 |
CMOS (полупостоянная память)
|
|
|
|
Кыргызский Государственный Национальный Университет
Институт Интеграции Международных Образовательных Программ
Кыргызско-Американский факультет компьютерных технологий и Интернет
 |
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине "Информатика" на тему
"Обзор технического обеспечения компьютера "
Выполнил: Бакалов Федор гр. ЭСБ-4-98
Проверил:
Бишкек 1999
Содержание
Содержание________________________________________________________ 2
Введение____________________________________________________________ 4
Системный блок____________________________________________________ 4
Корпус РС________________________________________________________ 4
Типы корпуса_____________________________________________________ 4
Блок питания_____________________________________________________ 6
Материнская плата_________________________________________________ 6
Размеры материнской платы________________________________________ 7
Процессор__________________________________________________________ 7
Тактовая частота__________________________________________________ 7
Сопроцессор________________________________________________________ 8
Память____________________________________________________________ 8
Оперативная память_______________________________________________ 8
Кэш-память_______________________________________________________ 9
BIOS (постоянная память)___________________________________________ 9
CMOS (полупостоянная память)____________________________________ 10
Видеопамять_____________________________________________________ 10
Контроллеры и шины.______________________________________________ 10
Зачем нужны контролеры и шины__________________________________ 10
Виды шин_______________________________________________________ 10
Контролеры портов ввода-вывода___________________________________ 11
Замечание:_______________________________________________________ 11
Носители информации______________________________________________ 11
Дисководы для дискет.____________________________________________ 11
Дисководы для компакт-дисков и CD-рекодеры.______________________ 12
Жесткие диски.___________________________________________________ 14
|
|
|
Стримеры________________________________________________________ 15
Мониторы и видеоконтроллеры._____________________________________ 16
Видеоконтроллеры________________________________________________ 16
Цифровые мониторы TTL__________________________________________ 17
Монохромные мониторы___________________________________________ 17
Цифровые мониторы RGB(red, green, blue)___________________________ 17
Аналоговые мониторы.____________________________________________ 18
Мультичастотные мониторы._______________________________________ 18
Жидкокристаллические дисплеи LCD (Liquid Crystal Display)___________ 18
Газо-плазменные мониторы________________________________________ 18
Характеристики мониторов________________________________________ 18
Модемы и факс-модемы._____________________________________________ 19
Подключение к сети_______________________________________________ 19
Внутренние модемы_______________________________________________ 19
Внешние модемы_________________________________________________ 19
Скорость модема__________________________________________________ 20
Устройства ввода__________________________________________________ 20
Клавиатура.______________________________________________________ 20
Мышь___________________________________________________________ 21
Трекбол_________________________________________________________ 21
Джойстики_______________________________________________________ 21
Световое перо____________________________________________________ 22
Цифровые камеры________________________________________________ 22
Дигитайзеры_____________________________________________________ 22
Сканер__________________________________________________________ 22
Платы ЦАП и АЦП_______________________________________________ 23
Устройства вывода_________________________________________________ 23
Матричные принтеры_____________________________________________ 23
Струйные принтеры.______________________________________________ 24
Лазерные принтеры._______________________________________________ 25
Термические принтеры____________________________________________ 26
Графопостроитель (плоттер)________________________________________ 27
Список используемой литературы____________________________________ 27
Введение
В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в1971 г. произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до маститых ученых и инженеров. Этим машинам, не занимающим и половины поверхности обычного письменного стола, покоряются все новые и новые классы задач, которые ранее были доступны (а по экономическим соображениям часто и недоступны - слишком дорого тогда стоило машинное время мэйнфреймов и мини-ЭВМ) лишь системам, занимавшим не одну сотню квадратных метров. Наверное, никогда прежде человек не имел в своих руках инструмента, обладающего столь колоссальной мощью при столь микроскопических размерах.
|
|
|
Системный блок
Описание основных частей РС мы начинаем с главного конструктивного элемента компьютера – системного блока. Системный блок содержит основные узлы компьютера:
· Блок питания.
· Электронные платы.
· Микросхемы, управляющие различными устройствами компьютера.
· Носители информации и т.д.
·
Корпус РС
Первое что бросается в глаза, глядя на компьютер - это корпус. Корпус РС является не только "упаковочным ящиком", но и функциональным элементом, защищающим комплектующие РС от внешнего воздействия, и служит основой для последующего расширения системы. Известно, что можно совершенствовать РС путем добавления в него новых, или замены старых комплектующих.
Типы корпуса
Корпус типа SLIMLINE
Корпус типа Slimline по своему строению принадлежит к компактным корпусам. Они не заменимы там, где дорог каждый сантиметр рабочего стола и где требуется РС с элементарным набором составных частей вычислительной системы. Это необходимо в том случае, если персональный компьютер используется исключительно как рабочая станция во внутренней сети.
|
|
|
К недостаткам Slimline следует отнести фиксированный размер материнской платы (cмотри размеры_материнской_платы), другим недостатком данного типа является то, что в нем использовано фактически все внутреннее пространство. Но самый большой недостаток Slimline состоит в ограничении места для расширения возможностей РС.
Типичный Slimline имеет высоту? 15 см, ширину 35 см и длину 45 см.
Корпус типа DESKTOP
Тип корпуса Desktop (письменный стол), объединяет группу до недавнего времени наиболее часто применяемых корпусов. Самым большим недостатком этих корпусов является то обстоятельство, что они занимают много места на письменном столе, при этом установка монитора на корпусе РС затрудняет его использование и не отвечает существующим энергонормическим стандартам.
Габариты таких корпусов составляют, как правило, в ширину 45 см, в высоту около 20 см. Корпус Desktop предназначен для размещения в нем блока питания от 150 до 250 Вт, такой мощности хватает для всех элементов РС. Desktop имеет достаточно пространства для монтажа всех компонентов, которые обычно требуются пользователю.
Корпус типа TOWER
Корпуса типа Desktop являлись стандартными, пока не выяснилось, что многие пользователи не хотят загромождать свое рабочее место. Этому способствовало то обстоятельство, что по мере совершенствования и развития РС необходимость доступа к их конструктивным элементам стала возникать достаточно редко. Накопление данных происходит на диске. Доступ к дисководу осущ6ествляется только при передаче данных или изготовлении страховочных копий. Впрочем, имеются еще два элемента, которые должны быть расположены на панели управления корпуса РС. Это кнопка включения (отключения) питания и кнопка сброса системы Reset. Учитывая вышеизложенное, появилась возможность размещать корпус новой конструкции под рабочим столом.
Корпус типа MINI-TOWER
Корпус типа Mini-Tower можно сравнить с корпусом типа Desktop, установленном на бок. Габариты Mini-Tower идентичны габаритам корпуса Desktop. В большинстве случаев Mini-Tower имеет два съемных блока для 5,25 FDD, два съемный блока для 3,5 FDD и скрытый блок для винчестера.
|
|
|
Корпус типа Mini-Tower не имеет большого преимущества перед корпусом Desktop. Обычно корпус Tower располагается рядом со столом, благодаря чему освобождается рабочее пространство.
Корпус типа MIDI-TOWER
Корпус типа Midi-Tower несколько больше Mini-Tower и составляет высоту около 50 см. У Midi-Tower вместо двух блоков для привода размером 5,25 имеется три блока, а в основном конструктивные возможности сходны с возможностями корпуса Mini-Tower.
Корпус типа BIG-TOWER
Корпус Big-Tower является наиболее оптимальной конструкцией, если достаточно место рядом с рабочим столом или под ним. Корпус Big-Tower обладает большими возможностями в соответствии со своим именем. Обычно он оборудован 6 отсеками для установки приводов размером 5,25, а иногда еще 2 отсеками размером 3,5.
Габариты Big-Tower составляют по ширине около 48 см, в высоту 63 см и в длину 20 см.
Корпус типа FileServer
Под FileServer понимается главная вычислительная машина в сети, которая в соответствии со своим оснащением, мощностью и конфигурацией должна снабжать данными и координировать работу множества рабочих станций.
Корпус FileServer является самым дорогим корпусом. Габариты составляют 73 см в высоту, 30-35 см в ширину и около 55 см в длину. В корпусе FileServer с точки зрения полезной площади можно было бы разместить три вычислительных машины обычной конфигурации. Корпус снабжен колесиками, которые позволяют без особых усилий передвигать компьютер.
Блок питания
Основная задача блока питания - это преобразование напряжения сети 220-240В, в напряжения питания конструктивных элементов компьютера: 12. В и 5В.
Раньше для этих задач применялись силовые трансформаторы. Основное преимущество современных блоков питания перед трансформаторами состоит в весе. Трансформатор соответствующей мощности весит около 5 кг, в то время как вес современных импульсных блоков питания составляет всего около 900 грамм.
Недостатком импульсного блока питания по сравнению с блоками питания на основе силовых трансформаторов состоит в небольшом сроке их службы.
Каждому пользователю не помешает иметь представление о функционировании блока питания. Речь идет о коробке, в которой помещен вентилятор для обеспечения необходимого температурного режима электронных компонентов РС. Из-за пыли, со временем накапливающейся в блоке питания, вентиляция становится менее эффективной. Чем выше температура, тем короче срок службы элемента. Нередко при эксплуатации в сильно запыленном помещении блок питания полностью приходит в негодность из-за повышения температуры его элементов. В таких случаях следует использовать более дорогой корпус, на передней панели которого имеются специальные вентиляционные отверстия со специальными фильтрами.
|
|
|
Материнская плата
Материнская плата является основной частью каждого РС. Это не только "сердце компьютера" но и самостоятельный элемент, который управляет внутренними связям и взаимодействует через прерывание с другими внешними устройствами. В этом отношении материнская плата является элементом внутри РС, влияющим на общую производительность компьютера. Супербыстрый винчестер или гиперпроизводительная графическая карта нисколько не смогут увеличить его производительность, если тормозится поток данных от и к материнской плате.
На основной плате компьютера – системной или материнской плате, обычно располагаются основной микропроцессор, оперативная память, кэш-память, шины и BIOS. Кроме того, там находятся электронные схемы (контролеры), управляющие некоторыми устройствами компьютера. Так, контролер клавиатуры всегда находится на материнской плате. Часто там же находятся и контролеры для других устройств (жестких дисков, дисководов для дискет и т. д.). Такие контролеры называются встроенными или интегрированными в материнскую плату. На современных материнских платах обычно находятся интегрированные контролеры дискет, портов ввода-вывода, часто контролеры жестких дисков, иногда видеоконтроллер.
Материнскую плату (Motherboard) также называют главной (Mainboard) ил системной платой.
Размеры материнской платы
Размеры материнской платы нормированы. Также стандартизированы и отверстия внутри платы, которые соединяют ее с дном корпуса. Материнская плата обычно крепится двумя болтами, остающиеся отверстия предусмотрены для специальных стоек, которые фиксируют материнскую плату в корпусе.
Характерные размеры материнской платы.
| Обозначения величины | Размер (см) | Замечания |
| Fullsize | 35,6 на 30,5 | Устаревший |
| Babysize | 22,5 на 33 | Стандартный размер |
| Halfsize (2/3 Babysize) | 21,8 на 24,4 | Мини плата для РС с CPU 386 и 486,она пригодна для корпуса Slimline |
Процессор
Самым главным элементом в компьютере является микропроцессор – небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема. Эта схема выполняет все вычисления и обработку информации.
Микропроцессор умеет выполнять сотни миллионов операций в секунду. В компьютерах типа IBM PC используются микропроцессоры фирмы INTEL, а также совместимые с ними микропроцессоры других фирм. Микропроцессоры фирмы Intel таковы: Intel-8086, 80286, 80386 (Модификации SX и DX), 80486 (модификации SX, SX2, DX, DX2, DX4), Pentium, Pentium Pro и Pentium 2, они приведены в порядке возрастания производительности и цены. Разница производительности этих процессоров очень велика. Так новейший микропроцессор Pentium Pro быстрее процессора Intel 8086 в несколько тысяч раз!
Тактовая частота
Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту, чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Например, микропроцессоры Intel Pentium выпускаются с тактовой частотой от 75 до 200 МГц. Часто тактовая частота указывается вслед за моделью микропроцессора, например PENTIUM/75МГц.
Тактовая частота указывает скорость выполнения элементарных операций внутри микропроцессора. Разные модели микропроцессора выполняют одни и те же команды (например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем современнее модель микропроцессора, тем меньше тактов требуется микропроцессору для выполнения одних и тех же команд.
Сопроцессор
В тех случаях, когда на компьютере приходиться выполнять много математических вычислений (например, в инженерных расчетах, обработке трехмерных изображений и т. д.) желательно, чтобы математические операции над вещественными числами поддерживались аппаратно, то есть самим микропроцессором. Но микропроцессоры Intel 8086, 80286, 80386 и 80486 не обеспечивают такую поддержку, поэтому к ним для этого требуется добавить математический сопроцессор, который помогает основному микропроцессору выполнять математические операции над вещественными числами. Новейшие микропроцессоры Intel Pentium, Intel Pentium Pro и почти все их аналоги других фирм сами могут выполнять операции над вещественными числами, поэтому для них сопроцессоры не требуются.
Память
В этом параграфе пойдет речь о различных видах памяти, применяющихся в IBM PC-совместимых компьютерах.
Оперативная память
Очень важным элементом компьютера является память. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название “ оперативная” эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору не приходится долго ждать при чтении данных из памяти или при записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только, пока компьютер включен. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями, о которых говорится ниже). Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (Random Access Memory, то есть память с произвольным доступом).
Количество памяти
От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит, с какими программами вы сможете на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы либо вовсе не будут работать либо будут работать крайне медленно. Можно привести следующую классификацию возможностей компьютера в зависимости от оперативной памяти:
1 Мбайт и менее - на компьютере возможна работа только в среде DOS. Такие компьютеры можно использовать для редактирования текстов и ввода данных.
4 Мбайта – на компьютере возможна работа в среде DOS, Windows 3.1, Windows for Workgroups. Работа в DOS вполне комфортна, а в Windows нет, некоторые Windows-программы при таком объеме памяти вообще не работают, а некоторые позволяют лишь обрабатывать небольшие и несложные документы.
8 Мбайт – обеспечивается комфортная работа в Windows 3.1, Windows for Workgroups, при этом дальнейшее увеличение объема оперативной памяти уже практически не повышает быстродействие для большинства офисных приложений. Использование более новых операционных систем, как Windows 95, в принципе возможно, но работать они будут явно медленнее.
18 Мбайт – обеспечивается комфортная работа в Windows 95, причем дальнейшее увеличение объема оперативной памяти практически не повышает быстродействия при выполнении большинства офисных приложений.
32 Мбайта и более – такой объем оперативной памяти может требоваться для серверов локальных сетей, компьютеров, используемых для обработки фотоизображений и видеофильмов, и в некоторых других приложениях. Полезен, он может быть и для компьютеров, работающих под управлением ОС Windows NT.
Кэш-память
Для ускорения доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах используется специальная, сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы между микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.
Замечания
1. Для компьютеров на основе Intel 80386DX или 80486X размер кэш-памяти в 64 Кбайт является удовлетворительным, 128 Кбайт - вполне достаточным. Компьютеры на основе Intel Pentium обычно оснащаются кэш-памятью емкостью 256 Кбайт.
2. Некоторые производители в погоне за снижением себестоимости поставляют компьютеры без кэш-памяти или с фальшивой кэш-памятью. Следует иметь в виду, что это может сильно снизить производительность компьютера, иногда почти в два раза. Если учесть небольшую скорость кэш-памяти, такую экономию вряд ли можно считать разумной.
3. Микропроцессоры серий 486 и Pentium содержат небольшую внутреннюю кэш-память, поэтому для однозначности терминологии в технической литературе, кэш-память, размещаемую на системной плате, называют кэш-памятью второго уровня.
BIOS (постоянная память)
В IBM PC совместимых компьютерах имеется также и постоянная память, в которую данные занесены при ее изготовлении. Как правило, эти данные не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут только их считывать. Такой вид памяти обычно называется ROM (Read Only Memory, или память только для чтения), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство).
В IBM PC совместимом компьютере в постоянной памяти хранятся программы, для проверки оборудования компьютера, проверки загрузки операционной системы и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием ввода-вывода, часто содержимое оперативной памяти называется BIOS (Basic Input-Output System).
CMOS (полупостоянная память)
Кроме обычной оперативной памяти, в компьютере также имеется небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Его часто называют CMOS-памятью, поскольку эта память выполняется по CMOS-технологии (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), обладающим низким энергопотреблением. Содержание CMOS-памяти не изменяется при включении электропитания компьютера, поскольку для ее питания используется специальный аккумулятор. Для изменения параметров настройки компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера SETUP.
Видеопамять
Еще один вид памяти в IBM PC совместимых компьютерах – это видеопамять, то есть память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера – электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран (смотри мониторы_и_видеоконтроллеры).
Контроллеры и шины.
|
|
|
