 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Компьютеры
|
Читайте также: |
Компьютеры принимают, перерабатывают, хранят и выдают информацию. Действиями компьютера управляет оператор. Длинные последовательности инструкций заранее фиксируются в программах.
Согласно принципам работы ЭВМ, сформулированным в 1945 году американским математиком Джоном фон Нейманом, центральный процессор состоит из двух частей. Устройство управления воспринимает команды программ и организует их выполнение. Арифметико-логическое устройство выполняет вычисления.
В компьютерах используется двоичная система счисления, которая основана на двух цифрах, «0» и «1». Информация любого типа может быть закодирована с использованием этих двух цифр и помещена в оперативную или долговременную память компьютера. Впервые принцип двоичного счисления был сформулирован в XVII веке немецким математиком Готфридом Лейбницем.
Для обозначения двоичных цифр применяется термин бит – сокращение словосочетания «двоичная цифра» (binary digit – bit).
В основе измерения больших объемов информации лежит байт, который содержит 8 бит. Информация, содержащаяся в одном байте, обычно достаточна для представления одной буквы алфавита или 2 десятичных цифр. Более крупные единицы измерения: килобайт (1 Кбайт = 210байт = 1024 байта), мегабайт (1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220байт = 1048576 байт), гигабайт (1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230байт = 1073741824 байт).
Компании-производители предлагают множество различных моделей компьютеров, отличающихся как по мощности, так и по цене. Большинство настольных ПК относятся к двум большим группам: IBM-совместимые ПК и ПК Apple Macintosh. Компьютеры из этих групп обычно не совместимы друг с другом, т. е. полностью или частично не способны использовать аппаратные средства и программные продукты друг друга.
Для функционирования компьютера необходимы аппаратное и программное обеспечение.
Аппаратным обеспечением являются все внутренние компоненты и внешние устройства компьютера – интегральные микросхемы (в том числе микропроцессоры), дисководы, системные и интерфейсные платы, мониторы, принтеры, манипуляторы, модемы и т. д.
Программное обеспечение представляет собой наборы инструкций для ЭВМ, необходимые для управления работой компьютера и выполнения с его помощью полезных задач.
Виды компьютеров:
■ настольные,
■ портативные (ноутбуки),
■ миникомпьютеры (КПК).
■ Настольные компьютеры.
Настольные персональные компьютеры (ПК), поддерживающие одно рабочее место, составляют наиболее многочисленную группу компьютеров. До появления портативных ПК слова «настольный» и «персональный» были синонимами. Настольные ПК еще называют компьютерами для рабочего места или офисными компьютерами (хотя в настоящее время офисные ПК чаще называют рабочими станциями). Они имеют шинную организацию системы, применяют стандартизованные аппаратные и программные средства.
Настольные ПК, ориентированные на широкий круг потребителей, являются безусловными лидерами продаж в компьютерной отрасли, так как при небольшом размере и доступной цене их возможности в большинстве случаев оказываются достаточными для решения самых разнообразных задач в офисе, на производстве, в быту.
Настольные ПК имеют системный блок, содержащий источник питания, материнскую плату с процессором, жесткий диск, дисководы, монитор, клавиатуру, мышь и другие периферийные устройства. В некоторых моделях ПК системный блок с монитором собраны в едином корпусе (Apple iMac, Acer Aspire, Compaq Presario).
Аппаратное обеспечение персонального компьютера можно условно разделить на три части:
ü системный блок;
ü устройства ввода информации;
ü устройства вывода информации.
Системный блок (рис.10) – это корпус, в котором расположены основные компоненты компьютера. В его состав входят: блок питания, материнская (системная) плата, на которой расположены микросхемы процессора, память и т. д., дисководы для гибких дисков, жесткие диски, платы расширения (видеокарта, звуковая карта), порты ввода-вывода для подключения устройств ввода-вывода (клавиатуры, мыши, монитора, принтера и т. д.)
Рис. 10. Устройство системного блока компьютера
Блок питания предназначен для преобразования сетевого напряжения в напряжение, необходимое для работы микросхем.
От типа корпуса системного блока зависят тип, размеры и разме-
щение используемой системной платы, минимальная мощность блока питания и максимальное количество устанавливаемых приводов накопителей.
В зависимости от рекомендуемого рабочего положения корпуса их делят на горизонтальные и вертикальные.
Материнская плата содержит схему компьютера, реализованную в микросхемах, установленных на плате и в соединениях между этими микросхемами, реализованными в виде печатных проводников. На ней обычно размещаются: базовый микропроцессор; оперативная память; сверхоперативное ЗУ, называемое также кэш-памятью; ПЗУ с системной BIOS (базовой системой ввода/вывода), набор управляющих микросхем, или чипсетов (chipset), обеспечивающий поддержку процессора, памяти и большинства интерфейсов ввода/вывода; вспомогательных микросхем и контроллеров ввода/вывода; КМОП-память с данными об аппаратных настройках и аккумулятором для ее питания; разъемы расширения, или слоты (slot); разъемы для подключения интерфейсных кабелей жестких дисков, дисководов, последовательного и параллельного портов, инфракрасного порта, а также универсальной последовательной шины USB; разъемы питания; преобразователи напряжения для питания процессора (например, процессоры i486DX4, Intel Pentium, Intel Pentium Pro потребляют 3,3 В, а современные Intel Pentium III и 4, равно как AMD Athlon и Duron потребляют менее 2В); разъем для подключения клавиатуры и ряд других компонентов.
Все компоненты материнской платы связаны друг с другом системой проводников (линий), по которым происходит обмен информацией. Эту совокупность линий называют шиной (Bus). В отличие от других систем соединения, линии шины делятся на три группы в зависимости от типа передаваемой информации: линии данных, линии адреса и линии управления.
Процессор (рис. 11)– основная микросхема компьютера, производящая вычисления и управляющая потоками информации внутри компьютера. Основные характеристики процессора – его разрядность и частота. Разрядность определяется длиной слова, которым оперирует процессор за один такт, а частота – количество этих тактов в секунду (Гц). Во многом именно тип микропроцессора определяет мощность
компьютера. В большинстве случаев используются микропроцессоры корпорации INTEL или AMD.
Рис. 11. Процессор Intel Pentium 4. Ядро Northwood,
диапазон частот 2 ГГц и выше
Постоянная память. Следующая важная микросхема, размещенная на материнской плате, это микросхема BIOS – базовая система ввода-вывода. Именно эти две микросхемы: микропроцессор и BIOS определяют архитектуру компьютера и его возможности и представляют собой основу материнской платы. Постоянное запоминающее устройство (постоянная память) служит для хранения информации о запуске компьютера и его стартовых программ.
Физически BIOS – это ячейки памяти. Они обозначаются ROM (Read Only Memory). В России – это ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство).
Оперативная память. Оперативное запоминающее устройство (оперативная память RAM (Random Access Memory)) работает с текущей информацией и только во время работы компьютера. Кроме того, на материнской плате есть гнезда для установки дополнительных микросхем памяти и увеличения оперативной памяти компьютера. Кол-во необходимой памяти зависит от решаемых задач, и в настоящее время рекомендуется устанавливать объемы от 128 до 512 Мбайт.
Кэш-память (cache memory) – запоминающее устройство с малым временем доступа (в несколько раз меньшим, чем время доступа к основной оперативной памяти), используемое для временного хранения промежуточных результатов и содержимого часто используемых ячеек.
Важным компонентом системной платы являются разъемы расширения (слоты), в которые устанавливаются дополнительные платы расширения или карты (звуковые, видеокарты, сетевые карты, внутренние модемы).
Видеокарта (синоним – видеоадаптер) предназначена для хранения видеоинформации и ее отображения на экране монитора. Она непосредственно управляет монитором, а также процессом вывода информации на экран с помощью изменения сигналов строчной и кадровой развертки ЭЛТ монитора, яркости элементов изображения и параметров смешения цветов. Важным элементом видеоподсистемы является собственная память. Емкость памяти измеряется в мегабайтах, и чем она больше, тем лучше.
Звуковые карты используются для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. Глубина оцифровки сигнала (например, 8 или 16 бит) определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. Так, 8-разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное – качество компакт-диска.
Кабели и разъемы. С помощью кабелей практически все устройства в компьютере подсоединяются к системному блоку, а сам системный блок – к розетке электропитания. Любой кабель включает в себя соединители (разъемы), находящиеся на концах кабеля, и изолированные друг от друга проводники, тем или иным образом соединяющие эти разъемы. Провода могут быть заключены в металлическую оболочку (экран), а кабель может быть покрыт пластиковой защитной оболочкой. Все кабели можно разделить на две большие группы: сигнальные кабели, предназначенные в основном для передачи информационных сигналов, и кабели питания (power cord), обеспечивающие только электропитание соответствующего устройства.
Большинство используемых разъемов сконструированы так, чтобы исключить возможность неправильного подключения. В тех случаях, когда возможны несколько вариантов подключения, контакты на разъемах обычно пронумерованы и подписаны.
Порты ввода-вывода. Подсоединение периферийных устройств, таких как манипулятор «мышь», внешние модемы, сканеры, цифровые фотокамеры, принтеры и т. п., к персональному компьютеру производится через специальные интерфейсы, называемые портами ввода/вывода. Ранее подобные порты выполнялись в виде отдельных плат расширения. Современные системные платы, как правило, содержат все необходимые интерфейсы.
Стандартные последовательный и параллельный интерфейсы часто называют портами ввода/вывода. Порт называют последовательным, когда информационные биты передаются последовательно один за другим, и параллельным, когда несколько бит данных передаются одновременно. Параллельный порт обычно используется для подключения принтера, последовательный – для других периферийных устройств. Иногда для связи некоторых периферийных устройств и компьютеров используются следующие способы. Беспроводный инфракрасный порт IrDA – инфракрасный протокол связи, используемый ноутбуками, КПК, сотовыми телефонами многими другими устройствами для связи между собой. USB (Universal Serial Bus) – универсальная серийная шина. С ее помощью можно подключить большинство современных устройств: от мыши и клавиатуры до принтера и сканера. PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), или PC Card – интерфейс для подключения всевозможных устройств в этом формате: карт сменной памяти, модемов, устройств для записи компакт-дисков и т. п. FireWire (IEEE1394) – последовательная высокоскоростная шина, чаще всего применяемая для обмена цифровой информацией между компьютером и цифровыми видеокамерами. Существуют и другие устройства с этим интерфейсом, например, внешние жесткие диски и устройства записи компакт-дисков.
| Рис. 12. Ноутбук Acer Aspire 1304LC Дисплей 15.0` Процессор Mobile Athlon XP 1800+ Память, Мбайт 256 SDRAM Жесткий диск, Гбайт 20 Привод DVD-CDRW Combo Упр. курсором Touchpad Время автономной работы, час 3 Вес, кг 3.1 |
Конфигурацию офисной машины стоит выбирать исходя из тех задач, которые на ней будут выполняться. Конечно же, это верно не только при подборе офисного компьютера, но в данном случае такой подход особенно важен, поскольку машина предназначена для работы.
■ Портативные компьютеры. Портативные компьютеры отличаются как от обычных настольных машин, так и друг от друга в первую очередь габаритными размерами и весом (рис. 12).
Первые портативные компьютеры, выпускавшиеся компанией Адама Осборна, назывались Portable и весили около 10 кг. При весе 4-5 кг они стали называться «наколенными» (Laptop). Снизив вес еще на пару килограммов, подобные машины стали называться ноутбуками (Notebook – записная книжка), а их облегченные варианты – субноутбуками (Subnotebook). Как правило, субноутбук имеет внешние приводы для флоппи-дисков и CD-ROM и др., в то время как у ноутбуков они обычно встроены.
Распространенных платформ ноутбуков – всего две. Первая – от фирмы Apple (например, ноутбуки серий iBook и Titanium PowerBook G4), она использует процессоры PowerPC, операционную систему от Apple. Вторая платформа – х86, хорошо всем известная по настольным компьютерам и самая популярная на рынке. Ноутбуки платформы х86 работают под управлением операционных систем семейства Windows или под ОС Linux и могут использовать процессоры Intel Pentim 4-M, Intel Pentim III-M, Intel Celeron, AMD Athlon, а также некоторые другие (в частности, версии для настольных ПК).
Многие ноутбуки снабжены интересными современными технологиями. Например, один из лучших ноутбуков 2002 года – ASUS B1 – оборудован системой биометрической идентификации личности по отпечатку пальца.
■ Миникомпьютеры.
| Рис. 13. Микрокомпьютер Asus myPal a600,операционная система Windows CE.NET 4.0, процессор Intel 400MHz PXA250, Разрешение экрана 240x320, цветность, тыс. цветов 65, Объем ОЗУ, Мб 64, Объем ПЗУ, Мб 32,Флэш-память, USB |
Задачей карманных микрокомпьютеров (рис. 13) является совмещение новейших достижений компьютерных технологий с удобством записной книжки. На Западе такие устройства принято называть PDA (Personal Digital Assistant – персональный деловой помощник). В нашей стране используется название КПК – Карманный персональный компьютер. Такие компьютеры удобны в путешествиях и деловых поездках, когда нет возможности использовать ноутбук. Следует отличать их от электронных органайзеров, возможности которых существенно меньше.
Возможности КПК во многом определяются аппаратным и программным обеспечением: используемым процессором, операционной системой и конструктивными особенностями. В настоящее время на рынке представлены два вида конкурирующих устройств: Palm – совместимые КПК и устройства на платформе PocketPC.
Ведущими производителями КПК являются фирмы Palm Computing, Sony, Handspring, Compaq, Hewlett-Packard, NEC, Philips, Psion.
Подавляющее большинство КПК не имеет клавиатуры, а использует перьевой ввод, для чего они оборудованы сенсорным экраном.
В основе платформы Pocket PC 2002 – операционная система Windows CE 3.0 от корпорации Microsoft, где возможна работа с файлами широко распространенных файловых форматов (Word, Excel).
Современный КПК можно использовать в качестве развитого органайзера, записной книжки, финасового планировщика, мобильного офиса с подключением к Интернет, электронной книги, игровой станции, проигрывателя файлов MP3, фотоальбома и т. п.
Некоторые КПК оборудованы встроенным модулем беспроводной связи стандарта Bluetooth. Если в дополнение к такому КПК приобрести сотовый телефон с поддержкой Bluetooth, то доступ в Интернет, получение электронной почты и т. п. можно будет осуществлять даже на ходу: телефон в кармане, а КПК – в руках.
Для широкого использования словарей, проигрывания звуковых и хранения графических файлов, а также для установки большого числа современных игр необходимы дополнительные карточки памяти стандартов Compact Flash или аналогичных емкостью 32-256 мегабайт.
Поиск по сайту: