Výstupné zariadenie

Operatívne

zapamätateľné

zariadenie

Aritmeticko-logický

zariadenie

Obrázok 1.1 Zjednodušená štruktúra počítača

Aritmeticko-logická jednotka je určená na vykonávanie aritmetických a logických operácií so strojovými slovami, t.j. kódov umiestnených v pamäti a zadávajúcich ALU na spracovanie. Okrem toho vykonáva rôzne operácie správy výpočtov.

Pamäť s náhodným prístupom alebo pamäť s náhodným prístupom ukladá kódy pre strojové slová (príkazy a dáta) vo svojich „bunkách“. Tieto bunky sú očíslované a číslo bunky sa nazýva adresu. [Pamäť počítača zvyčajne obsahuje iba pokyny a údaje.] Zariadenie používa informácie uložené v pamäti RAM na organizáciu výpočtového procesu. Informácie vstupujú do pamäte RAM zo vstupného zariadenia alebo z externá pamäť(nie je znázornené na obrázku). Externá pamäť umožňuje ukladať veľké množstvo informácií, ale je pomalšia ako RAM. Počas celého procesu spracovania sa informácie do ALU dostávajú iba z RAM a výsledky vykonávania programu sú výstupné na výstupné zariadenie až po dokončení spracovania. Rovnakým spôsobom musia byť informácie z externej pamäte (ERAM) predtým, ako sa zúčastnia spracovania, prepísané do pamäte RAM.

Riadiace zariadenie (CU) sa používa na automatické riadenie výpočtového procesu; generuje riadiace signály do všetkých počítačových zariadení a premieňa príkazy programu na riadiace signály. Ako už bolo uvedené, ak je riadiaci uzol kombinovaný s ALU, potom sa takéto kombinované zariadenie často nazýva centrálna procesorová jednotka (CPU alebo jednoducho procesor). Komunikuje s hlavnou pamäťou (RAM), ktorá pozostáva z RAM a pamäte určenej len na čítanie na ukladanie I/O programov a rôznych vstupných a výstupných zariadení (alebo periférií) cez zbernicu (často nazývanú „spoločná zbernica“ alebo CO). , pozri obrázok 1.2. Táto spoločná zbernica pozostáva z niekoľkých „podzberníc“: adresa, dáta a riadenie. Často ich budeme nazývať jednoducho pneumatiky. Navyše v osobných strojoch, aby sa ušetrilo miesto na systémovej doske (t. j. na doske, na ktorej je umiestnený procesor, pamäť a konektory na pripojenie periférnych zariadení), sú adresové a dátové zbernice niekedy vytvorené vo forme jednej časovo oddelenej autobus; potom sa adresa a údaje prenášajú iba jeden po druhom.

Obrázok 1.2 Stredná časť stroja

Počítač okrem CPU a OP obsahuje mnoho ďalších zariadení určených na komunikáciu s okolitým svetom (ľudia, kontrolné objekty atď.). Ako už bolo uvedené, tieto zariadenia sa nazývajú periférne (alebo externé) a sú pripojené k OS pomocou ovládačov, adaptérov, zbernicových mostov atď.

V osobnom počítači (a v poslednom čase aj v iných typoch počítačov) sa hlavná pamäť skladá z dvoch častí – pamäte iba na čítanie (ROM) a pamäte s náhodným prístupom (RAM). Program je uložený vo veľmi malej podľa moderných štandardov [dosahuje niekoľko megabajtov] permanentnej pamäte bootstrap nazývaný BIOS (Basic Input-Output System). Tieto informácie sú „napevno“ uložené v pamäti, t.j. je uložená natrvalo. Keď je počítač zapnutý, RAM neobsahuje žiadne informácie. Po zapnutí sa do všetkých blokov odošle signál, aby sa nastavili do počiatočného stavu „nula“; potom sa začnú vytvárať hodinové impulzy a počítač začne pracovať.

Aby ste pochopili, ako počítač funguje, musíte vedieť, z akých prvkov sa skladá, t.j. čo je spúšť, počítadlo, register, logický obvod atď. Viac o tom, ako všetky tieto komponenty fungujú, sa dozviete v nasledujúcich častiach knihy. Tu uvedieme iba základnú predstavu o týchto komponentoch. Spúšťač je elektronický obvod, ktorý môže byť v jednom z dvoch stabilných stavov „0“ a „1“. Externé signály možno použiť na prepnutie spúšťača z jedného stavu do druhého. Registrovať– ide o niekoľko spúšťačov spojených určitým spôsobom, t.j. Binárne slovo môžete zapísať do registra, prečítať ho, posunúť, invertovať. Počítadlo umožňuje určiť počet signálov, ktoré prijíma. Je tiež postavená na báze spúšťačov. Logický obvod implementuje určitú logickú funkciu, t.j. generuje výstupný signál pre určité kombinácie signálov na svojich vstupoch.

Teraz poďme ďalej uvažovať o fungovaní jednoduchého počítača. Obsah programového počítadla (SchK; nazýva sa aj IP - ukazovateľ inštrukcie) procesora sa prenáša cez adresovú zbernicu do registra adries (PrA) hlavnej pamäte (obrázok 1.3). Keď je počítač zapnutý, počítadlo programu obsahuje vždy rovnakú počiatočnú adresu. Vyžiada sa teda obsah pamäťovej bunky s touto štartovacou adresou patriacou BIOSu. Táto bunka zvyčajne obsahuje kód pre inštrukciu bezpodmienečného skoku, ktorá sa používa na zmenu obsahu počítadla programu. Obsah bunky, t.j. kód tohto príkazu sa prenáša do príkazového registra (RgK) procesora cez dátovú zbernicu BOZP. Obsah pamäťovej bunky sa dostane do PgK, pretože „požiadavka“ do pamäte je vykonaná z programového počítadla; Toto je povinná požiadavka pre každý tradičný počítač.

Register PgK procesora sa zase skladá z niekoľkých registrov - registra operačného kódu (OpCOP) a registra adries procesora (PgAP). Časť slova (obsah bunky OP, ku ktorej sa pristupovalo), ktorá je v registri prevádzkových kódov, sa prenesie do riadiacej jednotky (CU), ktorá vygeneruje sekvenciu riadiacich signálov.

Po vykonaní príkazu bezpodmienečného skoku sa druhá „adresová“ časť slova, ktorá končí v jednom z adresných registrov procesora, opäť prenesie do programového počítadla pod kontrolou signálov z riadiacej jednotky. Tento príkaz je unicast – t.j. jeho časť „adresa“ obsahuje iba jednu adresu. Tým je jeho realizácia dokončená. Riadiaca jednotka vygeneruje signál o ukončení vykonávania príkazu a obsah CC sa opäť prenesie do pamäte RgA, t.j. požaduje sa ďalší príkaz.

R

RgKOP RgAP

Obrázok 1.3 Prenos príkazov z OP do CPU

Postup prístupu do pamäte sa teda opakuje. Obsah pamäťovej bunky, ku ktorej sa znova pristupuje, sa považuje za novú inštrukciu, t.j. opäť načítaný do procesora RgK. Typicky sa druhý príkaz používa na spustenie načítania pamäte RAM z magnetického disku; už to nie je bezpodmienečný skokový príkaz. Keď je tento príkaz vykonaný pod kontrolou operačného kódu (časť príkazu, ktorý prechádza do PrKOP), vygenerujú sa ďalšie riadiace signály a obsah prvého registra PrgAP, ktorý je súčasťou PrK, sa prenesie do registra adries. pamäte a považujú sa za adresu prvého operandu.

Pre RAM nezáleží na tom, odkiaľ prišla požiadavka - z programového počítadla alebo z registra adries, takže v pamäťovom dátovom registri sa slovo tvorí rovnakým spôsobom ako predtým. Keďže však „požiadavka“ na toto slovo prišla z registra adries PgAP, v procesore sa umiestni do prvého dátového registra aritmetickej jednotky (ALU). Potom riadiaca jednotka generuje podobné signály na prenos obsahu druhého PrAP do pamäte RgA; V dôsledku toho sa obsah pamäťovej bunky s adresou umiestnenou v PgAP prenesie do druhého dátového registra aritmetického zariadenia.

Potom riadiaca jednotka vygeneruje signály v závislosti od operačného kódu v PrKOP, odošle ich do ALU, ktorá vykoná príslušnú operáciu a jej výsledok sa uloží do výstupného registra akumulátora. Potom sa obsah registra akumulátora prenesie do pamäťovej bunky, ktorej adresa sa zvyčajne nachádza v prvom PrAP, t.j. vykoná sa ešte jedna výzva na OP. Obsah registra akumulátora sa prenáša na dátovú zbernicu a adresa bunky z RgAP sa prenáša na adresovú zbernicu. [V závislosti od konštrukcie stroja, počtu adries v vykonávanom príkaze (adresovateľnosť) a množstva ďalších vlastností je možné v ňom uložiť obsah registra akumulátora a preniesť ho do bunky OP na adresu umiestnenú v prvý alebo druhý RgAP.]

Po uložení obsahu registra akumulátora sa dĺžka aktuálneho príkazu v bajtoch pripočíta k počítadlu príkazov SchK (často nazývanému „jeden“) na prístup k ďalšej pamäťovej bunke a začne sa nový cyklus vykonania nasledujúceho príkazu.

Vykonávanie programu teda prebieha postupne: zakaždým je v stroji implementovaný iba jeden príkaz, ktorý končí v registri príkazov z OP. Ak však chcete zvýšiť výkon počítača, musíte buď zvýšiť rýchlosť vykonávania príkazov, alebo vykonať niekoľko sekvenčných príkazov súčasne. Zvýšenie rýchlosti vykonávania príkazov je spojené so zlepšením technických charakteristík a zvýšením výkonu všetkých komponentov zahrnutých v počítači - CPU, OP, zbernice rozhrania, vstupno-výstupné zariadenia. Ale zvýšenie rýchlosti vykonávania príkazov je zásadne obmedzené – rýchlosť šírenia signálu v stroji nemôže byť väčšia ako rýchlosť svetla a dĺžka dráhy je určená počtom brán a použitou technológiou. Druhý spôsob, ktorý spočíva v paralelnom vykonávaní niekoľkých príkazov, je najsľubnejší. Má však aj množstvo obmedzení, ktoré zvážime nižšie.

Osobný počítač je univerzálny technický systém.

Jeho konfiguráciu (zloženie výbavy) je možné flexibilne meniť podľa potreby.

Existuje však koncept základnej konfigurácie, ktorý sa považuje za typický. Počítač sa zvyčajne dodáva s touto súpravou.

Koncept základnej konfigurácie sa môže líšiť.

V súčasnosti sa v základnej konfigurácii zvažujú štyri zariadenia:

• systémová jednotka;
• monitorovať;
• klávesnica;
• myš.

Popri počítačoch so základnou konfiguráciou sú čoraz bežnejšie multimediálne počítače vybavené čítačkou CD, reproduktormi a mikrofónom.

Odkaz: "Yulmart", zďaleka najlepší a pohodlný internet obchod kde zadarmo Pri kúpe počítača v akejkoľvek konfigurácii vám to poradia.

Systémová jednotka je hlavná jednotka, v ktorej sú nainštalované najdôležitejšie komponenty.

Zariadenia vo vnútri systémová jednotka, sa nazývajú interné a zariadenia k nemu pripojené externe sa nazývajú externé.

Externé prídavné zariadenia určené na vstup, výstup a dlhodobé ukladanie dát sa nazývajú aj periférie.

Ako funguje systémová jednotka

Autor: vzhľad systémové jednotky sa líšia tvarom puzdra.

Skrine na osobné počítače sa vyrábajú v horizontálnom (desktop) a vertikálnej (tower) verzii.

Vertikálne kryty sa vyznačujú rozmermi:

• v plnej veľkosti (veľká veža);
• stredná veľkosť (midi veža);
• malá (mini veža).

Medzi púzdra, ktoré majú horizontálne prevedenie, patria ploché a najmä ploché (slim).

Výber jedného alebo druhého typu puzdra je určený vkusom a potrebami upgradu počítača.

Najoptimálnejším typom puzdra pre väčšinu používateľov je mini vežové puzdro.

Má malé rozmery a dá sa pohodlne umiestniť ako na pracovný stôl, tak na nočný stolík pri pracovnej ploche alebo na špeciálny držiak.

Má dostatok miesta na umiestnenie piatich až siedmich rozširujúcich kariet.

Okrem tvaru je pre puzdro dôležitý parameter zvaný tvarový faktor, od ktorého závisia požiadavky na zariadenia, ktoré sa majú umiestniť.

V súčasnosti sa používajú najmä prípady dvoch formových faktorov: AT a ATX.

Tvarový faktor skrine musí byť v súlade s tvarovým faktorom hlavnej (systémovej) dosky počítača, takzvanej základnej dosky.

Skrinky na osobné počítače sú dodávané so zdrojom a teda aj výkon zdroja je jedným z parametrov skrinky.

Pre masové modely postačuje napájanie 200-250 W.

Systémová jednotka obsahuje (môže obsahovať):

• Základná doska
• Čip ROM a systém BIOS
• Energeticky nezávislá pamäť CMOS
• HDD

Základná doska

Základná doska (matičnej doske) - hlavná doska osobného počítača, čo je doska zo sklenených vlákien pokrytá medenou fóliou.

Leptaním fólie sa získajú tenké medené vodiče spájajúce elektronické komponenty.

Zapnuté základná doska sa nachádzajú:

• procesor - hlavný čip, ktorý vykonáva väčšinu matematických a logických operácií;
• zbernice - sady vodičov, cez ktoré sa vymieňajú signály medzi vnútornými zariadeniami počítača;
• pamäť s náhodným prístupom (pamäť s náhodným prístupom, RAM) - sada čipov určených na dočasné ukladanie údajov po zapnutí počítača;
• ROM (read only memory) je čip určený na dlhodobé ukladanie údajov, a to aj vtedy, keď je počítač vypnutý;
• mikroprocesorová súprava (čipová súprava) - súprava čipov, ktoré riadia činnosť vnútorných zariadení počítača a určujú základnú funkčnosť základnej dosky;
• konektory na pripojenie prídavné zariadenia(sloty).

(mikroprocesor, centrálna procesorová jednotka, CPU) - hlavný počítačový čip, v ktorom sa vykonávajú všetky výpočty.

Ide o veľký čip, ktorý sa dá ľahko nájsť na základnej doske.

Procesor má veľký medený rebrovaný chladič chladený ventilátorom.

Štrukturálne sa procesor skladá z buniek, v ktorých je možné dáta nielen ukladať, ale aj meniť.

Vnútorné bunky procesora sa nazývajú registre.

Je tiež dôležité poznamenať, že údaje umiestnené v niektorých registroch sa nepovažujú za údaje, ale za pokyny, ktoré riadia spracovanie údajov v iných registroch.

Medzi procesorovými registrami sú tie, ktoré sú v závislosti od obsahu schopné modifikovať vykonávanie príkazov. Takže riadením odosielania údajov do rôznych registrov procesora môžete ovládať spracovanie údajov.

Na tom je založené vykonávanie programu.

Procesor je spojený so zvyškom počítačových zariadení a predovšetkým s pamäťou RAM niekoľkými skupinami vodičov nazývaných zbernice.

Existujú tri hlavné zbernice: dátová zbernica, adresová zbernica a príkazová zbernica.

Adresný autobus

Procesory Intel Pentium (konkrétne sú najbežnejšie v osobných počítačoch) majú 32-bitovú adresovú zbernicu, to znamená, že pozostáva z 32 paralelných liniek. Podľa toho, či je na niektorom z vedení napätie alebo nie, hovoria, že toto vedenie je nastavené na jednotku alebo nulu. Kombinácia 32 núl a jednotiek tvorí 32-bitovú adresu smerujúcu na jednu z buniek RAM. K nej je pripojený procesor, ktorý kopíruje dáta z bunky do jedného z jej registrov.

Dátová zbernica

Táto zbernica kopíruje dáta z RAM do registrov procesora a späť. V počítačoch postavených na procesoroch Intel Pentium je dátová zbernica 64-bitová, to znamená, že pozostáva zo 64 riadkov, pozdĺž ktorých sa naraz prijíma 8 bajtov na spracovanie.

Príkazová zbernica

Aby procesor mohol spracovať dáta, potrebuje inštrukcie. Musí vedieť, čo robiť s bajtmi uloženými v jeho registroch. Tieto príkazy prichádzajú do procesora aj z pamäte RAM, ale nie z tých oblastí, kde sú uložené dátové polia, ale odkiaľ sú uložené programy. Príkazy sú tiež zastúpené v bajtoch. Najjednoduchšie príkazy sa zmestia do jedného bajtu, existujú však aj také, ktoré vyžadujú dva, tri alebo viac bajtov. Vo väčšine moderné procesory 32-bitová príkazová zbernica (napríklad v procesor Intel Pentium), aj keď existujú 64-bitové procesory a dokonca aj 128-bitové.

Procesor počas prevádzky obsluhuje dáta nachádzajúce sa v jeho registroch, v poli RAM, ako aj dáta nachádzajúce sa na externých portoch procesora.

Niektoré údaje interpretuje priamo ako údaje, niektoré údaje ako údaje adresy a niektoré ako príkazy.

Súbor všetkých možných inštrukcií, ktoré môže procesor vykonať na dátach, tvorí takzvaný inštrukčný systém procesora.

Hlavné parametre procesorov sú:

• prevádzkové napätie
• bitová hĺbka
• prevádzková hodinová frekvencia
• interný násobič hodín
• veľkosť vyrovnávacej pamäte

Prevádzkové napätie procesora zabezpečuje základná doska, tzv rôzne značky procesory zodpovedajú rôznym základným doskám (treba ich vyberať spoločne). S vývojom procesorovej technológie sa prevádzkové napätie postupne znižuje.

Kapacita procesora ukazuje, koľko bitov dát dokáže prijať a spracovať vo svojich registroch naraz (v jednom hodinovom cykle).

Procesor je založený na rovnakom princípe hodín ako v bežných hodinkách. Vykonanie každého príkazu trvá určitý počet hodinových cyklov.

V nástenných hodinách sa oscilačné cykly nastavujú pomocou kyvadla; v manuálnych mechanických hodinkách sa nastavujú pružinovým kyvadlom; Na tento účel majú elektronické hodinky oscilačný obvod, ktorý nastavuje cykly hodín na presne definovanú frekvenciu.

V osobnom počítači sú hodinové impulzy nastavené jedným z mikroobvodov zahrnutých v súprave mikroprocesora (čipovej súprave) umiestnenej na základnej doske.

Čím vyššia je hodinová frekvencia procesora, tým viac príkazov môže vykonať za jednotku času, tým vyšší je jeho výkon.

Výmena dát v procesore prebieha niekoľkonásobne rýchlejšie ako výmena s inými zariadeniami, ako je RAM.

Aby sa znížil počet prístupov k RAM, je vo vnútri procesora vytvorená vyrovnávacia oblasť – takzvaná cache pamäť, čo je niečo ako „super-RAM“.

Keď procesor potrebuje dáta, najskôr pristúpi k vyrovnávacej pamäti a až v prípade, že tam potrebné dáta nie sú, pristúpi k RAM.

Po prijatí bloku údajov z pamäte RAM ich procesor súčasne vloží do vyrovnávacej pamäte.

Úspešné prístupy do vyrovnávacej pamäte sa nazývajú prístupy do vyrovnávacej pamäte.

Čím väčšia je veľkosť vyrovnávacej pamäte, tým vyššia je miera zásahov, a preto sa vysokovýkonné procesory dodávajú s väčšou veľkosťou vyrovnávacej pamäte.

Pamäť vyrovnávacej pamäte je často rozdelená na niekoľko úrovní.

Cache prvej úrovne beží na rovnakom čipe ako samotný procesor a má objem rádovo v desiatkach kilobajtov.

Cache L2 je buď na matrici procesora alebo na rovnakom uzle ako procesor, aj keď je vykonávaná na samostatnej matrici.

Cache prvej a druhej úrovne pracujú s frekvenciou konzistentnou s frekvenciou jadra procesora.

Vyrovnávacia pamäť tretej úrovne sa vykonáva na vysokorýchlostných čipoch typu SRAM a je umiestnená na základnej doske v blízkosti procesora. Jeho objem môže dosiahnuť niekoľko MB, ale pracuje na frekvencii základnej dosky.

Rozhrania zbernice základnej dosky

Spojenie medzi všetkými natívnymi a pripojenými zariadeniami základnej dosky je vykonávané jej zbernicami a logickými zariadeniami umiestnenými v čipovej sade mikroprocesora (čipset).

Výkon počítača do značnej miery závisí od architektúry týchto prvkov.

Zbernicové rozhrania

ISA(Industry Standard Architecture) je zastaraná systémová zbernica počítačov kompatibilných s IBM PC.

EISA(Extended Industry Standard Architecture) - Rozšírenie štandardu ISA. Vyznačuje sa väčším konektorom a zvýšeným výkonom (až 32 MB/s). V súčasnosti ako ISA tento štandard považované za zastarané.

PCI(Peripheral Component Interconnect - doslova: prepojenie periférnych komponentov) - vstupno/výstupná zbernica na pripojenie periférnych zariadení k základnej doske počítača.

AGP(Accelerated Graphics Port – zrýchlený grafický port) – vyvinutý v roku 1997 od spoločnosti Intel, špecializovaná 32-bitová systémová zbernica pre grafickú kartu. Hlavným cieľom vývojárov bolo zvýšiť výkon a znížiť náklady na grafickú kartu znížením množstva vstavanej video pamäte.

USB(Universal Serial Bus – univerzálna sériová zbernica) – Tento štandard definuje spôsob interakcie počítača s periférnym zariadením. Umožňuje vám pripojiť až 256 rôzne zariadenia so sériovým rozhraním. Zariadenia je možné spájať do reťazcov (každé nasledujúce zariadenie je pripojené k predchádzajúcemu). Výkon USB zbernice je relatívne nízky a pohybuje sa do 1,5 Mbit/s, no pre zariadenia ako klávesnica, myš, modem, joystick a podobne to stačí. Výhodou zbernice je, že prakticky eliminuje konflikty medzi rôznymi zariadeniami, umožňuje pripájať a odpájať zariadenia v „horúcom režime“ (bez vypnutia počítača) a umožňuje kombinovať niekoľko počítačov do najjednoduchšieho lokálna sieť bez použitia špeciálneho vybavenia a softvéru.

Parametre mikroprocesorovej súpravy (čipsetu) v najväčšej miere určujú vlastnosti a funkcie základnej dosky.

V súčasnosti sa väčšina čipsetov základnej dosky vyrába na základe dvoch čipov, ktoré sa nazývajú „severný most“ a „južný most“.

North Bridge riadi prepojenie štyroch zariadení: procesor, RAM, AGP port a PCI zbernica. Preto sa nazýva aj štvorportový radič.

"South Bridge" sa tiež nazýva funkčný ovládač. Plní funkcie radiča pevného a disketového disku, funkcie mostíka ISA - PCI, ovládača klávesnice, ovládača myši, zbernice USB atď.

(RAM - Random Access Memory) je pole kryštalických buniek schopných ukladať dáta.

Existuje veľa rôznych typov RAM, ale z hľadiska fyzikálneho princípu činnosti rozlišujú medzi dynamickou pamäťou (DRAM) a statickou pamäťou (SRAM).

Bunky dynamickej pamäte (DRAM) si možno predstaviť ako mikrokondenzátory schopné ukladať náboj na svojich platniach.

Toto je najbežnejšie a najekonomickejšie dostupný typ Pamäť.

Nevýhody tohto typu sú spojené po prvé so skutočnosťou, že ako pri nabíjaní, tak aj pri vybíjaní kondenzátorov sú nevyhnutné prechodné procesy, to znamená, že zaznamenávanie údajov prebieha relatívne pomaly.

Druhá dôležitá nevýhoda súvisí so skutočnosťou, že náboje buniek majú tendenciu sa rozptýliť vo vesmíre, a to veľmi rýchlo.

Ak sa RAM neustále „nedobíja“, dôjde k strate údajov v priebehu niekoľkých stotín sekundy.

Na boj proti tomuto javu počítač neustále podstupuje regeneráciu (osviežovanie, dobíjanie) buniek RAM.

Regenerácia prebieha niekoľko desiatok krát za sekundu a spôsobuje plytvanie zdrojmi výpočtového systému.

Statické pamäťové bunky (SRAM) si môžeme predstaviť ako elektronické mikroprvky – klopné obvody pozostávajúce z niekoľkých tranzistorov.

Spúšť ukladá nie náboj, ale stav (zapnuté/vypnuté), takže tento typ pamäte poskytuje vyšší výkon, aj keď je technologicky zložitejší, a teda aj drahší.

Čipy dynamickej pamäte sa používajú ako hlavná pamäť RAM počítača.

Statické pamäťové čipy sa používajú ako pomocná pamäť (tzv. cache pamäť), určená na optimalizáciu činnosti procesora.

Každá pamäťová bunka má svoju adresu, ktorá je vyjadrená ako číslo.

Jedna adresovateľná bunka obsahuje osem binárnych buniek, do ktorých je možné uložiť 8 bitov, teda jeden bajt dát.

Adresa ľubovoľnej pamäťovej bunky teda môže byť vyjadrená v štyroch bajtoch.

RAM v počítači je umiestnená na štandardných paneloch nazývaných moduly.

Moduly RAM sa vkladajú do príslušných slotov na základnej doske.

Štrukturálne majú pamäťové moduly dve konštrukcie – jednoradové (moduly SIMM) a dvojradové (moduly DIMM).

Hlavnými charakteristikami modulov RAM sú kapacita pamäte a čas prístupu.

Čas prístupu ukazuje, koľko času je potrebné na prístup k pamäťovým bunkám – čím je kratší, tým lepšie. Čas prístupu sa meria v miliardtinách sekundy (nanosekundy, ns).

Čip ROM a systém BIOS

Keď je počítač zapnutý, v jeho RAM nie je nič - ani dáta, ani programy, pretože RAM nemôže nič uložiť bez dobitia buniek na viac ako stotiny sekundy, ale procesor potrebuje príkazy, a to aj v prvom momente po zapnutí. na.

Hneď po zapnutí sa teda na adresnej zbernici procesora nastaví štartovacia adresa.

To sa deje v hardvéri, bez účasti programov (vždy to isté).

Procesor adresuje nastavenú adresu pre svoj prvý príkaz a potom začne pracovať podľa programov.

Táto zdrojová adresa nemôže ukazovať na RAM, ktorá v sebe ešte nič nemá.

Vzťahuje sa na iný typ pamäte, pamäť iba na čítanie (ROM).

Čip ROM je schopný ukladať informácie na dlhú dobu, aj keď je počítač vypnutý.

Programy umiestnené v ROM sa nazývajú „pevné“ - sú tam napísané vo fáze výroby mikroobvodu.

Súbor programov umiestnených v ROM tvorí základný vstupno/výstupný systém (BIOS - Basic Input Output System).

Hlavným účelom programov v tomto balíku je skontrolovať zloženie a funkčnosť počítačový systém a poskytujú interakciu s klávesnicou, monitorom, pevným diskom a disketovou jednotkou.

Programy zahrnuté v systéme BIOS nám umožňujú sledovať diagnostické správy na obrazovke, ktoré sprevádzajú spustenie počítača, ako aj zasahovať do procesu spúšťania pomocou klávesnice.

Energeticky nezávislá pamäť CMOS

Prevádzku štandardných zariadení, ako je klávesnica, môžu podporovať programy zahrnuté v systéme BIOS, ale takéto nástroje nedokážu zabezpečiť prevádzku so všetkými možnými zariadeniami.

Napríklad výrobcovia BIOSov nevedia absolútne nič o parametroch našich pevných diskov a diskiet, nepoznajú zloženie ani vlastnosti žiadneho počítačového systému.

Ak chcete začať s iným hardvérom, programy zahrnuté v systéme BIOS musia vedieť, kde nájdu potrebné nastavenia.

Z pochopiteľných dôvodov ich nemožno uložiť ani do RAM, ani do ROM.

Špeciálne na tento účel má základná doska čip „nezávislej pamäte“, ktorý sa podľa výrobnej technológie nazýva CMOS.

Od RAM sa líši tým, že jej obsah sa pri vypnutí počítača nevymaže a od ROM sa líši tým, že údaje do nej možno zadávať a meniť nezávisle, podľa toho, aké vybavenie je súčasťou systému.

Tento čip je neustále napájaný malou batériou umiestnenou na základnej doske.

Nabitie tejto batérie je dostatočné na to, aby zabezpečilo, že mikroobvod nestratí údaje, aj keď počítač nie je niekoľko rokov zapnutý.

CMOS čip ukladá údaje o flexibilných a pevné disky, o procesore, o niektorých ďalších zariadeniach na základnej doske.

To, že počítač prehľadne sleduje čas a kalendár (aj keď je vypnutý), je spôsobené aj tým, že systémové hodiny sa neustále ukladajú (a menia) v CMOS.

Programy zapísané v BIOSe teda čítajú údaje o zložení hardvéru počítača z čipu CMOS, po čom môžu pristupovať k pevnému disku, prípadne flexibilnému disku a preniesť riadenie na programy, ktoré sú tam zaznamenané.

HDD

HDD- hlavné zariadenie na dlhodobé ukladanie veľkého množstva dát a programov.

V skutočnosti nejde o jeden disk, ale o skupinu koaxiálnych diskov, ktoré majú magnetický povlak a otáčajú sa vysokou rýchlosťou.

Tento „disk“ teda nemá dva povrchy, ako by mal bežný plochý disk, ale 2n povrchov, kde n je počet jednotlivých diskov v skupine.

Nad každým povrchom je hlava určená na čítanie a zápis údajov.

Pri vysokých rýchlostiach rotácie disku (90 ot./s) sa v medzere medzi hlavou a povrchom vytvorí aerodynamický vankúš a hlava sa vznáša nad magnetickým povrchom vo výške niekoľkých tisícin milimetra.

Pri zmene prúdu pretekajúceho hlavou sa mení intenzita dynamického magnetického poľa v medzere, čo spôsobuje zmeny v stacionárnom magnetickom poli feromagnetických častíc, ktoré tvoria povlak disku.Takto sa zapisujú dáta do magnetického poľa. disk.

Operácia čítania prebieha v opačnom poradí.

Magnetizované častice povlaku prechádzajú naprieč vysoká rýchlosť v blízkosti hlavy sa v nej indukuje samoindukcia emf.

Elektromagnetické signály generované v tomto prípade sú zosilnené a prenášané na spracovanie.

Riadenie práce pevný disk vykonáva špeciálne hardvérovo-logické zariadenie - radič pevného disku.

V súčasnosti funkcie diskových radičov vykonávajú mikroobvody zahrnuté v mikroprocesorovej súprave (čipovej súprave), hoci niektoré typy vysokovýkonných radičov pevné disky stále dodávané na samostatnej doske.

Medzi hlavné parametre pevných diskov patrí kapacita a výkon.

Môže byť uložený na pevnom disku roky, no niekedy ho potrebujete preniesť z jedného počítača do druhého.

Napriek svojmu názvu, HDD je veľmi krehké zariadenie, citlivé na preťaženie, otrasy a otrasy.

Teoreticky je možné prenášať informácie z jedného pracoviska na druhé premiestnením pevného disku a v niektorých prípadoch sa to robí, ale stále sa táto technika považuje za technicky nenáročnú, pretože si vyžaduje osobitnú starostlivosť a určitú kvalifikáciu.

Na rýchly prenos malého množstva informácií sa používajú takzvané flexibilné magnetické disky (diskety), ktoré sa vkladajú do špeciálneho pamäťového zariadenia – disketovej mechaniky.

Prijímací otvor jednotky sa nachádza na prednom paneli systémovej jednotky.

Od roku 1984 sa vyrábajú 5,25-palcové diskety s vysokou hustotou (1,2 MB).

Dnes sa 5,25-palcové disky nepoužívajú a 5,25-palcové disky po roku 1994 nie sú súčasťou základnej konfigurácie osobných počítačov.

Od roku 1980 sa vyrábajú 3,5-palcové diskety.

V súčasnosti sa za štandard považujú 3,5-palcové disky s vysokou hustotou. Majú kapacitu 1440 KB (1,4 MB) a sú označené písmenami HD (high density).

Na spodnej strane má disketa stredovú objímku, ktorá je zachytená vretenom pohonu a otáča sa.

Magnetický povrch je pokrytý posuvným závesom, ktorý ho chráni pred vlhkosťou, špinou a prachom.

Ak disketa obsahuje cenné dáta, môžete ju ochrániť pred vymazaním alebo prepísaním posunutím bezpečnostnej klapky, čím vytvoríte otvorený otvor.

Diskety sa považujú za nespoľahlivé pamäťové médium.

Prach, špina, vlhkosť, zmeny teploty a vonkajšie elektromagnetické polia veľmi často spôsobujú čiastočnú alebo úplnú stratu dát uložených na diskete.

Preto je používanie diskiet ako hlavného prostriedku na ukladanie informácií neprijateľné.

Používajú sa len na prenos informácií alebo ako prídavné (záložné) úložné zariadenie.

CD-ROM mechanika

Skratka CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) je preložená do ruštiny ako trvalé pamäťové zariadenie založené na kompaktnom disku.

Princíp činnosti tohto zariadenia spočíva v čítaní číselných údajov pomocou laserového lúča odrazeného od povrchu disku.

Digitálny záznam na CD sa veľmi líši od záznamu na magnetické disky. vysoká hustota a štandardný disk CD dokáže uložiť približne 650 MB údajov.

Veľké množstvo dát je typické pre multimediálne informácie (grafika, hudba, video), preto sa jednotky CD-ROM zaraďujú medzi multimediálny hardvér.

Softvérové ​​produkty distribuované do laserové disky, sa nazývajú multimediálne publikácie.

Multimediálne publikácie si dnes získavajú čoraz silnejšie miesto medzi ostatnými tradičnými typmi publikácií.

Napríklad na CD-ROM vychádzajú knihy, albumy, encyklopédie a dokonca aj periodiká (elektronické časopisy).

Hlavná nevýhoda štandardu CD-ROM mechaniky je nemožnosť záznamu dát, no paralelne s nimi existujú aj jednorazové zapisovacie zariadenia CD-R (Compact Disk Recorder) a jednorazové zapisovacie zariadenia CD-RW.

Hlavným parametrom CD-ROM mechanik je rýchlosť čítania dát.

V súčasnosti sú najbežnejšími zariadeniami čítačky CD-ROM s výkonom 32x-50x. Moderné príklady zariadení s jedným zápisom majú výkon 4x-8x a zariadenia s viacerými zápismi - až 4x.

TECHNICKÉ NÁSTROJE NA IMPLEMENTÁCIU INFORMAČNÝCH PROCESOV

Zloženie a účel hlavných prvkov osobného počítača

Klasická počítačová architektúra

Základy stavebnej elektroniky počítačov v ich modernom chápaní položili v 30. - 40. rokoch minulého storočia významní vedci: anglický matematik Alan Turing a Američan maďarského pôvodu John (Janos) Neumann.

Turingov stroj sa nestal skutočným operačným zariadením, ale dodnes sa neustále používa ako hlavný model na objasnenie podstaty takých pojmov ako „výpočtový proces“, „algoritmus“, ako aj na objasnenie spojenia medzi algoritmom. a počítačov.

V roku 1946 distribuoval John Neyman na letnom zasadnutí Pensylvánskej univerzity správu, ktorá položila základy rozvoja počítačová technológia na niekoľko desaťročí dopredu. Následné skúsenosti s vývojom počítačov ukázali správnosť hlavných Neumannových záverov, ktoré boli v ďalších rokoch rozpracované a spresnené. Hlavné odporúčania navrhnuté Neumannom pre vývojárov počítačov sú nasledovné:

1. Stroje využívajúce elektronické prvky by nemali fungovať v desiatkovej, ale v binárnej číselnej sústave.

2. Program musí byť umiestnený v jednom z blokov stroja - v úložnom zariadení (pamäti) s dostatočnou kapacitou a vhodnými rýchlosťami na vzorkovanie a zápis príkazov programu.

3. Program, rovnako ako čísla, s ktorými stroj pracuje, je reprezentovaný v binárnom kóde. Z hľadiska formy prezentácie sú teda príkazy a čísla rovnakého typu. Táto okolnosť vedie k nasledujúcim dôležitým dôsledkom:

Medzivýsledky výpočtov, konštanty a iné čísla môžu byť umiestnené v rovnakej pamäti ako program;

Číselná forma programu umožňuje stroju vykonávať operácie s veličinami, ktoré kódujú príkazy programu.

4. Aritmetické zariadenia stroja sú konštruované na základe obvodov, ktoré vykonávajú operáciu sčítania. Vytváranie špeciálnych zariadení na výpočet iných operácií je nepraktické.

5. Stroj využíva paralelný princíp organizácie výpočtového procesu (operácie so slovami sa vykonávajú súčasne vo všetkých čísliciach).

Počítačová architektúra je zvyčajne určená súborom jeho vlastností, ktoré sú pre užívateľa významné. Hlavná pozornosť sa venuje štruktúre a funkčnosť stroje, ktoré možno rozdeliť na hlavné a doplnkové.

Základné funkcie určujú účel počítača: spracovanie a ukladanie informácií, výmena informácií s externými objektmi. Dodatočné funkcie zvyšujú efektivitu vykonávania základných funkcií: poskytujú efektívne prevádzkové režimy, dialóg s používateľom, vysokú spoľahlivosť a pod. Menované funkcie počítača sú realizované pomocou jeho komponentov: hardvéru a softvéru.

Osobný počítač - Ide o stolný alebo prenosný počítač, ktorý spĺňa požiadavky všeobecnej dostupnosti a univerzálnosti použitia.

Princíp činnosti a štruktúra osobného počítača

Akákoľvek forma ľudskej činnosti, akýkoľvek proces fungovania technického objektu je spojený s prenosom a transformáciou informácií. Informácie označuje informácie o určitých prírodných javoch, udalostiach v spoločenskom živote a procesoch v technické zariadenia. Informácie stelesnené a zaznamenané v hmotnej forme sa nazývajú správa. Správy môžu byť nepretržité (analógové) alebo diskrétne (digitálne). Nepretržitá správa je reprezentovaná fyzikálnou veličinou ( elektrické napätie, prúd a pod.), zmeny, ktoré v priebehu času odrážajú priebeh posudzovaného procesu.

Diskrétna správa je charakterizovaná prítomnosťou pevného súboru prvkov, z ktorých určité momenty v priebehu času sa vytvárajú rôzne sekvencie. Počítače sú konvertory informácií, v ktorých sa počiatočné údaje problému premieňajú na výsledok jeho riešenia a patria do triedy diskrétnych akcií - digitálnych.

Hlavná prednosť počítač je princíp programového riadenia, na základe ktorého sa dosahuje automatické ovládanie proces riešenia problému. Ďalším dôležitým princípom je princíp uloženého programu, ktorý hovorí, že digitálne zakódovaný program je uložený v pamäti spolu s číslami. Príkaz neuvádza samotné čísla zapojené do operácií, ale adresy buniek RAM, v ktorých sa nachádzajú, a adresu bunky, kde je umiestnený výsledok operácie.

Činnosť osobného počítača (PC) možno stručne opísať nasledovne. Keď zapnete počítač, proces zavádzania otestuje komponenty počítača špeciálny program, „napevno zapojený“ do ROM (BIOS). Zároveň tento program testuje („oživenia“) periférií PC. Potom sa do PC RAM načíta sada programov (operačný systém) a počiatočné údaje pre výpočty. Toto spustenie je možné vykonať z klávesnice alebo z jednej z diskových jednotiek. Operačný systém určuje postupnosť činnosti zariadení PC a poradie zadávania údajov, algoritmy na ich spracovanie a porty na výstup výsledkov. Údaje sa zvyčajne preberajú z niektorých pamäťových buniek RAM, spracovávajú ich mikroprocesor a potom ich odosiela do iných pamäťových buniek. V prípade potreby sa získané výsledky odošlú do tlačiarne na tlač cez špeciálne porty.

Obr.2. Zväčšené štrukturálna schéma PC

Štruktúra počítača– ide o určitý model, ktorý stanovuje zloženie, poradie a princípy interakcie jeho komponentov.

Obrázok 1 zobrazuje zjednodušenú funkčnú schému osobného počítača, obrázok 2 zobrazuje jeho zväčšenú blokovú schému.

Mikroprocesor. Ide o centrálnu PC jednotku určenú na riadenie činnosti všetkých blokov stroja a na vykonávanie aritmetických a logických operácií s informáciami (obr. 3). Mikroprocesor obsahuje:

- ovládacie zariadenie(CU) – generuje a dodáva do všetkých blokov stroja v správnom čase určité riadiace signály (riadiace impulzy), určené špecifikami vykonávanej operácie a výsledkami predchádzajúcich operácií; generuje adresy pamäťových buniek používaných pri vykonávanej operácii a prenáša tieto adresy do zodpovedajúcich počítačových blokov; riadiace zariadenie prijíma referenčnú sekvenciu impulzov z generátora hodinové impulzy;

- aritmeticko-logická jednotka(ALU) – určený na vykonávanie všetkých aritmetických a logických operácií s číselnými a symbolickými informáciami. V niektorých modeloch PC je k dispozícii dodatočný matematický koprocesor, ktorý sa používa na zrýchlené vykonávanie operácií na binárnych číslach s pohyblivou rádovou čiarkou, na binárne kódovaných číslach desatinné čísla, na výpočet niektorých goniometrických funkcií s vysokou presnosťou;

- pamäť mikroprocesora– slúži na krátkodobé ukladanie, zaznamenávanie a výstup informácií priamo použitých pri výpočtoch v ďalších cykloch prevádzky stroja. Používa sa na zabezpečenie vysokej rýchlosti stroja, pretože hlavná pamäť nie vždy poskytuje rýchlosť zápisu, vyhľadávania a čítania informácií potrebných pre efektívnu prácu vysokorýchlostný mikroprocesor.

- systém rozhrania mikroprocesora – implementuje párovanie a komunikáciu s inými PC zariadeniami.

Rozhranie(interface) – súbor prostriedkov na párovanie a komunikáciu počítačových zariadení, zabezpečujúcich ich efektívnu interakciu.

Hlavné vlastnosti mikroprocesora:

Frekvencia hodín, ktorá ukazuje, koľko pokynov (akcií) je procesor schopný vykonať za sekundu;

Architektúra, najmä veľkosť vyrovnávacej pamäte (podrobnejšie v časti...).

Niektoré oblasti použitia procesora okrem osobného počítača používateľa:

Ovládač semaforov;

Interaktívne hračky;

Digitálny navigačný systém do auta;

Riadenie zapaľovania a dodávky paliva v automobiloch;

Tlačiarne;

Konzola zvukára;

Lokomotívy (mikroprocesor riadi napájanie motora);

Interaktívna dotyková obrazovka s videom;

Kontrola spotreby energie;

Riadenie procesu (mikroprocesor riadi podmienky výrobného procesu – teplotu, tlak alebo spotrebu materiálu);

Rybárske elektronické návnady;

Elektronický organ, gitara, syntetizátor;

Héliový detektor;

Fitness zariadenia;

Elektronická hra"Šípky";

Výskumné nástroje;

Ovládač pre kotviace spojky námorných plavidiel atď.

Generátor hodín. Vytvára sekvenciu elektrických impulzov; určuje frekvencia generovaných impulzov frekvencia hodín autá. Časový interval medzi susednými impulzmi určuje čas jedného cyklu prevádzky stroja alebo jednoducho prevádzkový cyklus stroja. Frekvencia generátora hodinových impulzov je jednou z hlavných charakteristík osobného počítača a do značnej miery určuje rýchlosť jeho činnosti, pretože každá operácia v stroji sa vykonáva v určitom počte hodinových cyklov.

Domov rozlišovacia črtaŠtruktúra osobného počítača pozostáva zo systémovej zbernice, prostredníctvom ktorej všetky jeho zariadenia interagujú a vymieňajú si informácie.

PC zbernice. Počítač je postavený na chrbticovo-modulárnom princípe, v ktorom sú všetky počítačové bloky vzájomne prepojené systémovou zbernicou určenou na výmenu dát, adries a riadiacich informácií medzi komponentov počítač. Systémová zbernica určuje všeobecné poradie výmeny medzi ľubovoľnými počítačovými blokmi, ako aj maximálny počet použitých vstupno/výstupných zariadení. Obsahuje adresná zbernica, dátová zbernica A riadiaca zbernica. Adresová zbernica a dátová zbernica sú potrebné na prenos adries požadovaných buniek z mikroprocesora a následné čítanie (alebo zápis) zodpovedajúcich údajov z nich. Na zabezpečenie interakcie medzi jednotlivými počítačovými uzlami slúži riadiaca zbernica, ktorá prenáša riadiace signály, ktoré si PC zariadenia medzi sebou vymieňajú.

Okrem toho existuje napájací autobus, ktorý má vodiče a obvody rozhrania na pripojenie PC jednotiek k napájaciemu systému.

PC zbernice sa vyznačujú dvoma hlavnými parametrami – bitovou hĺbkou a prenosovou rýchlosťou. digitálnych signálov. Dôležitá je najmä bitová šírka dátovej zbernice – musí zodpovedať bitovej šírke mikroprocesora.

Všetky externé zariadenia, respektíve ich I/O porty, sú pripojené k zbernici rovnakým spôsobom cez zodpovedajúce unifikované konektory (kĺby): priamo alebo cez ovládače (adaptéry). Systémová zbernica je riadená mikroprocesorom buď priamo, alebo cez prídavný čip - ovládač zbernice, ktoré generujú hlavné riadiace signály.

Hlavná pamäť. Je určený na ukladanie a rýchlu výmenu informácií s inými jednotkami stroja. Hlavná pamäť obsahuje dva typy pamäťových zariadení: pamäť iba na čítanie (ROM) a pamäť s náhodným prístupom (RAM).

ROM je zvyčajne vo forme čipu prispájkovaného na základnej doske a nedá sa vymeniť. Informácie zaznamenané v ROM nemôže používateľ zmeniť, čo dobre vystihuje aj anglická verzia jej názvu Read Only Memory – pamäť iba na čítanie. V tejto pamäti sú uložené programy na testovanie hlavných komponentov počítača a spúšťanie načítania operačný systém a údržba operácií vstupu a výstupu údajov. Tieto programy sú akoby natrvalo „zapojené“ do pamäte ROM.

RAM je určená na ukladanie informácií (programov a údajov), ktoré sa priamo podieľajú na výpočtovom procese v aktuálnej fáze prevádzky počítača. RAM – nestály pamäť: keď sa vypne napájanie, informácie v ňom uložené sa stratia (ďalšie podrobnosti nájdete v časti 3).

Externá pamäť. Používa sa na dlhodobé uchovávanie akýchkoľvek informácií, ktoré môžu byť niekedy potrebné na riešenie problémov. Najmä všetko je uložené v externej pamäti softvér počítač. Externá pamäť zahŕňa rôzne typy pamäťových zariadení (úložné zariadenia na kazetových magnetických páskach (streamery), mechaniky zapnuté optické disky(CD-ROM)), ale najbežnejšie, dostupné takmer na každom počítači, sú jednotky pevných diskov (HDD) a disketové jednotky (FLMD). Účelom týchto jednotiek je ukladať veľké množstvo informácií, zaznamenávať a na požiadanie uvoľňovať uložené informácie do pamäťového zariadenia s náhodným prístupom (podrobnejšie pozri časť...).

Pohonná jednotka. Ide o blok (obr. 4) obsahujúci autonómne a sieťové napájacie systémy pre PC. Napájací zdroj plní dve dôležité funkcie: poskytuje stabilizované napätie všetkým komponentom systému a chladí vnútro počítača.

Časovač. Tieto sú v stroji Digitálne hodinky, ktoré v prípade potreby poskytujú automatické zaznamenávanie aktuálneho okamihu (rok, mesiac, hodiny, minúty, sekundy a zlomky sekúnd). Časovač je pripojený k autonómnemu zdroju energie - batérii a pokračuje v práci, keď je stroj odpojený od siete.

Externé (periférne) zariadenia. Pod periférne rozumie každé zariadenie, ktoré je konštrukčne oddelené od centrálnej časti PC (mikroprocesor a hlavná pamäť), má vlastné riadenie a vykonáva požiadavky mikroprocesora bez jeho priameho zásahu.

Podľa účelu možno rozlíšiť nasledujúce externé PC zariadenia:

Zariadenia na vkladanie informácií;

Zariadenia na výstup a zobrazenie informácií;

Ukazovacie zariadenia (manipulátory, ovládacie zariadenia);

Komunikačné a telekomunikačné zariadenia.

TO vstupné zariadenia týkať sa:

Klávesnica – zariadenie na ručné zadávanie textových, numerických a ovládacích informácií do PC (bližšie v sekcii...);

Skener - zariadenie na automatické čítanie textov, grafov, obrázkov, kresieb z papiera alebo iných médií a ich prenos do digitálnej (počítačovej) podoby do PC (bližšie v sekcii...);

- grafický tablet (digitizér) - zariadenie na manuálne zadávanie grafických (menej často textových) informácií a obrázkov. Grafický tablet– ide o dve zariadenia – samotný tablet a pero. Zo špeciálneho tabletu vybaveného citlivým povrchom, ktorý reaguje na signály vydávané perom, sa do počítača prenášajú presné súradnice „kontaktného bodu“. Pero pri kontakte s tabletom vydáva špeciálne signály, ktoré mu povedia, akú farbu má ten či onen prvok nakresliť na počítači, aký hrubý má byť ťah atď. Používajú ho počítačoví umelci a dizajnéri.

Dotykové obrazovky– zariadenia na zadávanie jednotlivých prvkov obrazu, programov alebo príkazov z rozdelenej obrazovky do PC;

Digitálne fotoaparáty. Vo vzhľade sa príliš nelíšia od bežných fotoaparátov a vyrábajú ich tie isté spoločnosti, ktoré vyrábajú bežné fotoaparáty. Rozdiel je v tom, že digitálny fotoaparát namiesto filmu používa špeciálny pamäťový prvok, ktorý ukladá obraz prenesený z objektívu ako nekomprimovaný (TIFF) alebo komprimovaný súbor s určitou stratou kvality (kompresia JPEG). Výsledný súbor sa neskôr prenesie do počítača a potom sa dá spracovať v ľubovoľnom grafický editor a v prípade potreby ju vytlačte ako bežnú fotografiu na špeciálnej tlačiarni. Do tejto skupiny zariadení na vstup informácií patria aj digitálne videokamery a Mobilné telefóny;

Mikrofóny sú zariadenia, ktoré vnímajú zvuk v analógovej forme. Aby počítač mohol zaznamenať takéto signály na magnetické disky a spracovať ich, signály musia byť prevedené z analógovej do digitálnej formy. To sa dosiahne pomocou špeciálneho zariadenia - analógovo-digitálneho prevodníka (ADC);

MIDI klávesnica (MIDI - Musical Instrument Digital Interface) je zariadenie, ktoré sa pripája k zvukovej karte. Na rozdiel od syntetizátorov, samotná MIDI klaviatúra nie je schopná produkovať zvuky: je zbavená akejkoľvek „výplne“ na vytváranie zvuku. Táto úloha je daná zvukovej karte. Úlohou takejto klávesnice je dávať príkazy vstavanému syntetizátoru: akú notu, akú dobu trvania a na ktorom nástroji má počítač hrať. Prvky MIDI klaviatúry: samotná klaviatúra je zjednodušenou kópiou klavíra; ovládacie prvky nástrojov, ktoré vám umožňujú prepínať klávesnicu tak, aby simulovala ktorúkoľvek klávesnicu vo vašom arzenáli zvuková karta nástrojov.

TO informačné výstupné a zobrazovacie zariadenia týkať sa:

Monitor (displej) – zariadenie na zobrazovanie textu a grafické informácie bez jeho dlhodobej fixácie (bližšie pozri časť...);

Tlačiareň je zariadenie, ktoré prenáša údaje z počítača na papier v ľahko čitateľnej forme. Tlačiarne vám umožňujú získať tlačenú kópiu dokumentu. Najbežnejšie typy tlačiarní sú: ihličkové tlačiarne (nárazové a termálne tlačiarne), atramentové tlačiarne s farebným atramentom, laserové tlačiarne, pomocou elektrografickej metódy tvorby obrazu (podrobnejšie pozri časť...);

Plotre (plotre) sú zariadenia na výstup grafických informácií (grafy, výkresy, výkresy) z PC na papier. Používajú sa v počítačom podporovanom dizajne;

Slúchadlá, reproduktory – zariadenia na výstup zvukových informácií.

TO polohovacie zariadenia týkať sa:

Myš je zariadenie navrhnuté na prácu v prostredí grafické rozhranie užívateľ;

Trackball je zariadenie, ktoré vykonáva funkcie podobné myši, na rozdiel od neho sa nehýbe telo, ale iba loptička;

Joystick vám umožňuje pohybovať kurzorom na obrazovke jedným zo štyroch smerov. Používa sa na interakciu s herné programy;

Komunikačné a telekomunikačné zariadenia sa používajú na komunikáciu s prístrojmi a inými automatizačnými zariadeniami a na pripojenie PC ku komunikačným kanálom, k iným počítačom a počítačovým sieťam. Tie obsahujú:

Modem (od slov modulácia-demodulácia) je zariadenie určené na pripojenie počítača k analógovým linkám telefonickú komunikáciu. Umožňuje cez bežné telefónna linka pracovať na internete. Modem vykonáva tieto funkcie: pri vysielaní konvertuje digitálny kód na analógové signály, pri príjme filtruje prijímaný signál od rušenia, t.j. spätná konverzia analógového signálu na digitálny kód;

Sieťový adaptér je externé rozhranie počítača a slúži na jeho pripojenie ku komunikačnému kanálu na výmenu informácií s inými počítačmi, na prácu ako súčasť počítačová sieť zabezpečiť prenos informácií z počítača do komunikačného prostredia;

Multiplexer na prenos dát je viackanálové zariadenie na prepojenie počítača s viacerými komunikačnými kanálmi.

Základná konfigurácia PC

Štrukturálne sú počítače vyrobené vo forme centrálnej systémovej jednotky, ku ktorej sú prostredníctvom konektorov pripojené externé zariadenia: prídavné pamäťové zariadenia, klávesnica, displej, tlačiareň atď.

Systémová jednotka zvyčajne zahŕňa systémová doska, zdroj, diskové mechaniky, konektory pre prídavné zariadenia a rozširujúce karty s radičmi - adaptéry externých zariadení.

Zapnuté systémová doska(častejšie nazývané základná doska – základná doska) sa spravidla nachádzajú:

Mikroprocesor;

matematický koprocesor;

Generátor hodín;

Bloky (čipy) RAM a ROM;

Adaptéry klávesnice, HDD a HDD;

Časovač atď.

CPU

Mikroprocesor(MP) (centrálny procesor - Central Processing Unit (CPU)) je funkčne kompletné softvérovo riadené zariadenie na spracovanie informácií, vyrobené vo forme jedného alebo viacerých veľkých alebo ultraveľkých integrovaných obvodov. Procesor je „mozog“ počítača. Rieši všetky všeobecné problémy s počítačom a koordinuje činnosť pamäte, grafického adaptéra, diskových jednotiek a ďalších komponentov systému. Procesor je mimoriadne zložitý čip, ktorý je na väčšine počítačov pripojený priamo k základnej doske, ale niekedy je inštalovaný na dcérskej doske, ktorá je zase pripojená k základnej doske prostredníctvom špecializovaného slotu.

MP vykonáva tieto funkcie:

Čítanie a dešifrovanie príkazov z hlavnej pamäte;

Čítanie údajov z hlavnej pamäte a registrov adaptéra externých zariadení;

Prijímanie a spracovanie požiadaviek a príkazov z adaptérov na obsluhu externých zariadení;

Spracovanie údajov a ich zápis do hlavnej pamäte a registrov adaptérov externých zariadení;

Generovanie riadiacich signálov pre všetky ostatné PC uzly a bloky.

Šírka dátovej zbernice MP určuje šírku PC ako celku; Šírka adresovej zbernice MP je jej adresný priestor.