Izhodna naprava

Operativno

nepozabno

napravo

Aritmetično-logično

napravo

Slika 1.1 Poenostavljena zgradba računalnika

Aritmetično-logična enota je zasnovana za izvajanje aritmetičnih in logičnih operacij nad strojnimi besedami, tj. kode, ki se nahajajo v pomnilniku in vstopajo v ALU za obdelavo. Poleg tega izvaja različne operacije upravljanja računalništva.

Pomnilnik z naključnim dostopom ali pomnilnik z naključnim dostopom shranjuje kode za strojne besede (ukaze in podatke) v svojih "celicah". Te celice so oštevilčene in pokliče se številka celice naslov. [Računalniški pomnilnik običajno vsebuje samo navodila in podatke.] Stroj uporablja informacije, shranjene v RAM-u, da organizira računalniški proces. Informacije vstopijo v RAM iz vhodne naprave ali iz zunanji pomnilnik(ni prikazano na sliki). Zunanji pomnilnik omogoča shranjevanje velikih količin informacij, vendar je počasnejši od RAM-a. Med celotnim procesom obdelave informacije vstopajo v ALU samo iz RAM-a, rezultati izvajanja programa pa se izpišejo v izhodno napravo šele po končani obdelavi. Na enak način je treba informacije iz zunanjega pomnilnika (ERAM), preden sodelujejo v obdelavi, najprej prepisati v RAM.

Krmilna naprava (CU) se uporablja za samodejno krmiljenje računalniškega procesa; generira krmilne signale za vse računalniške naprave in pretvarja programske ukaze v krmilne signale. Kot smo že omenili, če je krmilno vozlišče kombinirano z ALU, se taka kombinirana naprava pogosto imenuje centralna procesna enota (CPU ali preprosto procesor). Komunicira z glavnim pomnilnikom (RAM), ki je sestavljen iz RAM-a in pomnilnika samo za branje za shranjevanje V/I programov, ter različnimi vhodnimi in izhodnimi napravami (ali perifernimi napravami) prek vodila (pogosto imenovanega »skupno vodilo« ali CO). , glej sliko 1.2. To skupno vodilo je sestavljeno iz več "podvodil": naslov, podatki in nadzor. Pogosto jim bomo preprosto rekli pnevmatike. Poleg tega so v osebnih računalnikih zaradi prihranka prostora na sistemski plošči (tj. plošči, na kateri so procesor, pomnilnik in priključki za priključitev perifernih naprav) naslovna in podatkovna vodila včasih izdelana v obliki enega časovno ločenega avtobus; potem se naslov in podatki prenašajo le eden za drugim.

Slika 1.2 Osrednji del stroja

Poleg CPU in OP računalnik vsebuje številne druge naprave, namenjene komunikaciji z zunanjim svetom (ljudje, nadzorni objekti itd.). Kot je bilo že omenjeno, se te naprave imenujejo periferne (ali zunanje) in so povezane z operacijskim sistemom s pomočjo krmilnikov, adapterjev, vodilnih mostov itd.

V osebnem računalniku (in v zadnjem času tudi v drugih vrstah računalnikov) je glavni pomnilnik sestavljen iz dveh delov – pomnilnika samo za branje (ROM) in pomnilnika z naključnim dostopom (RAM). Program je shranjen v zelo majhnem po sodobnih standardih [doseže več megabajtov] stalnem pomnilniku bootstrap imenovan BIOS (Basic Input-Output System). Te informacije so "vgrajene" v pomnilnik, tj. se hrani trajno. RAM ne vsebuje nobenih informacij, ko je računalnik vklopljen. Ko je vklopljen, se vsem blokom pošlje signal, da se nastavijo na začetno "ničelno" stanje; nato se začnejo oblikovati taktni impulzi in računalnik začne delovati.

Da bi razumeli, kako deluje računalnik, morate vedeti, iz katerih elementov je sestavljen, tj. kaj je sprožilec, števec, register, logično vezje itd. Več o delovanju vseh teh komponent lahko izveste v naslednjih razdelkih knjige. Tukaj bomo podali le osnovno predstavo o teh komponentah. Sprožilec je elektronsko vezje, ki je lahko v enem od dveh stabilnih stanj "0" in "1". Zunanji signali se lahko uporabljajo za preklop sprožilca iz enega stanja v drugo. Registrirajte se– gre za več na določen način povezanih sprožilcev, tj. Binarno besedo lahko zapišete v register, jo preberete, premaknete, obrnete. števec vam omogoča, da določite število signalov, ki jih sprejme. Prav tako je zgrajen na osnovi sprožilcev. Logično vezje izvaja določeno logično funkcijo, tj. generira izhodni signal za določene kombinacije signalov na svojih vhodih.

Zdaj pa nadaljujmo z razmišljanjem o delovanju preprostega računalnika. Vsebina programskega števca (SchK; imenujemo ga tudi IP - instruction pointer) procesorja se po naslovnem vodilu prenaša v naslovni register (PrA) glavnega pomnilnika (slika 1.3). Ko je računalnik prižgan, ima programski števec vedno isti začetni naslov. Tako se zahteva vsebina pomnilniške celice s tem začetnim naslovom, ki pripada BIOS-u. Običajno ta celica vsebuje kodo za brezpogojno navodilo za skok, ki se uporablja za spreminjanje vsebine programskega števca. Vsebina celice, tj. koda tega ukaza se prek podatkovnega vodila OSH posreduje v ukazni register (RgK) procesorja. Vsebina pomnilniške celice prispe v PgK, saj je "zahteva" v pomnilnik narejena iz programskega števca; To je obvezna zahteva za vsak tradicionalni računalnik.

Procesorski register PgK pa je sestavljen iz več registrov - registra operacijske kode (OpCOP) in registrov naslovov procesorja (PgAP). Del besede (vsebina celice OP, do katere smo dostopali), ki je v registru operacijske kode, se prenese v krmilno enoto (CU), ki generira zaporedje krmilnih signalov.

Ko se izvede ukaz za brezpogojni skok, se drugi "naslovni" del besede, ki konča v enem od registrov naslovov procesorja, ponovno prenese v programski števec pod nadzorom signalov iz krmilne enote. Ta ukaz je unicast – tj. njegov "naslovni" del vsebuje samo en naslov. S tem je njegova izvedba zaključena. Krmilna enota generira signal o koncu izvajanja ukaza, vsebina CC pa se ponovno prenese v pomnilnik RgA, tj. zahteva se naslednji ukaz.

R

RgKOP RgAP

Slika 1.3 Prenos ukazov iz OP v CPE

Tako se postopek dostopa do pomnilnika ponovi. Vsebina pomnilniške celice, do katere se znova dostopa, se obravnava kot nov ukaz, tj. ponovno naložen na procesor RgK. Običajno se drugi ukaz uporablja za začetek nalaganja RAM-a z magnetnega diska; to ni več brezpogojni ukaz za skok. Ko se ta ukaz izvede pod nadzorom operacijske kode (del ukaza, ki gre v PrKOP), se generirajo drugi krmilni signali in vsebina prvega registra PrgAP, ki je del PrK, se prenese v naslovni register. pomnilnika in se obravnavajo kot naslov prvega operanda.

Za RAM ni pomembno, od kod je prišla zahteva - iz programskega števca ali iz naslovnega registra, zato je v podatkovnem registru pomnilnika beseda oblikovana na enak način kot prej. Ker pa je »zahteva« za to besedo prišla iz naslovnega registra PgAP, jo v procesorju postavimo v prvi podatkovni register aritmetične enote (ALU). Nato krmilna enota ustvari podobne signale za prenos vsebine drugega PrAP v pomnilnik RgA; Posledično se vsebina pomnilniške celice z naslovom, ki se nahaja v PgAP, prenese v drugi podatkovni register aritmetične naprave.

Nato krmilna enota glede na kodo operacije v PrKOP generira signale, jih pošlje ALU, ki izvede ustrezno operacijo, njen rezultat pa se vnese v izhodni register akumulatorja. Po tem se vsebina registra akumulatorja prenese v pomnilniško celico, katere naslov se običajno nahaja v prvem PrAP, tj. izvede se še en klic na OP. Vsebina registra akumulatorja se prenese na podatkovno vodilo, naslov celice iz RgAP pa na naslovno vodilo. [Odvisno od zasnove stroja, števila naslovov v ukazu, ki se izvaja (naslovljivost) in številnih drugih lastnosti, se lahko vsebina registra akumulatorja shrani vanj in prenese v celico OP na naslovu, ki se nahaja v prvi ali drugi RgAP.]

Po shranjevanju vsebine registra akumulatorja se dolžina trenutnega ukaza v bajtih doda v števec ukazov SchK (pogosto imenovan »ena«) za dostop do naslednje pomnilniške celice in začne se nov cikel izvajanja naslednjega ukaza.

Tako se izvajanje programa izvaja zaporedno: vsakič, ko je v stroju implementiran samo en ukaz, ki se konča v registru ukazov iz OP. Če želite povečati zmogljivost računalnika, morate povečati hitrost izvajanja ukazov ali izvesti več zaporednih ukazov hkrati. Povečanje hitrosti izvajanja ukazov je povezano z izboljšanjem tehničnih lastnosti in povečanjem zmogljivosti vseh komponent, vključenih v računalnik - CPU, OP, vmesniška vodila, vhodno-izhodne naprave. Toda povečanje hitrosti izvajanja ukazov je bistveno omejeno - hitrost širjenja signala v stroju ne more biti večja od hitrosti svetlobe, dolžina poti pa je določena s številom vrat in uporabljeno tehnologijo. Drugi način, ki je sestavljen iz vzporednega izvajanja več ukazov, je najbolj obetaven. Vendar pa ima tudi številne omejitve, ki jih bomo obravnavali v nadaljevanju.

Osebni računalnik je univerzalni tehnični sistem.

Njegovo konfiguracijo (sestavo opreme) je mogoče po potrebi prilagodljivo spreminjati.

Vendar pa obstaja koncept osnovne konfiguracije, ki velja za tipičnega. Računalnik je običajno opremljen s tem kompletom.

Koncept osnovne konfiguracije se lahko razlikuje.

Trenutno so v osnovni konfiguraciji obravnavane štiri naprave:

• sistemska enota;
• monitor;
• tipkovnica;
• miško.

Poleg računalnikov z osnovno konfiguracijo postajajo vse pogostejši multimedijski računalniki, opremljeni z bralnikom CD-jev, zvočniki in mikrofonom.

Referenca: "Yulmart", daleč najboljši in udoben internet trgovina, kjer zastonj Pri nakupu računalnika katere koli konfiguracije vam bomo svetovali.

Sistemska enota je glavna enota, znotraj katere so nameščene najpomembnejše komponente.

Naprave v notranjosti sistemska enota, se imenujejo notranji, naprave, ki so nanj povezane od zunaj, pa se imenujejo zunanje.

Zunanje dodatne naprave, namenjene vnosu, izpisu in dolgoročnemu shranjevanju podatkov, imenujemo tudi periferne naprave.

Kako deluje sistemska enota

Avtor: videz sistemske enote se razlikujejo po obliki ohišja.

Ohišja za osebne računalnike izdelujemo v horizontalni (namizni) in vertikalni (stolp) izvedbi.

Vertikalna ohišja se razlikujejo po dimenzijah:

• polna velikost (velik stolp);
• srednje velikosti (midi stolp);
• majhne velikosti (mini stolp).

Med ohišji, ki imajo vodoravno zasnovo, so ravni in predvsem ravni (slim).

Izbira enega ali drugega tipa ohišja je odvisna od okusa in potreb po nadgradnji računalnika.

Najbolj optimalna vrsta ohišja za večino uporabnikov je ohišje mini tower.

Je majhnih dimenzij in ga lahko priročno postavite na namizje, na nočno omarico blizu namizja ali na poseben nosilec.

Ima dovolj prostora za namestitev pet do sedem razširitvenih kartic.

Poleg oblike je za ohišje pomemben parameter, imenovan faktor oblike, od katerega so odvisne zahteve za naprave, ki jih je treba postaviti.

Trenutno se večinoma uporabljajo primeri dveh faktorjev oblike: AT in ATX.

Faktor oblike ohišja mora biti skladen s faktorjem oblike glavne (sistemske) plošče računalnika, tako imenovane matične plošče.

Ohišja osebnih računalnikov so napajana z napajalnikom, zato je tudi moč napajalnika eden od parametrov ohišja.

Za masovne modele zadostuje napajalnik 200-250 W.

Sistemska enota vključuje (lahko sprejme):

• Matična plošča
• ROM čip in sistem BIOS
• Trajni pomnilnik CMOS
• HDD

Matična plošča

Matična plošča (matična plošča) - glavna plošča osebnega računalnika, ki je list steklenih vlaken, prekrit z bakreno folijo.

Z jedkanjem folije dobimo tanke bakrene vodnike, ki povezujejo elektronske komponente.

Vklopljeno matična plošča se nahajajo:

• procesor - glavni čip, ki izvaja večino matematičnih in logičnih operacij;
• vodila - sklopi vodnikov, skozi katere se izmenjujejo signali med notranjimi napravami računalnika;
• pomnilnik z naključnim dostopom (pomnilnik z naključnim dostopom, RAM) - niz čipov, namenjenih začasnemu shranjevanju podatkov, ko je računalnik vklopljen;
• ROM (read only memory) je čip, namenjen dolgotrajnemu shranjevanju podatkov, tudi ko je računalnik izklopljen;
• mikroprocesorski komplet (nabor čipov) - niz čipov, ki nadzorujejo delovanje notranjih naprav računalnika in določajo osnovno funkcionalnost matične plošče;
• konektorji za povezavo dodatne naprave(reže).

(mikroprocesor, centralna procesna enota, CPE) - glavni računalniški čip, v katerem se izvajajo vsi izračuni.

Gre za velik čip, ki ga zlahka najdemo na matični plošči.

Procesor ima velik hladilnik z bakrenimi rebri, ki ga hladi ventilator.

Strukturno je procesor sestavljen iz celic, v katerih je mogoče podatke ne le shraniti, ampak tudi spremeniti.

Notranje celice procesorja imenujemo registri.

Pomembno je tudi poudariti, da se podatki, vneseni v nekatere registre, ne obravnavajo kot podatki, temveč kot navodila, ki nadzorujejo obdelavo podatkov v drugih registrih.

Med procesorskimi registri so takšni, ki so glede na vsebino sposobni spreminjati izvajanje ukazov. Tako lahko z nadzorom pošiljanja podatkov v različne registre procesorja nadzorujete obdelavo podatkov.

Na tem temelji izvajanje programa.

Procesor je s preostalimi napravami računalnika, predvsem z RAM-om, povezan z več skupinami vodnikov, imenovanimi vodila.

Obstajajo tri glavna vodila: podatkovno vodilo, naslovno vodilo in ukazno vodilo.

Naslovno vodilo

Procesorji Intel Pentium (ti so namreč najpogostejši v osebnih računalnikih) imajo 32-bitno naslovno vodilo, torej sestavljeno iz 32 vzporednih linij. Glede na to, ali je na katerem od vodov napetost ali ne, pravijo, da je ta vod nastavljen na ena ali nič. Kombinacija 32 ničel in enic tvori 32-bitni naslov, ki kaže na eno od celic RAM. Nanj je povezan procesor, ki kopira podatke iz celice v enega od njenih registrov.

Podatkovno vodilo

To vodilo kopira podatke iz RAM-a v registre procesorja in nazaj. V računalnikih, zgrajenih na procesorjih Intel Pentium, je podatkovno vodilo 64-bitno, to je, da je sestavljeno iz 64 vrstic, po katerih se naenkrat za obdelavo sprejme 8 bajtov.

Command bus

Da procesor lahko obdela podatke, potrebuje navodila. Vedeti mora, kaj storiti z bajti, shranjenimi v njegovih registrih. Tudi ti ukazi prihajajo v procesor iz RAM-a, vendar ne iz tistih območij, kjer so shranjeni nizi podatkov, ampak od tam, kjer so shranjeni programi. Ukazi so predstavljeni tudi v bajtih. Najenostavnejši ukazi se prilegajo enemu bajtu, obstajajo pa tudi takšni, ki zahtevajo dva, tri ali več bajtov. V večini sodobni procesorji 32-bitno ukazno vodilo (na primer v procesor Intel Pentium), čeprav obstajajo 64-bitni procesorji in celo 128-bitni.

Med delovanjem procesor servisira podatke, ki se nahajajo v njegovih registrih, v polju RAM, kot tudi podatke, ki se nahajajo v zunanjih vratih procesorja.

Nekatere podatke interpretira neposredno kot podatke, nekatere podatke kot naslovne podatke in nekatere kot ukaze.

Množica vseh možnih ukazov, ki jih lahko procesor izvede nad podatki, tvori tako imenovan sistem ukazov procesorja.

Glavni parametri procesorjev so:

• delovna napetost
• bitna globina
• delovna taktna frekvenca
• notranji množitelj ure
• velikost predpomnilnika

Delovno napetost procesorja zagotavlja matična plošča, torej različne znamke procesorji ustrezajo različnim matičnim ploščam (izbrati jih je treba skupaj). Z razvojem procesorske tehnologije se delovna napetost postopoma zmanjšuje.

Zmogljivost procesorja kaže, koliko bitov podatkov lahko sprejme in obdela v svojih registrih naenkrat (v enem taktu).

Procesor temelji na istem principu takta kot pri navadni uri. Izvedba vsakega ukaza traja določeno število taktov.

Pri stenski uri se cikli nihanja nastavljajo z nihalom; pri ročnih mehanskih urah se nastavljajo z vzmetnim nihalom; V ta namen imajo elektronske ure nihajno vezje, ki nastavi cikle ure na strogo določeno frekvenco.

V osebnem računalniku taktne impulze nastavi eno od mikrovezij, vključenih v komplet mikroprocesorja (nabor čipov), ki se nahaja na matični plošči.

Višja kot je urna frekvenca, ki pride do procesorja, več ukazov lahko izvede na enoto časa, večja je njegova zmogljivost.

Izmenjava podatkov znotraj procesorja poteka nekajkrat hitreje kot izmenjava z drugimi napravami, kot je RAM.

Da bi zmanjšali število dostopov do RAM-a, se znotraj procesorja ustvari vmesni pomnilnik - tako imenovani predpomnilnik. To je kot "super-RAM".

Ko procesor potrebuje podatke, najprej dostopa do predpomnilnika in šele, če tam ni potrebnih podatkov, dostopa do RAM-a.

Ko prejme blok podatkov iz RAM-a, ga procesor hkrati vnese v predpomnilnik.

Uspešni dostopi do predpomnilnika se imenujejo zadetki predpomnilnika.

Večja kot je velikost predpomnilnika, večja je stopnja zadetkov, zato imajo visoko zmogljivi procesorji večjo velikost predpomnilnika.

Predpomnilnik je pogosto porazdeljen na več ravneh.

Predpomnilnik prve stopnje deluje na istem čipu kot sam procesor in ima prostornino reda desetine kilobajtov.

Predpomnilnik L2 je na matrici procesorja ali na istem vozlišču kot procesor, čeprav se izvaja na ločeni matrici.

Predpomnilnik prve in druge ravni delujeta s frekvenco, ki je skladna s frekvenco jedra procesorja.

Predpomnilnik tretje ravni se izvaja na čipih tipa SRAM visoke hitrosti in je nameščen na matični plošči blizu procesorja. Njegova prostornina lahko doseže nekaj MB, vendar deluje na frekvenci matične plošče.

Vmesniki vodila matične plošče

Povezavo med vsemi domačimi in povezanimi napravami matične plošče izvajajo njena vodila in logične naprave, ki se nahajajo v naboru čipov mikroprocesorja (nabor čipov).

Zmogljivost računalnika je v veliki meri odvisna od arhitekture teh elementov.

Bus vmesniki

JE(Industry Standard Architecture) je zastarelo sistemsko vodilo računalnikov, združljivih z IBM PC.

EISA(Extended Industry Standard Architecture) – Razširitev standarda ISA. Odlikuje ga večji konektor in povečana zmogljivost (do 32 MB/s). Tako kot trenutno ISA ta standard velja za zastarelo.

PCI(Peripheral Component Interconnect - dobesedno: povezava perifernih komponent) - vhodno/izhodno vodilo za povezovanje perifernih naprav z matično ploščo računalnika.

AGP(Accelerated Graphics Port - pospešena grafična vrata) - razvit leta 1997 podjetja Intel, specializirano 32-bitno sistemsko vodilo za video kartico. Glavni cilj razvijalcev je bil povečati zmogljivost in zmanjšati stroške video kartice z zmanjšanjem količine vgrajenega video pomnilnika.

USB(Universal Serial Bus - univerzalno serijsko vodilo) - Ta standard določa način interakcije računalnika s periferno opremo. Omogoča vam povezavo do 256 razne naprave ki ima serijski vmesnik. Naprave so lahko povezane v verige (vsaka naslednja naprava je povezana s prejšnjo). Zmogljivost vodila USB je razmeroma nizka in znaša do 1,5 Mbit/s, a za naprave, kot so tipkovnica, miška, modem, igralna palica in podobno, zadostuje. Priročnost vodila je v tem, da praktično odpravlja konflikte med različno opremo, omogoča priklop in odklop naprav v "vročem načinu" (brez izklopa računalnika) in omogoča združevanje več računalnikov v najpreprostejšega lokalno omrežje brez uporabe posebne opreme in programske opreme.

Parametri mikroprocesorskega kompleta (chipset) v največji meri določajo lastnosti in funkcije matične plošče.

Trenutno je večina naborov čipov matične plošče izdelana na osnovi dveh čipov, imenovanih "severni most" in "južni most".

Severni most nadzoruje medsebojno povezavo štirih naprav: procesorja, RAM-a, vrat AGP in vodila PCI. Zato se imenuje tudi krmilnik s štirimi vrati.

"Južni most" se imenuje tudi funkcionalni krmilnik. Opravlja funkcije krmilnika trdega in disketnega diska, funkcije mostu ISA - PCI, krmilnika tipkovnice, krmilnika miške, vodila USB itd.

(RAM - Random Access Memory) je niz kristalnih celic, ki lahko shranjujejo podatke.

Obstaja veliko različnih vrst RAM-a, vendar z vidika fizičnega principa delovanja ločimo dinamični pomnilnik (DRAM) in statični pomnilnik (SRAM).

Celice dinamičnega pomnilnika (DRAM) si lahko predstavljamo kot mikrokondenzatorje, ki lahko shranijo naboj na svojih ploščah.

To je najpogostejši in ekonomičen razpoložljiva vrsta spomin.

Slabosti te vrste so povezane, prvič, z dejstvom, da so tako pri polnjenju kot pri praznjenju kondenzatorjev prehodni procesi neizogibni, to je, da se snemanje podatkov odvija relativno počasi.

Druga pomembna pomanjkljivost je povezana z dejstvom, da se naboji celic v prostoru razpršijo in to zelo hitro.

Če se RAM ne polni nenehno, pride do izgube podatkov v nekaj stotinkah sekunde.

Za boj proti temu pojavu je računalnik podvržen stalni regeneraciji (osveževanju, polnjenju) celic RAM.

Regeneracija se pojavi nekaj desetkrat na sekundo in povzroča potratno porabo virov računalniškega sistema.

Statične pomnilniške celice (SRAM) si lahko predstavljamo kot elektronske mikroelemente - flip-flope, sestavljene iz več tranzistorjev.

Sprožilec ne shranjuje polnjenja, temveč stanje (vklop/izklop), zato ta vrsta pomnilnika zagotavlja večjo zmogljivost, čeprav je tehnološko bolj zapletena in zato dražja.

Dinamični pomnilniški čipi se uporabljajo kot glavni RAM računalnika.

Statični pomnilniški čipi se uporabljajo kot pomožni pomnilnik (tako imenovani predpomnilnik), namenjen optimizaciji delovanja procesorja.

Vsaka pomnilniška celica ima svoj naslov, ki je izražen kot številka.

Ena naslovljiva celica vsebuje osem binarnih celic, v katerih je lahko shranjenih 8 bitov, to je en bajt podatkov.

Tako lahko naslov katere koli pomnilniške celice izrazimo v štirih bajtih.

RAM v računalniku se nahaja na standardnih ploščah, imenovanih moduli.

Moduli RAM so vstavljeni v ustrezne reže na matični plošči.

Strukturno imajo pomnilniški moduli dve izvedbi - enovrstično (moduli SIMM) in dvovrstično (moduli DIMM).

Glavne značilnosti RAM modulov so zmogljivost pomnilnika in dostopni čas.

Dostopni čas kaže, koliko časa je potrebno za dostop do pomnilniških celic – krajši kot je, bolje je. Čas dostopa se meri v milijardah sekunde (nanosekundah, ns).

ROM čip in sistem BIOS

Ko je računalnik vklopljen, v njegovem RAM-u ni ničesar - niti podatkov niti programov, saj RAM ne more ničesar shraniti brez polnjenja celic več kot stotink sekunde, vendar procesor potrebuje ukaze, tudi v prvem trenutku po vklopu na.

Zato se takoj po vklopu na naslovnem vodilu procesorja nastavi začetni naslov.

To se zgodi v strojni opremi, brez sodelovanja programov (vedno enako).

Procesor za svoj prvi ukaz naslovi nastavljen naslov in nato začne delovati po programih.

Ta izvorni naslov ne more kazati na RAM, ki še nima ničesar v sebi.

Nanaša se na drugo vrsto pomnilnika, pomnilnik samo za branje (ROM).

Čip ROM je sposoben dolgo časa shranjevati informacije, tudi ko je računalnik izklopljen.

Programi, ki se nahajajo v ROM-u, se imenujejo "žični" - tam so napisani v fazi izdelave mikrovezja.

Niz programov, ki se nahajajo v ROM-u, tvori osnovni vhodno-izhodni sistem (BIOS - Basic Input Output System).

Glavni namen programov v tem paketu je preverjanje sestave in funkcionalnosti računalniški sistem in zagotavlja interakcijo s tipkovnico, monitorjem, trdim diskom in disketnim pogonom.

Programi, vključeni v BIOS, nam omogočajo, da na zaslonu opazujemo diagnostična sporočila, ki spremljajo zagon računalnika, ter posegajo v postopek zagona s tipkovnico.

Trajni pomnilnik CMOS

Delovanje standardnih naprav, kot je tipkovnica, lahko podpirajo programi, vključeni v BIOS, vendar takšna orodja ne morejo zagotoviti delovanja z vsemi možnimi napravami.

Proizvajalci BIOS-a na primer ne vedo prav nič o parametrih naših trdih in disketnih diskov, ne poznajo niti sestave niti lastnosti katerega koli računalniškega sistema.

Če želite začeti z drugo strojno opremo, morajo programi, vključeni v BIOS, vedeti, kje najti nastavitve, ki jih potrebujejo.

Iz očitnih razlogov jih ni mogoče shraniti v RAM ali ROM.

Posebej za ta namen ima matična plošča čip »obstojnega pomnilnika«, ki se glede na tehnologijo izdelave imenuje CMOS.

Od RAM-a se razlikuje po tem, da se njegova vsebina ob izklopu računalnika ne izbriše, od ROM-a pa se razlikuje po tem, da lahko podatke vanj vnašamo in spreminjamo neodvisno, glede na to, kakšna oprema je v sistemu.

Ta čip stalno napaja majhna baterija, ki se nahaja na matični plošči.

Napolnjenost te baterije je dovolj, da mikrovezje ne izgubi podatkov, tudi če računalnik ni vklopljen več let.

Čip CMOS shranjuje podatke o prilagodljivih in trdi diski, o procesorju, o nekaterih drugih napravah na matični plošči.

Dejstvo, da računalnik jasno spremlja čas in koledar (tudi ko je izklopljen), je tudi posledica dejstva, da se sistemska ura nenehno shranjuje (in spreminja) v CMOS.

Tako programi, zapisani v BIOS-u, preberejo podatke o sestavi strojne opreme računalnika iz čipa CMOS, nakar lahko dostopajo do trdega diska, po potrebi tudi do gibljivega diska, in prenesejo nadzor na programe, ki so tam posneti.

HDD

HDD- glavna naprava za dolgotrajno shranjevanje velikih količin podatkov in programov.

Pravzaprav to ni en disk, ampak skupina koaksialnih diskov, ki imajo magnetno prevleko in se vrtijo z veliko hitrostjo.

Tako ta »disk« nima dveh površin, kot bi jih imel navaden ploščat disk, temveč 2n površin, kjer je n število posameznih diskov v skupini.

Nad vsako površino je glava, namenjena branju in pisanju podatkov.

Pri visokih hitrostih vrtenja diska (90 rps) se v reži med glavo in površino oblikuje aerodinamična blazina, glava pa lebdi nad magnetno površino na višini nekaj tisočink milimetra.

Ko se spremeni tok, ki teče skozi glavo, se spremeni jakost dinamičnega magnetnega polja v reži, kar povzroči spremembe v stacionarnem magnetnem polju feromagnetnih delcev, ki tvorijo prevleko diska.Tako se podatki zapisujejo na magnetni disk.

Operacija branja poteka v obratnem vrstnem redu.

Magnetizirani delci prevleke, ki se premikajo čez visoka hitrost v bližini glave se v njej inducira samoindukcijska emf.

Elektromagnetni signali, ki nastanejo v tem primeru, se ojačajo in prenesejo v obdelavo.

Vodenje dela trdi disk izvaja posebna strojno-logična naprava - krmilnik trdega diska.

Trenutno funkcije diskovnih krmilnikov opravljajo mikrovezja, vključena v mikroprocesorski komplet (nabor čipov), čeprav nekatere vrste visoko zmogljivih krmilnikov trdi diskiše vedno poslana na ločeni plošči.

Glavni parametri trdih diskov vključujejo zmogljivost in zmogljivost.

Na vašem trdem disku je lahko shranjen več let, včasih pa ga morate prenesti iz enega računalnika v drugega.

Kljub svojemu imenu, HDD je zelo krhka naprava, občutljiva na preobremenitve, sunke in sunke.

Teoretično je mogoče prenesti informacije z enega delovnega mesta na drugega s premikanjem trdega diska in v nekaterih primerih je to storjeno, vendar še vedno ta tehnika velja za nizkotehnološko, saj zahteva posebno nego in določene kvalifikacije.

Za hiter prenos manjših količin informacij se uporabljajo tako imenovani upogljivi magnetni diski (diskete), ki jih vstavimo v posebno pomnilniško napravo - disketno enoto.

Sprejemna odprtina pogona se nahaja na sprednji plošči sistemske enote.

Od leta 1984 se izdelujejo 5,25-palčne diskete visoke gostote (1,2 MB).

Danes se 5,25-palčni diski ne uporabljajo, 5,25-palčni diski pa po letu 1994 niso vključeni v osnovno konfiguracijo osebnih računalnikov.

3,5-palčne diskete izdelujejo od leta 1980.

Dandanes veljajo 3,5-palčni diski visoke gostote za standard. Imajo kapaciteto 1440 KB (1,4 MB) in so označeni s črkama HD (high density).

Na spodnji strani ima disketa sredinski tulec, ki ga zajame pogonsko vreteno in vrti.

Magnetna površina je prekrita z drsno zaveso za zaščito pred vlago, umazanijo in prahom.

Če disketa vsebuje dragocene podatke, jo lahko zaščitite pred izbrisom ali prepisom tako, da potisnete varnostno loputo in ustvarite odprto luknjo.

Diskete veljajo za nezanesljive pomnilniške medije.

Prah, umazanija, vlaga, temperaturne spremembe in zunanja elektromagnetna polja zelo pogosto povzročijo delno ali popolno izgubo podatkov, shranjenih na disketi.

Zato je uporaba disket kot glavnega sredstva za shranjevanje informacij nesprejemljiva.

Uporabljajo se le za prenos informacij ali kot dodatna (rezervna) naprava za shranjevanje.

CD-ROM pogon

Okrajšava CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) je prevedena v ruščino kot naprava za trajno shranjevanje na podlagi zgoščenke.

Načelo delovanja te naprave je branje numeričnih podatkov z uporabo laserskega žarka, ki se odbija od površine diska.

Digitalni zapis na CD se zelo razlikuje od snemanja na magnetne plošče. visoka gostota, standardni CD pa lahko shrani približno 650 MB podatkov.

Velike količine podatkov so značilne za večpredstavnostne informacije (grafika, glasba, video), zato CD-ROM pogone uvrščamo med multimedijsko strojno opremo.

Izdelki programske opreme, distribuirani laserski diski, se imenujejo multimedijske publikacije.

Multimedijske publikacije danes dobivajo vse močnejše mesto med drugimi tradicionalnimi vrstami publikacij.

Na primer, obstajajo knjige, albumi, enciklopedije in celo periodične publikacije (elektronske revije), objavljene na CD-ROM-u.

Glavna pomanjkljivost standarda CD-ROM pogoni je nezmožnost zapisovanja podatkov, a vzporedno z njimi obstajajo tako enkrat zapisovalne naprave CD-R (Compact Disk Recorder) kot tudi enkrat zapisovalne naprave CD-RW.

Glavni parameter pogonov CD-ROM je hitrost branja podatkov.

Trenutno so najpogostejše naprave CD-ROM čitalniki z zmogljivostjo 32x-50x. Sodobni primeri naprav za enkratno pisanje imajo zmogljivost 4x-8x, naprave za večkratno pisanje pa do 4x.

TEHNIČNA ORODJA ZA IZVAJANJE INFORMACIJSKIH PROCESOV

Sestava in namen glavnih elementov osebnega računalnika

Klasična računalniška arhitektura

Osnove gradnje elektronike računalniki v njihovem sodobnem razumevanju sta v 30. in 40. letih prejšnjega stoletja postavila ugledna znanstvenika: angleški matematik Alan Turing in Američan madžarskega porekla John (Janos) Neumann.

Turingov stroj ni postal prava operacijska naprava, vendar se do danes nenehno uporablja kot glavni model za razjasnitev bistva konceptov, kot so "računski proces", "algoritem", pa tudi za razjasnitev povezave med algoritmom in računalniki.

Leta 1946 je John Neyman na poletnem zasedanju Univerze v Pennsylvaniji objavil poročilo, ki je postavilo temelje za razvoj računalniška tehnologijaše nekaj desetletij. Kasnejše izkušnje pri razvoju računalnikov so pokazale pravilnost Neumannovih glavnih zaključkov, ki so bili v naslednjih letih razviti in izpopolnjeni. Glavna priporočila, ki jih je predlagal Neumann za razvijalce računalnikov, so naslednja:

1. Stroji, ki uporabljajo elektronske elemente, ne bi smeli delovati v decimalnem, temveč v binarnem številskem sistemu.

2. Program se mora nahajati v enem od strojnih blokov – v pomnilniku (pomnilniku) z zadostno kapaciteto in ustreznimi hitrostmi za vzorčenje in pisanje programskih ukazov.

3. Program je tako kot številke, s katerimi deluje stroj, predstavljen v binarni kodi. Tako so po obliki prikaza ukazi in številke iste vrste. Ta okoliščina vodi do naslednjih pomembnih posledic:

Vmesne rezultate izračunov, konstante in druga števila lahko shranite v isti pomnilnik kot program;

Numerična oblika programa omogoča stroju, da izvaja operacije na količinah, ki kodirajo ukaze programa.

4. Aritmetične naprave stroja so zgrajene na podlagi vezij, ki izvajajo operacijo seštevanja. Ustvarjanje posebnih naprav za izračun drugih operacij je nepraktično.

5. Stroj uporablja vzporedni princip organizacije računskega procesa (operacije z besedami se izvajajo hkrati v vseh cifrah).

Računalniška arhitektura običajno določa nabor njegovih lastnosti, ki so pomembne za uporabnika. Glavna pozornost je namenjena strukturi in funkcionalnost stroji, ki jih lahko razdelimo na glavne in dodatne.

Osnovno funkcije določajo namen računalnika: obdelava in shranjevanje informacij, izmenjava informacij z zunanjimi predmeti. Dodatno funkcije povečujejo učinkovitost izvajanja osnovnih funkcij: zagotavljajo učinkovite načine delovanja, dialog z uporabnikom, visoko zanesljivost itd. Imenovane funkcije računalnika se izvajajo s pomočjo njegovih komponent: strojne in programske opreme.

Osebni računalnik - To je namizni ali prenosni računalnik, ki izpolnjuje zahteve splošne dostopnosti in univerzalnosti uporabe.

Načelo delovanja in zgradba osebnega računalnika

Vsaka oblika človeške dejavnosti, vsak proces delovanja tehničnega predmeta je povezan s prenosom in preoblikovanjem informacij. Informacije se nanaša na podatke o določenih naravnih pojavih, dogodkih v družbenem življenju in procesih v tehnične naprave. Informacija, ki je utelešena in zapisana v materialni obliki, se imenuje sporočilo. Sporočila so lahko zvezna (analogna) ali diskretna (digitalna). Neprekinjeno sporočilo je predstavljeno s fizično količino ( električna napetost, trenutni itd.), spremembe, ki skozi čas odražajo potek obravnavanega procesa.

Za diskretno sporočilo je značilna prisotnost fiksnega nabora elementov, od katerih določene trenutke sčasoma se oblikujejo različna zaporedja. Računalniki so pretvorniki informacij, v njih se začetni podatki problema pretvorijo v rezultat njegove rešitve in spadajo v razred diskretnega delovanja - digitalni.

Glavna značilnost računalnik je načelo programskega nadzora, na podlagi katerega se doseže avtomatsko krmiljenje proces reševanja problema. Drugo pomembno načelo je načelo shranjenega programa, ki pravi, da je digitalno kodiran program shranjen v pomnilniku skupaj s številkami. Ukaz ne označuje samih števil, ki sodelujejo pri operacijah, temveč naslove celic RAM, v katerih se nahajajo, in naslov celice, kjer je rezultat operacije.

Delovanje osebnega računalnika (PC) lahko na kratko opišemo takole. Ko vklopite računalnik, postopek zagona preizkusi komponente vašega računalnika poseben program, »trdno povezan« v ROM (BIOS). Hkrati ta program preizkuša (»oživlja«) periferne naprave PC. Nato se v RAM računalnika naloži niz programov (operacijski sistem) in začetni podatki za izračune. Ta zagon lahko izvedete s tipkovnice ali z enega od diskovnih pogonov. Operacijski sistem določa zaporedje delovanja naprav osebnega računalnika in vrstni red vnosa podatkov, algoritme za njihovo obdelavo in vrata za izpis rezultatov. Običajno se podatki vzamejo iz nekaterih pomnilniških celic RAM-a, obdelajo jih mikroprocesor in nato pošljejo v druge pomnilniške celice. Po potrebi se dobljeni rezultati pošljejo v tiskalnik za tiskanje prek posebnih vrat.

Slika 2. Povečana strukturna shema PC

Struktura računalnika– to je določen model, ki določa sestavo, vrstni red in načela interakcije njegovih komponent.

Na sliki 1 je prikazan poenostavljen funkcionalni diagram osebnega računalnika, na sliki 2 pa njegov povečan blokovni diagram.

Mikroprocesor. To je osrednja enota osebnega računalnika, ki je namenjena nadzoru delovanja vseh strojnih blokov ter izvajanju aritmetičnih in logičnih operacij z informacijami (slika 3). Mikroprocesor vključuje:

- krmilna naprava(CU) – generira in dovaja vsem blokom stroja ob pravem času določene krmilne signale (krmilne impulze), ki jih določajo posebnosti izvajane operacije in rezultati prejšnjih operacij; generira naslove pomnilniških celic, ki jih uporablja operacija, ki se izvaja, in te naslove posreduje ustreznim računalniškim blokom; krmilna naprava prejme referenčno zaporedje impulzov od generatorja urni impulzi;

- aritmetično logična enota(ALU) – zasnovan za izvajanje vseh aritmetičnih in logičnih operacij na numeričnih in simbolnih informacijah. V nekaterih modelih osebnih računalnikov je dodatna matematični koprocesor, ki se uporablja za pospešeno izvajanje operacij na binarnih številih s plavajočo vejico, na binarno kodiranih številih decimalna števila, za izračun nekaterih trigonometričnih funkcij z visoko natančnostjo;

- mikroprocesorski pomnilnik– služi za kratkotrajno shranjevanje, snemanje in izpis informacij, ki se neposredno uporabljajo pri izračunih v naslednjih ciklih delovanja stroja. Uporablja se za zagotavljanje visoke hitrosti stroja, ker glavni pomnilnik ne zagotavlja vedno hitrosti pisanja, iskanja in branja informacij, potrebne za učinkovito delo hitri mikroprocesor.

- mikroprocesorski vmesniški sistem – izvaja združevanje in komunikacijo z drugimi računalniškimi napravami.

Vmesnik(vmesnik) – niz sredstev za združevanje in komuniciranje računalniških naprav, ki zagotavlja njihovo učinkovito interakcijo.

Glavne značilnosti mikroprocesorja:

Urna frekvenca, ki kaže, koliko navodil (dejanj) je procesor sposoben izvesti v eni sekundi;

Arhitektura, zlasti velikost predpomnilnika (za več podrobnosti glejte razdelek ...).

Nekatera področja uporabe procesorja, razen osebnega računalnika uporabnika:

krmilnik semaforja;

Interaktivne igrače;

Avtomobilski digitalni navigacijski sistem;

Nadzor vžiga in dovoda goriva v avtomobilih;

tiskalniki;

Konzola zvočnega inženirja;

Lokomotive (mikroprocesor krmili napajanje motorja);

Interaktivni video zaslon na dotik;

Nadzor nad porabo energije;

Procesni nadzor (mikroprocesor nadzoruje pogoje proizvodnega procesa - temperaturo, tlak ali porabo materiala);

Ribiške elektronske vabe;

Elektronske orgle, kitara, sintetizator;

detektor helija;

Fitnes oprema;

Elektronska igra"Pikado";

Raziskovalni instrumenti;

Krmilnik za privezne spojke pomorskih plovil itd.

Generator ure. Generira zaporedje električnih impulzov; določa frekvenca generiranih impulzov urna frekvenca avtomobili. Časovni interval med sosednjimi impulzi določa čas enega cikla delovanja stroja ali preprosto cikel delovanja stroja. Frekvenca generatorja taktnih impulzov je ena glavnih značilnosti osebnega računalnika in v veliki meri določa hitrost njegovega delovanja, saj se vsaka operacija v stroju izvede v določenem številu taktov.

domov značilnost Struktura osebnega računalnika je sestavljena iz sistemskega vodila, prek katerega vse njegove naprave medsebojno delujejo in izmenjujejo informacije.

PC avtobusi. Računalnik je zgrajen po hrbtenično-modularnem principu, pri katerem so vsi računalniški bloki med seboj povezani s sistemskim vodilom, namenjenim izmenjavi podatkov, naslovov in krmilnih informacij med komponente računalnik. Sistemsko vodilo določa splošni vrstni red izmenjave med katerim koli računalniškim blokom, pa tudi največje število uporabljenih vhodno/izhodnih naprav. Vključuje naslovno vodilo, podatkovno vodilo in krmilno vodilo. Naslovno vodilo in podatkovno vodilo sta potrebna za prenos naslovov želenih celic iz mikroprocesorja in nato branje (ali pisanje) ustreznih podatkov iz njih. Za zagotovitev interakcije med posameznimi računalniškimi vozlišči obstaja krmilno vodilo, ki prenaša krmilne signale, ki si jih med seboj izmenjujejo naprave osebnega računalnika.

Poleg tega obstaja električni avtobus, ki ima žice in vmesniška vezja za povezavo osebnih računalnikov z napajalnim sistemom.

Za PC vodila sta značilna dva glavna parametra - bitna globina in hitrost prenosa. digitalni signali. Še posebej pomembna je bitna širina podatkovnega vodila – ta se mora ujemati z bitno širino mikroprocesorja.

Vse zunanje naprave oziroma njihova V/I vrata so na vodilo povezana na enak način preko pripadajočih enotnih konektorjev (spojev): neposredno ali preko krmilniki (adapterji). Sistemsko vodilo nadzira mikroprocesor neposredno ali prek dodatnega čipa - vodilni krmilnik, ki ustvarja glavne krmilne signale.

Glavni pomnilnik. Zasnovan je za shranjevanje in hitro izmenjavo informacij z drugimi enotami stroja. Glavni pomnilnik vključuje dve vrsti pomnilniških naprav: bralni pomnilnik (ROM) in pomnilnik z naključnim dostopom (RAM).

ROM je običajno v obliki čipa, ki je prispajkan v matično ploščo in ga ni mogoče zamenjati. Informacij, zapisanih v ROM-u, uporabnik ne more spremeniti, kar dobro odraža angleška različica njegovega imena Read Only Memory - pomnilnik samo za branje. V tem pomnilniku so shranjeni programi za testiranje glavnih komponent računalnika, ki sprožijo nalaganje operacijski sistem ter vzdrževanje operacij vnosa in izpisa podatkov. Ti programi so tako rekoč trajno "vgrajeni" v ROM.

RAM je zasnovan za shranjevanje informacij (programov in podatkov), ki so neposredno vključeni v računalniški proces na trenutni stopnji delovanja računalnika. OVEN - hlapljivo pomnilnik: ko se napajanje izklopi, se informacije, shranjene v njem, izgubijo (za več podrobnosti glejte poglavje 3).

Zunanji pomnilnik. Uporablja se za dolgoročno shranjevanje vseh informacij, ki bodo morda kdaj potrebne za reševanje težav. Predvsem je vse shranjeno v zunanjem pomnilniku programsko opremo računalnik. Zunanji pomnilnik vključuje različne vrste pomnilniških naprav (pomnilniške naprave na kasetnem magnetnem traku (streamerji), pogoni na optični diski(CD-ROM)), vendar so najpogostejši, ki so na voljo v skoraj vseh računalnikih, trdi diski (HDD) in disketni pogoni (FLMD). Namen teh pogonov je shranjevanje velikih količin informacij, snemanje in sprostitev shranjenih informacij na zahtevo v pomnilniško napravo z naključnim dostopom (za več podrobnosti glejte poglavje ...).

Napajalna enota. To je blok (slika 4), ki vsebuje avtonomne in omrežne napajalne sisteme za osebne računalnike. Napajalnik opravlja dve kritični funkciji: zagotavlja stabilizirano napetost vsem komponentam sistema in hladi notranjost računalnika.

Časovnik. Te so vgrajene v stroj Digitalna ura, ki po potrebi zagotavlja samodejno beleženje trenutnega trenutka v času (leto, mesec, ure, minute, sekunde in delčki sekund). Časovnik je povezan z avtonomnim virom napajanja - baterijo in nadaljuje z delom, ko je stroj izključen iz omrežja.

Zunanje (periferne) naprave. Spodaj periferni razumeti vsako napravo, ki je strukturno ločena od osrednjega dela osebnega računalnika (mikroprocesor in glavni pomnilnik), ima svoj nadzor in izvaja zahteve mikroprocesorja brez njegovega neposrednega posredovanja.

Po namenu lahko ločimo naslednje zunanje računalniške naprave:

Naprave za vnos informacij;

Naprave za izpis in prikaz informacij;

Kazalne naprave (manipulatorji, krmilne naprave);

Komunikacijske in telekomunikacijske naprave.

TO vhodne naprave nanašati:

Tipkovnica – naprava za ročni vnos besedilnih, številskih in kontrolnih informacij v osebni računalnik (za več podrobnosti glej poglavje ...);

Skener - naprava za avtomatsko branje besedil, grafov, slik, risb s papirja ali drugih medijev in njihov prenos v digitalno (računalniško) obliko v osebni računalnik (podrobneje v poglavju ...);

- grafična tablica (digitalizator) - naprava za ročno vnašanje grafičnih (manj pogosto besedilnih) informacij in slik. Grafična tablica– to sta dve napravi – tablica sama in pero. S posebne tablice, opremljene z občutljivo površino, ki se odziva na signale, ki jih oddaja pero, se natančne koordinate "kontaktne točke" prenesejo v računalnik. Pero, ko je v stiku s tablico, oddaja posebne signale, ki mu povedo, kakšne barve naj bo ta ali oni element narisan na računalniku, kako debela mora biti poteza itd. Uporabljajo ga računalniški umetniki in oblikovalci.

Zasloni na dotik– naprave za vnos posameznih slikovnih elementov, programov ali ukazov iz deljenega zaslona v osebni računalnik;

Digitalni fotoaparati. Na videz se ne razlikujejo preveč od običajnih fotoaparatov, proizvajajo pa jih ista podjetja, ki izdelujejo običajne fotoaparate. Razlika je v tem, da digitalni fotoaparat namesto filma uporablja poseben pomnilniški element, ki sliko, preneseno iz objektiva, shrani kot nestisnjeno (TIFF) ali stisnjeno datoteko z nekaj izgube kakovosti (kompresija JPEG). Nastala datoteka se kasneje prenese v računalnik, nato pa jo je mogoče obdelati v katerem koli grafični urejevalnik in jo po potrebi natisnete kot običajno fotografijo na posebnem tiskalniku. V to skupino naprav za vnos informacij spadajo tudi digitalne video kamere in Mobilni telefon;

Mikrofoni so naprave, ki zaznavajo zvok v analogni obliki. Da bi računalnik takšne signale posnel na magnetne diske in jih obdelal, je treba signale pretvoriti iz analogne v digitalno obliko. To se doseže s posebno napravo - analogno-digitalnim pretvornikom (ADC);

Tipkovnica MIDI (MIDI - Musical Instrument Digital Interface) je naprava, ki se poveže z zvočno kartico. Za razliko od sintetizatorjev MIDI tipkovnica sama po sebi ne more proizvajati zvokov: je brez kakršnega koli "nadeva" za ustvarjanje zvoka. To vlogo ima zvočna kartica. Vloga takšne klaviature je, da daje ukaze vgrajenemu sintetizatorju: katero noto v kakšnem trajanju in na katerem glasbilu naj računalnik igra. Elementi tipkovnice MIDI: sama klaviatura je poenostavljena kopija klavirja; kontrolniki orodij, ki vam omogočajo preklop tipkovnice za simulacijo katere koli od tistih v vašem arzenalu zvočna kartica orodja.

TO naprave za izpis in prikaz informacij nanašati:

Monitor (zaslon) – naprava za prikaz besedila in grafične informacije brez njegove dolgoročne fiksacije (za več podrobnosti glejte poglavje ...);

Tiskalnik je naprava, ki izpisuje podatke iz računalnika na papir v lahko berljivi obliki. Tiskalniki vam omogočajo, da dobite tiskano kopijo dokumenta. Najpogostejše vrste tiskalnikov so: matrični tiskalniki (udarni in termični tiskalniki), brizgalni tiskalniki s črnilom za barvanje, laserski tiskalniki, z uporabo elektrografske metode oblikovanja slike (za več podrobnosti glej poglavje ...);

Ploterji (ploterji) so naprave za izpis grafičnih informacij (grafov, risb, risb) iz osebnega računalnika na papir. Uporabljajo se pri računalniško podprtem načrtovanju;

Slušalke, zvočniki – naprave za oddajanje zvočnih informacij.

TO kazalne naprave nanašati:

Miška je naprava, zasnovana za delo v okolju grafični vmesnik uporabnik;

Sledilna krogla je naprava, ki opravlja podobne funkcije kot miška, v nasprotju s katero se ne premika telo, ampak le žoga;

Krmilna palica omogoča premikanje kazalca na zaslonu v eno od štirih smeri. Uporablja se za interakcijo z igralni programi;

Komunikacijske in telekomunikacijske naprave se uporabljajo za komunikacijo z instrumenti in drugo opremo za avtomatizacijo ter za povezavo osebnih računalnikov s komunikacijskimi kanali, z drugimi računalniki in računalniškimi omrežji. Tej vključujejo:

Modem (iz besed modulacija-demodulacija) je naprava, namenjena povezovanju računalnika z analognimi linijami telefonsko komunikacijo. Omogoča skozi navadne telefonska linija delo na internetu. Modem opravlja naslednje funkcije: pri prenosu pretvori digitalno kodo v analogne signale; pri sprejemu filtrira prejeti signal pred motnjami, tj. povratna pretvorba analognega signala v digitalna koda;

Omrežni adapter je zunanji vmesnik osebnega računalnika in služi za povezavo le-tega s komunikacijskim kanalom za izmenjavo informacij z drugimi računalniki, za delovanje v sklopu računalniško omrežje zagotoviti prenos informacij iz računalnika v komunikacijsko okolje;

Multipleksor za prenos podatkov je večkanalna naprava za povezovanje računalnika z več komunikacijskimi kanali.

Osnovna konfiguracija osebnega računalnika

Strukturno so osebni računalniki izdelani v obliki centralne sistemske enote, na katero so preko konektorjev priključene zunanje naprave: dodatne pomnilniške naprave, tipkovnica, zaslon, tiskalnik itd.

Sistemska enota običajno vključuje sistemsko ploščo, napajalnik, diskovni pogoni, priključki za dodatne naprave in razširitvene kartice s krmilniki - adapterji zunanje naprave.

Vklopljeno sistemsko ploščo(pogosteje imenovano matična plošča – Matična plošča), se praviloma nahajajo:

mikroprocesor;

Matematični koprocesor;

Urni generator;

Bloki (čipi) RAM in ROM;

Adapterji za tipkovnico, HDD in HDD;

Časovnik itd.

procesor

Mikroprocesor(MP) (centralni procesor - Central Processing Unit (CPU)) je funkcionalno popolna programsko vodena naprava za obdelavo informacij, izdelana v obliki enega ali več velikih ali ultra velikih integriranih vezij. Procesor je "možgani" osebnega računalnika. Rešuje vse splošne računalniške probleme in usklajuje delovanje pomnilnika, video adapterja, diskovnih pogonov in drugih komponent sistema. Procesor je izjemno zapleten čip, ki je na večini osebnih računalnikov priključen neposredno na matično ploščo, včasih pa je nameščen na hčerinski plošči, ta pa je povezana z matično ploščo prek posebne reže.

MP opravlja naslednje funkcije:

Branje in dešifriranje ukazov iz glavnega pomnilnika;

Branje podatkov iz glavnega pomnilnika in registrov adapterjev zunanjih naprav;

Sprejemanje in obdelava zahtev in ukazov adapterjev za servisiranje zunanjih naprav;

Obdelava podatkov in njihovo pisanje v glavni pomnilnik in registre adapterjev zunanjih naprav;

Generiranje krmilnih signalov za vsa druga PC vozlišča in bloke.

Širina podatkovnega vodila MP določa širino osebnega računalnika kot celote; Širina naslovnega vodila MP je njegov naslovni prostor.