы вы имели представление как он устроен, как выглядит тот или иной компонент, какие имеет характеристики и за что отвечает. Вся эта информация может пригодиться простым начинающим пользователям при выборе и покупке компьютера… Под «Основными» я имел ввиду те компоненты (комплектующие), которые вынимаются и подлежат простой замене. Проще говоря, я не буду заходить слишком далеко и рассказывать в детальных подробностях, как работает компьютер, объясняя каждый элемент на платах и внутреннее устройство каждого компонента. Данный блог читает очень много новичков, и я считаю, что сразу говорить обо всех сложных процессах и терминах – это не есть хорошо и просто вызовет кашу в голове:)

Итак, переходим к рассмотрению комплектующих любого на примере обычного домашнего компьютера. В ноутбуках и нетбуках вы сможете найти всё тоже самое, просто в гораздо уменьшенном варианте.

Из каких основных компонентов состоит компьютер?

Процессор . Это мозг компьютера. Он является главным компонентом и производит все вычисления в компьютере, контролирует все операции и процессы. Также является одним из самых дорогих компонентов, и цена очень хорошего современного процессора может переваливать за 50 000 рублей.

Бывают процессоры фирмы Intel и AMD. Тут кому что нравится, а так, Интелы меньше нагреваются, потребляют меньше электроэнергии. При всём этом у AMD лучше идёт обработка графики, т.е. больше подошёл бы для игровых компьютеров и тех, где работа будет вестись с мощными редакторами изображений, 3D графики, видео. На мой взгляд эта разница между процессорами не столь существенна и заметна…

Основной характеристикой является частота процессора (измеряется в Герцах. Например 2.5GHz), а также – разъём для подключения к материнской плате (сокет. Например, LGA 1150).

Вот так выглядит процессор (сверху указана фирма и модель):

Материнская (системная) плата . Эта самая большая плата в компьютере, которая является связующим звеном между всеми остальными компонентами. К материнской плате подключаются все остальные устройства, включая периферийные. Производителей материнских плат множество, а на верхушке держатся ASUS и Gigabyte, как самые надёжные и одновременно дорогие, соответственно. Основными характеристиками являются: тип поддерживаемого процессора (сокет), тип поддерживаемой оперативной памяти (DDR2, DDR3, DDR4), форм фактор (определяет в какой корпус вы сможете поместить данную плату), а также – типы разъёмов для подключения остальных компонентов компьютера. Например, современные жесткие диски (HDD) и диски SSD подключаются через разъёмы SATA3, видеоадаптеры – через разъёмы PCI-E x16 3.0.

Вот так выглядит материнская плата:

Память . Тут разделим её на 2 основных типа, на которые важно будет обратить внимание при покупке:




1. Видеокарта (видеоадаптер или «видюха», как называют её более-менее продвинутые пользователи компьютеров). Это устройство отвечает за формирование и вывод изображения на экран монитора или любого другого аналогичного подключенного устройства. Видеокарты бывают встроенными (интегрированными) и внешними (дискретными). Встроенная видеокарта на сегодняшний день имеется в подавляющем большинстве материнских плат и визуально мы видим лишь её выход – разъём для подключения монитора. Внешняя видеокарта подключается к плате отдельно в виде ещё одной платы со своей системой охлаждения (радиатор или вентилятор).

   Какая разница между ними, спросите вы? Разница в том, что встроенная видеокарта не предназначена для запуска ресурсоёмких игр, работы в профессиональных редакторах изображения и видео. Ей просто не хватит мощности для обработки такой графики и всё будет сильно тормозить. Встроенная видюха на сегодняшний день может использоваться скорее как запасной временный вариант. Для всего остального нужна хоть какая-то простенькая внешняя видеокарта и какая именно уже зависит от предпочтений пользования компьютером: для интернет-сёрфинга, работы с документами или же для игр.

   Основной характеристикой видеокарты является: разъём для подключения к плате, частота графического процессора (чем она больше, тем лучше), объём и тип видеопамяти, разрядность шины видеопамяти.

   Вот так выглядит видеокарта:

   Звуковой адаптер . В каждом компьютере имеется, как минимум, встроенная звуковая карта и отвечает, соответственно, за обработку и вывод звука. Очень часто именно встроенная и далеко не все покупают себе дискретную звуковую карту, которая подключается к материнской плате. Лично мне, например, встроенной вполне достаточно и на этот компонент компьютера я, в принципе, и внимания вообще не обращаю. Дискретная звуковая карта будет выдавать намного качественнее звук и незаменима если вы занимаетесь музыкой, работаете в каких-либо программах для обработки музыки. А если ничем подобным не увлекаетесь, то можно спокойно пользоваться встроенной и не задумываться об этом компоненте при покупке.

   Вот так выглядит дискретная звуковая карта:

   Сетевой адаптер . Служит для подключения компьютера к внутренней сети и к интернету. Также, как и звуковой адаптер, очень часто может быть встроенным, чего многим достаточно. Т.е. в таком случае в компьютере вы не увидите дополнительной платы сетевого адаптера. Основной характеристикой является пропускная способность, измеряемая в Мбит / сек. Если на материнской плате имеется встроенный сетевой адаптер, а он, как правило, имеется в подавляющем большинстве материнских плат, то и новый покупать для дома не за чем. Определить его наличие на плате можно по разъёму для подключения интернет-кабеля (витая пара). Если такой разъём имеется, значит в плате есть встроенный сетевой адаптер, соответственно.

   Вот так выглядит дискретная сетевая карта:

   Блок питания (БП) . Очень важный компонент компьютера. Он подключается к электросети и служит для снабжения постоянным током всех других компонентов компьютера, преобразуя сетевое напряжения до требуемых значений. А устройства компьютера работают на напряжениях: +3.3В, +5В, +12В. Отрицательные напряжения практически не используются. Основной характеристикой блока питания является его мощность и измеряется, соответственно, в Ваттах. В компьютер ставится блок питания с такой мощностью, чтобы её хватило для питания всех компонентов компьютера. Больше всего будет потреблять видеоадаптер (потребляемая им мощность будет обязательно указана в документации), поэтому ориентироваться нужно на него и брать просто с небольшим запасом. Также блок питания должен иметь все необходимые разъёмы для подключения ко всем имеющимся компонентам компьютера: материнской плате, процессору, HDD и SSD дискам, видеоадаптеру, дисководу.

   Вот так выглядит блок питания:

   Дисковод (привод) . Это уже дополнительное устройство, без которого, в принципе, можно и вообще обойтись. Служит, соответственно, для чтения CD/DVD/Blu-Ray дисков. Если планируется на компьютере читать или записывать какие-либо диски, то, конечно же, такое устройство необходимо. Из характеристик можно отметить только способность дисковода читать и записывать различные типы дисков, а также разъём для подключения к плате, который на сегодняшний день практически всегда – SATA.

   Вот так выглядит дисковод:

Всё что перечислено выше – основное, без чего, как правило, не обходится ни один компьютер. В ноутбуках всё аналогично, только часто может отсутствовать дисковод, но это уже зависит от того, какую модель вы выбираете и нужен ли вам вообще этот дисковод. Также могут быть и другие компоненты, которые тоже будут подключаться к материнской плате, например: Wi-Fi адаптер, TV тюнер, устройства для видео захвата. Могут быть и другие дополнительные компоненты, которые являются совсем не обязательными, поэтому останавливаться на них пока что не будем. Сейчас практически в каждом ноутбуке имеется Wi-Fi адаптер для подключения к интернету по беспроводной сети, а также бывает и встроенный TV-тюнер. В стационарных домашних компьютерах, всё это приобретается, как правило, отдельно!

Корпус компьютера

Все те основные компоненты, которые я перечислил выше, должны быть где-то расположены, а не просто валяться на полу, верно? :) Все компоненты компьютера помещаются в специальный корпус (системный блок) для того чтобы исключить на них внешнее воздействие, защитить от повреждений и поддерживать внутри корпуса нужную температуру за счёт имеющихся в нём вентиляторов. Также запускаете вы свой компьютер именно при помощи кнопки на корпусе, поэтому без корпуса никак не обойтись:)

Корпуса бывают разного размера и в самый маленький корпус, понятное дело, не поместится, например, стандартная материнская плата. Поэтому основной характеристикой корпуса является формфактор поддерживаемых материнских плат. Если Самые большие корпуса (Full Tower) способны вместить в себя платы любого размера и любые компоненты так, что ещё и будет более-менее свободно и в случае необходимости вынуть какой-либо из компонентов, не возникнет неудобств.

Вот так выглядит корпус компьютера:

Монитор

Также, уже вне корпуса, будет расположено ещё одно важное устройство – монитор. Монтитор подключается проводом к материнской плате и без него вы, соответственно, не увидите всего что делаете на компьютере:) Основными параметрами монитора являются:

Диагональ экрана в дюймах;

Поддерживаемое разрешение экрана, например, 1920×1080. Чем оно больше, тем лучше;

Угол обзора. Влияет на то, как будет видно изображение если смотреть на монитор со стороны или чуть выше / ниже. Чем больше угол обзора, тем лучше.

Яркость и контрастность. Яркость измеряется в кд/м2 и в хороших моделях лежит за пределами 300, а контрастность должна быть не менее 1:1000 для хорошего отображения.

Вот так выглядит монитор:

Помимо перечисленных выше основных компонентов компьютера, существуют ещё и периферийные устройства. Периферией называют различные дополнительные и вспомогательные устройства, которые позволяют расширить возможности компьютера. Сюда относится множество устройств, например: компьютерная мышь, клавиатура, наушники, микрофон, принтер, сканер, копир, графический планшет, джойстик, web-камера.

Все эти устройства уже удобно будет затронуть в отдельных темах, поскольку каждое из них имеет свои характеристики и особенности. Клавиатуру и мышь выбрать проще всего, главное, чтобы подключение к компьютеру было по USB или же вообще по радиоканалу без провода, а все остальные параметры подбираются уже индивидуально и здесь главное, чтобы просто было удобно.

О выборе самых основных периферийных устройств читайте в статье:

На этом разбор компонентов компьютера я заканчиваю. Надеюсь, что подобная статья окажется для новичков в какой-то степени полезной и те, кто совсем не понимали, что находится в компьютере и для чего нужно, теперь смогу более-менее представить себе:) Также данная информация, я думаю, станет полезна при выборе компьютера и тем более последующие статьи как раз будут о выборе и покупке домашнего компьютера.

Всем хорошего дня! Пока;)

Северо-западный заочный технический университет.

Кафедра высшей математики и информатики.

КУРСОВАЯ РАБОТА.

Студент первого курса

ШИФР «12-0102»

Специальность «12-01аз»

Воронин И. В.

Петрозаводск.

ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА.

К основным устройствам относятся: процессоры, материнские платы, видео карты, жесткий диск, порты и ОЗУ. Также существуют устройства ввода и вывода без которых компьютер не может работать нормально. К ним относят: дисководы, cd-rom, мониторы, принтеры, клавиатура, мышь, сканеры и модемы.

МОННИТОРЫ.

Экраны (мониторы) бывают обычного размера (14 и 15 дюймов по диагонали), увеличенные (17, 19) и большие, как телевизор (20,21 и даже 24 дюйма), цветные (от 4 – 8 – 16 до нескольких миллиардов цветов) и монохромные (то есть двухцветные, считая и цвет фона: черно – белые, черно – желтые, черно – зеленые). Делятся они еще и в зависимости от своей разрешающей способности. Существуют три вида мониторов: жидко-кристалические, плазменные плоские и на основе электронно-лучевой трубки.

МАТЕРИНСКИЕ ПЛАТЫ.

Материнская плата является одним из главных устройств компьютера на ней устанавливаются микросхемы процессора, память и микросхемы других устройств.

ЖЕСТКИЙ ДИСК.

Очень важный параметр – объём жесткого диска. Бывают от 120 мегабайт до 60 гигабайт и выше. Немаловажный параметр также – быстродействие жесткого диска.

Обычные диски вращаются со скоростью 5400 об./ мин, а новые – уже 7200.

ДИСКОВОДЫ (CD, FDD).

Современные дисководы FDD рассчитаны на дискету размером 3,5 дюйма.

Обычно дискета вмещает 1,44МБ данных.

CD-ROM дисковод для лазерных компакт дисков вмещает около 650-700 МБ данных или 70 минут звука.

ПРИНТЕРЫ, ПОРТЫ, МОДЕМЫ.

Принтер это печатающее устройство. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные.

Порты бывают трёх видов: параллельные, последовательные и инфракрасные.

Модемы позволяют нам подключатся к компьютерным сетям через телефонную линию. Они делятся на внешние и внутренние, бывают ещё и факс модемы.

ПРОЦЕССОР.

Процессор, или более полно микропроцессор, а также часто называемый ЦПУ (CPU - central processing unit) является центральным компонентом компьютера. Это разум, который управляет, прямо или косвенно, всем происходящим внутри компьютера.

Когда фон Нейман впервые предложил хранить последовательность инструкций, так называемые программы, в той же памяти, что и данные, это была поистине новаторская идея. Опубликована она в "First Draft of a Report on the EDVAC" в 1945 году. Этот отчет описывал компьютер состоящим из четырех основных частей: центрального арифметического устройства, центрального управляющего устройства, памяти и средств ввода-вывода.

Сегодня, более полувека спустя, почти все процессоры имеют фон-неймановскую архитектуру.

Историческая ретроспектива

Как известно, все процессоры персональных компьютеров основаны на оригинальном дизайне Intel. Первым применяемым в PC процессором был интеловский чип 8088. В это время Intel располагал выпущенным ранее более мощным процессором 8086. 8088 был выбран по соображениям экономии: его 8-битная шина данных допускала более дешевые системные платы, чем 16-битная у 8086. Также во время проектирования первых PC большинство доступных интерфейсных микросхем использовали 8-битный дизайн. Те первые процессоры даже не приближаются к мощи, достаточной для запуска современных приложений.

В таблице ниже приведены основные группы интеловских процессоров от первой генерации 8088/86 до шестого поколения Pentium Pro и Pentium II:

Третье поколение процессоров, основанных на Intel 80386SX и 80386DX, были первыми применяемыми в PC 32-битными процессорами. Основным отличием между ними было то, что 386SX был 32-разрядным только внутри, поскольку он общался с внешним миром по 16-разрядной шине. Это значит, что данные между процессором и остальным компьютером перемещались на вполовину меньшей скорости, чем у 486DX.

Четвертая генерация процессоров была также 32-разрядной. Однако все они предлагали ряд усовершенствований. Во-первых, был полностью пересмотрен весь дизайн 486 поколения, что само по себе удвоило скорость. Во-вторых, все они имели 8kb внутреннего кэша, прямо у процессорной логики. Такое кэширование передачи данных от основной памяти значило, что среднее ожидание процессора запросов к памяти на системной плате сократилось до 4%, поскольку, как правило, необходимая информация уже находилась в кэше.

Модель 486DX отличалась от 486SX только поставляемым внутри математическим сопроцессором. Этот отдельный процессор спроектирован для проведения операций над числами с плавающей точкой. Он мало применяется в каждодневных приложениях, но кардинально меняет производительность числовых таблиц, статистического анализа, систем проектирования и так далее.

Важной инновацией было удвоение частоты, введенное в 486DX2. Это значит что внутри процессор работает на удвоенной по отношению ко внешней электронике скоростью. Данные между процессором, внутренним кэшем и сопроцессором передаются на удвоенной скорости, приводя к сравнимой прибавке в производительности. 486DX4 развил эту технологию дальше, утраивая частоту до внутренних 75 или 100MHz, а также удвоив объем первичного кэша до 16kb.

Pentium, определив пятое поколение процессоров, значительно превзошел в производительности предшествующие 486 чипы благодаря нескольким архитектурным изменениям, включая удвоение ширины шины до 64 бит. P55C MMX сделал дальнейшие значительные усовершенствования, удвоив размер первичного кэша и расширив набор инструкций оптимизированными для мультимедиа приложений операциями.

Pentium Pro, появившись в 1995 году как наследник Pentium, был первым в шестом поколении процессоров и ввел несколько архитектурных особенностей, не встречавшихся ранее в мире PC. Pentium Pro стал первым массовым процессором, радикально изменившим способ выполнения инструкций переводом их в RISC-подобные микроинструкции и выполнением их в высокоразвитом внутреннем ядре. Он также замечателен значительно более производительным вторичным кэшем относительно всех прежних процессоров. Вместо использования базирующегося на системной плате кэша, работающего на скорости шины памяти, он использует интегрированный кэш второго уровня на своей собственной шине, работающей на полной частоте процессора, обычно в три раза быстрее кэша на Pentium-системах.

Следующий новый чип после Pentium Pro Intel представил спустя почти полтора года - появился Pentium II, давший очень большой эволюционный шаг от Pentium Pro. Это распалило спекуляции, что одна из основных целей Intel в производстве Pentium II был уход от трудностей в изготовлении дорогого интегрированного кэша второго уровня в Pentium Pro. Архитектурно Pentium II не очень отличается от Pentium Pro с подобным эмулирующим x86 ядром и большинством схожих особенностей.

Pentium II улучшил архитектуру Pentium Pro удвоением размера первичного кэша до 32kb, использованием специального кэша для увеличения эффективности 16-битной

обработки, (Pentium Pro оптимизирован для 32-битных приложений, а с 16-битным кодом не обращается столь же хорошо) и увеличением размеров буферов записи. Однако о основной темой разговоров вокруг новых Pentium II была его компоновка. Интегрированный в Pentium Pro вторичный кэш, работающий на полной частоте процессора, был заменен в Pentium II на малую схему, содержащую процессор и 512kb вторичного кэша, работающего на половине частоты процессора. Собранные вместе, они заключены в специальный односторонний картридж (single-edge cartridge - SEC), предназначенный для вставления в 242-пиновый разъем (Socket 8) на нового стиля системных платах Pentium II.

В этой статье я хотел бы рассказать Вам про устройство стационарного компьютера в плане «железа». О том, что у него внутри: как отличить процессор от видеокарты, а жесткий диск от оперативной памяти.

Обучаться лучше — сразу на практике! Смелее, отключите от вашего системного блока все провода, открутите пару винтиков, удерживающих боковую крышку сзади корпуса, и сдвиньте её, потянув в сторону.

Что вы видите? Покрытые пылью, разноцветные платы, провода, вентиляторы… Не нужно в страхе закрывать крышку и запихивать ваш ПК обратно! Сейчас я вам объясню — что, к чему, и зачем. Простым и понятным языком объясню вам устройство вашего домашнего компьютера!

Сначала я перечислю комплектующие, которые по-любому есть в вашем компьютере, без них он просто не будет работать. Итак, начнём.

Самая большая плата компьютера, играющая в устройстве компьютера ключевую роль. В отличие от других плат, которые смотрят на нас боком, материнская плата компьютера расположена перпендикулярно и смотрит на нас лицом. Вот как выглядят материнские платы:

Другие комплектующие подключаются к материнской плате через специальные разъёмы. Сразу Вас обрадую, разъёмы разные по размеру, и имеют специальные «ключи». Т.е. вставить видеокарту в слот для оперативки у вас не получится при всём желании. Так что, в принципе, Вы и без моей помощи сейчас можете собрать разобранный компьютер, втыкая «куда втыкается». Главное в работе с железом — не прилагать излишней силы! Если плата не влезает, проверь, правильно ли ты её вставляешь.

Разъёмы, расположенные на материнской плате:

1. Разъём процессора . К примеру, современный LGA-1151. Или старенький LGA-775. Кстати, цифра обозначает количество «ножек» процессора.
   Рядом — разъём для подключения вентилятора охлаждения процессора (обозначен как CPU FAN )
2. Разъёмы для оперативной памяти . Чаще всего вы встретите DDR2 и DDR3, реже ddr в зависимости от давности ПК. На начало 2016 года DDR4 тоже получает всё большее распространение.
3. PCI-Express x16 для подключения Видеокарты. Может быть несколько(для подключения 2х и более видеокарт в SLI-режиме)
4. PCI, PCI-e разъёмы для подключения дополнительных плат расширения.
5. SATA -разъёмы для подключения жестких дисков(Г-образной формы). Для старых дисков — длинные IDE . Также через САТА к материнской плате подключается ДВД-провод
6. Панелька для подключения передних выводов компьютера (светодиодов, кнопок power и reset ).
7. Выводы для подключения USB, AUDIO портов на передней панели.
8. Разъёмы для подключения корпусных вентиляторов (CHA FAN). Часто такие вентиляторы также можно подключить к выводам блока питания.
9. Разъём для «входящего» питания процессора.
10. Разъём для подключения питания материнской платы.

Процессор

Центральный процессор, или, на сленге, «камень», является «мозгом» компьютера, обрабатывающим все вводимые и выводимые из него данные. Процессор достаточно сложно устроен. Что нам пока о нём нужно знать, это — как он выглядит(квадратик со сторонами 4-6 см и множеством выводов на «пузе»). На нём наверняка будет надпись «INTEL» либо «AMD» — это два основных производителя процессоров.

Сокет(разъём) процессора должен совпадать с сокетом материнской платы, т.е. материнскую плату нужно подбирать под процессор. Неподходящий процессор просто «не влезет».

Конкурс ! Кто первый угадает, что за процессор на фото выше и отпишет в комментариях, получит от меня 100 рублей на веб-кошелёк! 😉

Почти во все современные процессоры (ранее — в материнские платы) встроено видео-ядро, причём, зачастую, достаточно неплохое. Это может позволить отказаться от траты денег на покупку отдельной видеокарты.

Пытаетесь найти процессор внутри вашего системного блока? Разочарую, вы его не увидите, так как он спрятан под радиатором и кулером(вентилятором), к которым мы и перейдём в следующем пункте данной статьи про устройство персонального компьютера.

Система охлаждения процессора

При работе процессор неизбежно греется. Причём греется сильно и быстро — если его оставить без охлаждения — он достигнет температуры в 110 Град и уйдёт «в защиту» менее чем за минуту.

Что бы куда-то уводить тепло сверху на процессор ставят радиатор (большой кусок меди или алюминия, материала хорошо проводящего тепло), Радиатор имеет большую площадь соприкосновения с воздухом, следовательно, лучше рассеивает тепло. (Вспоминаем школьную физику). Для обдува на радиатор крепят вентилятор.

Вот как это всё выглядит:

Поскольку идеально ровными поверхности соприкосновения процессора и радиатора сделать невозможно — для устранения воздушного зазора между ними наносят термопасту .

Чем мощнее процессор, и чем больше будет на него нагрузка, тем сильнее он будет греться, и тем более массивную, мощную и дорогую систему охлаждения нужно на него ставить.

Оперативная память

«Быстрая» память ПК, в которую загружается операционная система и остальные программы(Word, браузер, видеоплейер и т.д.). Оперативная память — это, скажем так, «шлюз» между сравнительно медленным жестким диском, и непосредственно процессором.

Чем больше этот «шлюз», тем больше информации(к которой нужен быстрый доступ) вы сможете в него загрузить. Иначе говоря, чем больше у вас оперативной памяти — тем больше программ одновременно вы сможете запустить. Вместе с парой браузеров(с кучей открытых вкладок) открыть Word, Photoshop и кучу других программ, и при этом компьютер у вас не будет «тормозить».

Более современные планки памяти имеют соответственно более высокую скорость обмена данными с материнской платой.

По году покупки ПК вы уже можете прикинуть, какая в нём стоит ОЗУ: DDR(2001), DDR-2(2004), DDR-3(2010), DDR-4 (2015).

Вот как выглядит оперативная память. Ни с чем не перепутаешь 🙂 Обратите внимание на «ключи» и количество контактов, отличающих память одну от другой.

Устанавливается и закрепляется с помощью специальных защёлок , они сами должны, при нажатии на планку сверху, защёлкнуться, когда память «войдёт». Повторюсь — не лезет, проверьте ещё раз, там ли ключ .

Материнская плата на рисунке сверху — «переходная». Т.е. в неё можно «вставить» и DDR2, и DDR3.

Кстати, вы можете проверить вашу оперативную память на ошибки прямо сейчас! Как это сделать — читайте в статье.

Жесткий диск

Жесткий диск — это место, где хранится вся информация в вашем компьютере: операционная система, все программы, все содержимое рабочего стола:), фотографии, музыка, видео, в общем всё . Одна из главных его характеристик — объём. Чем он больше — тем больше данных Вы сможете записать на жесткий диск. На 2016 год самые ходовые — винчестеры от 500 Gb до 2000 Gb, хотя есть и больше, и меньше.

Жесткие диски довольно часто выходят из строя. Вот, накопилось за пару месяцев. Скорее всего совпадение, но 4 из 5 — Seagate:):

До недавнего времени жесткий диск «с моторчиком» был самым «узким» по скорости местом в ПК. Пока в 2012 не получили широкое распространение твердотельные SSD жесткие диски, имеющие за туже цену меньший объём, но в несколько раз большую скорость.

На моём ПК SSD диск объёмом 120Gb я использую «под систему», а более медленный SATA-винт на 2 Tb для хранения всех остальных данных. Что и Вам советую, комп в такой конфигурации просто «летает»!

Блок питания

Блок питания распределяет электричество на все компоненты компьютера. Для более мощных видеокарты и процессора нужен блок помощнее.

Множество проводов, выходящих из блока питания — это разъёмы для питания всех устройств ПК:

1. Molex — для старых HDD и CD-rom, а также для кулеров
2. SATA — для жестких дисков и DVD-приводов
3. 20/24-pin для материнской платы
4. 4/8-pin для питания процессора
5. 6/8-pin для доп. питания видеокарты.

Подробнее об устройстве блока питания, а также о ремонте блоков питания я расскажу в следующих статьях сайт.

Корпус

Корпус компьютера — это непосредственно то, во что помещаются все остальные комплектующие. Корпуса отличаются размером, толщиной стали, типами крепления жестких дисков и др запчастей.

Не советую держать корпус постоянно открытым — будет налетать больше пыли, и его чаще нужно будет чистить, к тому же необходимая циркуляция воздуха будет нарушена.

Компоненты, которых в вашем системном блоке может не быть.

Выше я перечислил обязательные компоненты компьютера , которые по-любому есть в каждом ПК. Описанные далее комплектующие в вашем ПК могут отсутствовать. Сейчас многие материнские платы имеют встроенную видеокарту (чаще, видеокарта «встроена» в материнскую плату). Также, компьютер вполне может работать без CD-привода и прочих «излишеств».

Итак, продолжим изучать устройство персонального компьютера.

На почти всех новых компьютерах видеокарта чаще всего встроена в материнку или процессор. Но по мощности встроенное видео-ядро, естественно, меркнет перед современными игровыми видеокартами.

Вставляется видеокарта в специальный PCI-E x16 слот, которых может на материнской плате быть два (для использования одновременно двух видеокарт в SLI режиме). В компьютерах 10-летней давности можно встретить AGP видеокарту. Зачастую имеет массивную систему охлаждения, занимающую собой и соседний слот на материнской плате.

Может иметь 6/8-pin-разъём для дополнительного питания, которое нужно подключать от блока питания.

CD/DVD-привод

Ну тут всё понятно. Даже бабушка знает, дисковод — для чтения дисков. В большинство ПК стоят пишущие CD/DVD — дисководы. В более современных — BLUE-ray. Лично я пользуюсь им очень редко, так, болванку-другую записать.

Кард-ридер

Устройство для чтения карт памяти всех форматов — SD, microSD, Memory Stick PRO Duo, CompactFlash и другие. Полезно для тех, кто часто скачивает-закачивает материалы с телефона и фотоаппарата.

Платы расширения

Сюда можно отнести платы, расширяющие аппаратные возможности вашего компьютера, добавляющие ему новые входы/выходы для возможности подключения различных устройств.

Вот несколько самых распространённых:

• TV-Тюнер. Для просмотра кабельного ТВ на компьютере. Так же можно использовать для оцифровки видеокассет, об этом вы сможете прочитать в одной из следующих статей блога сайт. Подписывайтесь!
• Звуковая карта . Сейчас звуковая карта встроена почти во все материнские платы, но если вы хотите добиться лучшего качества звука или желаете подключить современную акустическую систему — вам нужна более мощная и дорогая звуковуха.
• USB-контроллер . Можно добавить дополнительные усб-входы, в том числе популярный ныне USB 3.0.
• Устаревшие COM, LPT, RS-232 контроллеры. Кому-то может быть полезно.
• SATA-контроллер . Если у вас на материнской плате кончились SATA-выходы, или вы хотите подключить внешний жесткий диск по скоростному интерфейсу e-SATA.

Дополнительные вентиляторы, контроллер скорости их вращения.

На стенках корпуса, для лучшей вентиляции и воздухообмена, могут быть установлены дополнительные вентиляторы — сзади, сбоку. сверху, спереди. Подключаются они к блоку питания через molex разъём, либо к материнской плате через 3-pin.

Также, в продвинутых корпусах, может быть установлен регулятор скорости вращения вентиляторов.

Моддинг — особое устройство домашнего ПК.

Вообще, моддинг — это отдельная тема. Самое простое, что можно сделать с вашим системником — поставить подсветку. А дальше — полёт неограниченной фантазии. 🙂

Устройство компьютера — просто!

Итак, Вы узнали, что из себя представляют, как выглядят, и зачем нужны все основные компоненты в системном блоке.

Согласитесь, теперь устройство компьютера не кажется таким «недоступным для понимания простым смертным»? 🙂

Если вы встретили в вашем ПК «хреновину», не подходящую ни под один пункт из этого мануала — пишите в комментариях, попробуем определить «зверя» вместе.