Как устроен компьтер?

Компьютером, то есть «головой» этого сложного устройства, принято называть системный блок. Именно здесь происходит «таинство» — череда многочисленных алгоритмов и операций, объединенных в программы, результаты работы которых нас и интересуют, как пользователей.

Как и положено «голове», в системном блоке есть своеобразный «мозг» — процессор, который способен «осмысливать» кодировку входящих данных и выдавать их в обработанном виде другим системным составляющим компьютера. компьютерный процессорБольшинство компьютеров, используемых в настоящее время, читают информацию, закодированную в двоичной системе. То есть, по сути, компьютерный «мозг» знает лишь два знака — 0 и 1. Если сигнал отсутствует — это ноль, если сигнал появился — это один. Все команды для компьютерного мозга подаются именно с использованием этих цифр в различных комбинациях.

В основе каждого процессора присутствует мощный полупроводниковый счетчик импульсов — кристалл, который среди компьютерщиков и программистов называют «камнем», поскольку чаще всего в качестве кристалла используется кремниевый (каменный) полупроводник. Именно от того, с какой частотой может считывать импульсы двоичной системы счисления кристалл, в большей степени зависит производительность компьютерного процессора, и компьютера в целом.

Процессор устанавливается в главной системной плате, которую чаще называют материнской платой (на сленге компьютерщиков — «материнкой»). Системная (материнская) плата, в свою очередь, содержит несколько дополнительный устройств и микросхем, адапторов, платы карт оперативной памяти (ОЗУ), сетевые, звуковые и видеокарты, обеспечивающие обработку данных, получаемых от процессора или направляемых к нему.

Звуковая, видео и сетевая карты могут быть как встроенными в материнскую плату, так и внешними. Внешние платы удобнее тем, что их, при необходимости, можно заменить, тогда как, если из строя выйдет, например, встроенная видеокарта, придется менять всю материнскую плату. Чем объемнее память видеокарты, тем лучше, особенно для тех, кто увлекается сложными компьютерными играми или компьютерной графикой.

Кроме материнской платы в системном блоке компьютера обычно размещаются следующие элементы:
Блок питания — устройство, преобразующее параметры питающей электрической сети в параметры, необходимые для работы компьютера;
Накопитель на жестком магнитном диске (HDD — hard disk drive), называемый иногда винчестером. Странным «оружейным» названием жесткий диск обязан самой первой модели емкостью 16 Кбайт, имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром «30/30» известного американского ружья «Винчестер». Емкость этого накопителя измеряется обычно в гигабайтах, но современные мощные компьютеры уже «выросли» из этой единицы измерения, и их емкость оценивают в Террабайтах (1Тб = 1024 Гб). В зависимости от типа соединения винчестера с материнской платой различают несколько типов (ATA , IDE) и другие устройства.

***

Память компьютера

Память компьютера — это специальное устройство для записи и хранения различного рода данных. Современный компьютер обладает колоссальной по объему, разной по назначению и функционалу памятью. Т. е. фактически у компьютера несколько видов памяти — оперативная, используемая в процессе одного запуска компьютера, постоянная, которая сохраняется даже если компьютер отключить от питания, а также специальные виды памяти, которые хранятся на различных типах запоминающих устройств (накопителях) и являются своеобразными вводными инструкциями для компьютера.

Микросхемы оперативной памяти (ОЗУ) и КЭШ-памяти в совокупности с жестким диском составляют внутреннюю память компьютера.

Оперативная память (ОЗУ) обладает высоким быстродействием и используется процессором для кратковременного хранения информации во время работы компьютера. После выключения компьютера или его перезагрузки информация в ОЗУ не сохраняется. Если сравнивать процессор с человеческим мозгом, то он отождествляет с собой только оперативную память, как человеческий мозг отождествляет сознание. Все остальные виды памяти компьютера процессор считает внешними, своеобразными инструкциями к поведению (как, например, человек — записную книжку с собственными либо чужими записями).

КЭШ-память — это оперативная сверхскоростная промежуточная память.устройство компьютера

Постоянная память (ПЗУ) предназначена для хранения постоянной программной и справочной информации. Обычно ее накопителем в компьютере является жесткий диск — винчестер.

Память BIOS — Basic Input-Output System — базовая система ввода-вывода.

CMOS-памятьCMOS RAM (Complementary Metall-Oxide Semiconductor RAM) — хранит параметры конфигурации компьютера, которые проверяются при каждом включении системы. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера — SETUP.

К внешней памяти относятся дисководы с магнитными и оптическими накопителями: HDD, FDD, CD-ROM, DVD-ROM, а также различные запоминающие мини-диски, называемые «флэшками».

Накопитель на гибком магнитном диске (FDD — floppy disk drive, «флоппи-дисковод»). Этот тип устройств на современных компьютерах встречается все реже.

Накопитель на компакт-диске (CD/DVD-ROM) — Digital Versatile Disk или «цифровой универсальный диск» — устройство для записи или чтения данных с цифровых дисковых накопителей.

Все перечисленные выше устройства подсоединяются к материнской плате с помощью разъемов (слотов) для дополнительных устройств, а также посредством разъемов (портов) на задней (иногда и на передней) панели корпуса системного блока.

***

Периферийные устройства компьютера

К персональному компьютеру могут подключаться и другие дополнительные устройства (мышь, принтер, сканер и прочее). Подключение производится через порты — специальные разъемы на задней панели.

Порты бывают параллельные (LPT), последовательные (COM) и универсальные последовательные (USB). По последовательному порту информация передается более медленно, по малому числу проводов. К последовательному порту подключаются мышь и модем. По параллельному порту информация передается одновременно по большому числу проводов, соответствующему числу разрядов. К параллельному порту подключается принтер и съемный винчестер (жесткий диск). USB-порт используется для подключения широкого спектра периферийных (внешних) устройств – от монитора, клавиатуры и мыши, до принтера, сканера и т. п. Также посредством портов возможен обмен данными между несколькими компьютерами.

Клавиатура является основным устройством ввода-вывода данных компьютера и обычно состоит из нескольких групп клавиш и индикаторов:

  • Буквенно-цифровые;
  • Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);
  • Функциональные (F1-F12);
  • Цифровая клавиатура;
  • Управления курсором (->,<-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);
  • Световые индикаторы функций (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).компьютер и его периферийные устройства

Мышь (механическая или оптическая). Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Посередине находится колесико прокрутки, назначение которого может быть многофункциональным. В некоторых программах колесико может, также, использоваться, как кнопка-клавиша.

Модем — сетевой адаптер, посредством которого происходит преобразование сигналов из глобальной сети в понимаемый компьютером код. Модем может быть как внешним, так и внутренним, встроенным в компьютер и присоединенный к материнской плате.

Сканер способен оцифровывать изображения и тексты с бумажных носителей и направлять их в виде цифрового кода в компьютер или принтер для дальнейшего использования.

Монитор (дисплей) предназначен для визуального отображения информации в виде различных изображений (картинок, текста, видео) на экране. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы SVGA с разрешающей способностью (количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора) 800×600, 1024×768, 1280×1024, 1600×1200 и даже более, при передаче до 16,8 млн. цветов.
Размер точки (зерна) дисплея варьирует от 0,32 мм до 0,21 мм. Чем меньше зерно, тем лучше. Важный показатель качества монитора — время отклика на сигнал.
Персональные компьютеры, оснащенные телевизионными мониторами с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) в настоящее время встречаются редко. Обычно используются жидкокристаллические дисплеи (LCD), как более простые, безопасные и удобные в использовании.

Принтер предназначен для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные.

В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом, как на печатающей машинке.

Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. Струйные принтеры выполняют и цветную печать смешением базовых цветов. Достоинство струйных принтеров — высокое качество печати, недостаток — опасность засыхания чернил, высокая стоимость расходных материалов.

В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. После проявления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать — перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием. Широко используются цветные лазерные принтеры.

Микрофон и звуковые колонки выводят и вводят звук при работе с аудио информацией.

USB-накопители на флэш-памяти в настоящее время, стали самым популярным и универсальным средством переноса информации. Это миниатюрное устройство размером и весом меньше карманного брелока для ключей. Оно имеет высокую механическую прочность, не боится электромагнитных излучений, жары и холода, пыли и грязи.
Самая чувствительная и нежная часть такого накопителя — разъем, прикрытый колпачком. Благодаря интерфейсу, USB накопитель можно подключить к любому современному компьютеру.

Веб-камера нужна для ввода динамического изображения в компьютер. Иногда вэб-камеры комплектуются встроенным микрофоном.

Источник бесперебойного питания нужен на случай аварийного отключения электроэнергии.

***

Безопасная работа с компьютером



Rambler's Top100