Computer

1. 11
Персональный компьютер:Персональный компьютер:
устройство и принципустройство и принцип
работыработы

2. 10.04.1910.04.19 22
Персональный компьютерПерсональный компьютер — компьютер— компьютер
(вычислительная машина), предназначенный(вычислительная машина), предназначенный
для личного использования, цена, размеры идля личного использования, цена, размеры и
возможности которого удовлетворяютвозможности которого удовлетворяют
запросы большого количества людей.запросы большого количества людей.
Современный персональный компьютерСовременный персональный компьютер
может быть реализован в различныхможет быть реализован в различных
вариантах – настольном (вариантах – настольном (desktop)desktop),,
портативномпортативном (notebook)(notebook), карманном, карманном
(handheld)(handheld) и других.и других.
ОпределениеОпределение

3. 10.04.1910.04.19 33
Настольный вариант ПКНастольный вариант ПК
Это стандартная конфигурацияЭто стандартная конфигурация
персонального компьютера, когдаперсонального компьютера, когда
основные блоки разнесены отдельно:основные блоки разнесены отдельно:
– системный блок;системный блок;
– монитор;монитор;
– клавиатура;клавиатура;
– колонки;колонки;
– мышь.мышь.

4. 10.04.1910.04.19 44
Мобильные ПКМобильные ПК
НоутбукиНоутбуки
– Компактные компьютеры, содержащие всеКомпактные компьютеры, содержащие все
необходимые компоненты (в том численеобходимые компоненты (в том числе
монитор) в одном небольшом корпусе, какмонитор) в одном небольшом корпусе, как
правило, складывающемся в виде книжки.правило, складывающемся в виде книжки.
– Для достижения малых размеров в нихДля достижения малых размеров в них
применяются специальные технологии:применяются специальные технологии:
специально разработанныеспециально разработанные
микросхемы,микросхемы,
ОЗУ и жесткие дискиОЗУ и жесткие диски
уменьшенных габаритов,уменьшенных габаритов,
компактная клавиатура,компактная клавиатура,
внешние блоки питания,внешние блоки питания,
минимум гнезд расширения.минимум гнезд расширения.

5. 10.04.1910.04.19 55
Планшетные ПКПланшетные ПК
– Аналогичны ноутбукам, но содержатАналогичны ноутбукам, но содержат
чувствительный к нажатию экран и нечувствительный к нажатию экран и не
содержат механической клавиатуры.содержат механической клавиатуры.
– Ввод текста и управление осуществляютсяВвод текста и управление осуществляются
через экранный интерфейс.через экранный интерфейс.
– Вычислительная мощьВычислительная мощь
уступает настольным ПК,уступает настольным ПК,
так как применяютсятак как применяются
энергосберегающиеэнергосберегающие
компоненты.компоненты.
Мобильные ПКМобильные ПК

6. 10.04.1910.04.19 66
Карманные ПК (PDA)Карманные ПК (PDA)
– Сверхпортативные устройства, умещающиеся вСверхпортативные устройства, умещающиеся в
кармане.кармане.
– Управление ими, как правило, происходит сУправление ими, как правило, происходит с
помощью небольшого по размерам и разрешениюпомощью небольшого по размерам и разрешению
экрана, чувствительного к нажатию пальца илиэкрана, чувствительного к нажатию пальца или
специального пера (стилуса),специального пера (стилуса),
а клавиатура и мышьа клавиатура и мышь
отсутствуют.отсутствуют.
– Разрешение экрана невелико,Разрешение экрана невелико,
как правило 320х400как правило 320х400
В таких устройствах используютсяВ таких устройствах используются
сверхэкономичные процессоры исверхэкономичные процессоры и
флэш-накопители небольшого объёмафлэш-накопители небольшого объёма
Мобильные ПКМобильные ПК

7. 10.04.1910.04.19 77
Основные составные частиОсновные составные части
персонального компьютераперсонального компьютера
1.1. МониторМонитор
2.2. Системная платаСистемная плата
3.3. ПроцессорПроцессор
4.4. ОперативнаяОперативная
памятьпамять
5.5. ПлатыПлаты
расширенийрасширений
6.6. Блок питанияБлок питания
7.7. ОптическийОптический
приводпривод
8.8. Жесткий дискЖесткий диск
9.9. МышьМышь
10.10. КлавиатураКлавиатура

8. 10.04.1910.04.19 88
Системная (материнская) платаСистемная (материнская) плата
Материнская платаМатеринская плата — печатная плата, на— печатная плата, на
которой монтируется чипсет и прочиекоторой монтируется чипсет и прочие
компоненты компьютерной системы.компоненты компьютерной системы.
– Чипсет — это наборЧипсет — это набор
микросхем материнскоймикросхем материнской
платы.платы.
– Чипсет состоит из 2-хЧипсет состоит из 2-х
основных микросхем:основных микросхем:
MCH — контроллер-MCH — контроллер-
концентратор памяти —концентратор памяти —
Северный мост (Северный мост (NorthbridgeNorthbridge) —) —
обеспечивает взаимодействие ЦП с памятью иобеспечивает взаимодействие ЦП с памятью и
видеоадаптером.видеоадаптером.
ICH — контроллерICH — контроллер ввода-вывода — Южный мостввода-вывода — Южный мост
((SouthbridgeSouthbridge) — обеспечивает взаимодействие между ЦП) — обеспечивает взаимодействие между ЦП
и жестким диском, слотамии жестким диском, слотами PCIPCI,, USBUSB и пр.и пр.

9. 10.04.1910.04.19 99
Материнская платаМатеринская плата
Название происходит от английскогоНазвание происходит от английского
motherboard.motherboard.
На материнской плате кроме чипсетаНа материнской плате кроме чипсета
располагаются разъёмы для подключениярасполагаются разъёмы для подключения
центрального процессора, графическойцентрального процессора, графической
платы, звуковой платы, жёстких дисков,платы, звуковой платы, жёстких дисков,
оперативной памяти и другие разъемы.оперативной памяти и другие разъемы.
Все основные электронные схемыВсе основные электронные схемы
компьютера и необходимые дополнительныекомпьютера и необходимые дополнительные
устройства включаются в материнскую плату,устройства включаются в материнскую плату,
или подключаются к ней с помощью слотовили подключаются к ней с помощью слотов
расширения.расширения.

10. 10.04.1910.04.19 1010
Наиболее известные производителиНаиболее известные производители
материнских плат на российском рынке:материнских плат на российском рынке:
фирмыфирмы AsusAsus,, GigabyteGigabyte,, IntelIntel,, ElitegroupElitegroup,,
MSIMSI..
Из российских производителейИз российских производителей
материнских плат можно упомянутьматеринских плат можно упомянуть
компанию Формоза, котораякомпанию Формоза, которая
производила платы, используяпроизводила платы, используя
компоненты фирм Lucky Star и Albatron.компоненты фирм Lucky Star и Albatron.
Материнская платаМатеринская плата

11. 10.04.1910.04.19 1111
Центральный процессорЦентральный процессор
Центральный процессорЦентральный процессор ((ЦПЦП) или) или
центральное процессорное устройствоцентральное процессорное устройство
((ЦПУЦПУ) (англ.) (англ. central processing unit —central processing unit — CPUCPU) —) —
процессор машинных инструкций, частьпроцессор машинных инструкций, часть
аппаратного обеспечения компьютера,аппаратного обеспечения компьютера,
отвечающая за выполнениеотвечающая за выполнение
основной доли работ поосновной доли работ по
обработке информации.обработке информации.
Большинство современныхБольшинство современных
процессоров реализуютпроцессоров реализуют
циклический процессциклический процесс
последовательной обработки информации,последовательной обработки информации,
изобретённый Джоном фон Нейманом.изобретённый Джоном фон Нейманом.

12. 10.04.1910.04.19 1212
Структурная схема ПЭВМСтруктурная схема ПЭВМ
Шина данных
Шина адреса
Шина управления
ЦП ОП контроллерконтроллер
ВнУ
…
…
ТаймерКПД
Системная магистраль

13. 10.04.1910.04.19 1313
Оперативная памятьОперативная память
Оперативная памятьОперативная память
(ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) —(ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) —
память, предназначенная дляпамять, предназначенная для временноговременного храненияхранения
данных и команд, необходимых процессору дляданных и команд, необходимых процессору для
выполнения им операций.выполнения им операций.
Оперативная память передаёт процессору командыОперативная память передаёт процессору команды
и данные непосредственно, либо черези данные непосредственно, либо через кэш-памятькэш-память..
Каждая ячейка оперативной памяти имеет свойКаждая ячейка оперативной памяти имеет свой
индивидуальный адрес.индивидуальный адрес.

14. 10.04.1910.04.19 1414
Современная оперативная памятьСовременная оперативная память
представляет собойпредставляет собой динамическую память сдинамическую память с
произвольным доступомпроизвольным доступом ((англ. dynamic randomангл. dynamic random
access memory, DRAMaccess memory, DRAM).).
– Понятие памяти с произвольным доступомПонятие памяти с произвольным доступом
предполагает, что в процессе обращения к даннымпредполагает, что в процессе обращения к данным
не учитывается порядок их расположения в ней.не учитывается порядок их расположения в ней.
Ячейка памятиЯчейка памяти — часть запоминающего— часть запоминающего
устройства ЭВМ для хранения 1 машинногоустройства ЭВМ для хранения 1 машинного
слова (числа) или его части (например,слова (числа) или его части (например,
1 байта).1 байта).
– Общее число ячеек памяти всех запоминающихОбщее число ячеек памяти всех запоминающих
устройств определяетустройств определяет ёмкость памятиёмкость памяти ЭВМ.ЭВМ.
Оперативная памятьОперативная память

15. 10.04.1910.04.19 1515
Жесткий дискЖесткий диск
Накопитель на жёстких магнитныхНакопитель на жёстких магнитных
дискахдисках,, жёсткий дискжёсткий диск,, HDDHDD илиили
винчестервинчестер, (англ., (англ. Hard Disk DriveHard Disk Drive) —) —
энергонезависимое, перезаписываемоеэнергонезависимое, перезаписываемое
компьютерноекомпьютерное
запоминающеезапоминающее
устройство.устройство.
Является основнымЯвляется основным
накопителем данныхнакопителем данных
практически во всехпрактически во всех
современных компьютерах.современных компьютерах.

16. 10.04.1910.04.19 1616
Жесткий дискЖесткий диск
Информация в НЖМД записывается наИнформация в НЖМД записывается на
жёсткие (алюминиевые или стеклянные)жёсткие (алюминиевые или стеклянные)
пластины, покрытые слоем ферромагнитногопластины, покрытые слоем ферромагнитного
материала.материала.
Считывающие головки в рабочем режиме неСчитывающие головки в рабочем режиме не
касаются поверхности пластин, а «парят» надкасаются поверхности пластин, а «парят» над
ними.ними.
Расстояние между головкой и дискомРасстояние между головкой и диском
составляет несколько нанометров (всоставляет несколько нанометров (в
современных дисках 5-10 нм), а отсутствиесовременных дисках 5-10 нм), а отсутствие
механического контакта обеспечивает долгиймеханического контакта обеспечивает долгий
срок службы устройства.срок службы устройства.

17. 10.04.1910.04.19 1717
Название «Винчестер»Название «Винчестер»
В 1973 году фирма IBM выпустила жёсткийВ 1973 году фирма IBM выпустила жёсткий
диск модели 3340, впервые объединивший вдиск модели 3340, впервые объединивший в
одном неразъёмном корпусе пластины дискаодном неразъёмном корпусе пластины диска
и считывающие головки.и считывающие головки.
При его разработке инженеры использовалиПри его разработке инженеры использовали
краткое внутреннее название «30-30», чтократкое внутреннее название «30-30», что
означало два модуля (в максимальнойозначало два модуля (в максимальной
компоновке) по 30 Мб каждый.компоновке) по 30 Мб каждый.
Кеннет Хотон, руководительКеннет Хотон, руководитель
проекта, по созвучию с обозна-проекта, по созвучию с обозна-
чением популярного охотни-чением популярного охотни-
чьего ружья «Winchester 30-30» предложилчьего ружья «Winchester 30-30» предложил
назвать этот диск «винчестером».назвать этот диск «винчестером».

18. 10.04.1910.04.19 1818
Блок питанияБлок питания
Компьютерный блок питанияКомпьютерный блок питания предназначенпредназначен
для снабжения узлов компьютерадля снабжения узлов компьютера
электрической энергией.электрической энергией.
В его задачу входит преобразование сетевогоВ его задачу входит преобразование сетевого
напряжения до заданных значений, ихнапряжения до заданных значений, их
стабилизация и защита от незначительныхстабилизация и защита от незначительных
помехпомех
питающего напряжения.питающего напряжения.
Основным параметромОсновным параметром
компьютерного блока питаниякомпьютерного блока питания
является максимальнаяявляется максимальная
мощность, потребляемая из сети.мощность, потребляемая из сети.

19. 10.04.1910.04.19 1919
Компьютерный блок питания дляКомпьютерный блок питания для
сегодняшней платформы ПК обеспечиваетсегодняшней платформы ПК обеспечивает
выходные напряжения ±5, ±12, +3.3 В.выходные напряжения ±5, ±12, +3.3 В.
Существуют следующие стандарты блоковСуществуют следующие стандарты блоков
питания:питания:
– ATAT –– выключатель питания находится в силовойвыключатель питания находится в силовой
цепи и обычно выводится на переднюю панельцепи и обычно выводится на переднюю панель
корпуса. Как следствие, автоматическоекорпуса. Как следствие, автоматическое
включение и выключение компьютеравключение и выключение компьютера
невозможно.невозможно.
– ATX –ATX – напряжение все время подается на
системную плату. Поддерживает управление
питанием по сигналу с платы, которая имеет для
этого программный интерфейс.

20. 10.04.1910.04.19 2020
Оптический приводОптический привод
Оптический приводОптический привод – электрическое– электрическое
устройство для считывания и возможноустройство для считывания и возможно
записи информации с оптическихзаписи информации с оптических
носителей (носителей (CD-ROM,CD-ROM, DVD-ROMDVD-ROM).).
Сегодня большая часть оптическихСегодня большая часть оптических
приводов выпускается с интерфейсомприводов выпускается с интерфейсом
IDE/ATAPI.
Внешние приводы CD-ROM обычно
делают с интерфейсом USB.

21. 10.04.1910.04.19 2121
Оптический приводОптический привод
ПриводПривод CD-ROMCD-ROM позволяет толькопозволяет только
считывать информацию с дискасчитывать информацию с диска
ПриводПривод CD-RWCD-RW позволяет и считыватьпозволяет и считывать
информацию с диска и записывать наинформацию с диска и записывать на
диск.диск.
ПриводПривод DVD-ROMDVD-ROM позволяет читатьпозволяет читать
дискидиски CD-R, CD-ROM, CD-RW, DVD-CD-R, CD-ROM, CD-RW, DVD-
ROM, DVD-RWROM, DVD-RW

22. 10.04.1910.04.19 2222
Оптический приводОптический привод
Для приводовДля приводов DVD-RWDVD-RW существуютсуществуют
спецификации:спецификации:
– DVD-RW разработана группой крупнейших
японских компаний, в числе которых JVC,
Hitachi, Mitsubishi;
– DVD+RW поддерживают фирмы Sony,
Philips, Yamaha.
– В качестве универсального решения
предлагаются комбинированные приводы
DVD±RW

23. 10.04.1910.04.19 2323
МониторМонитор
Монитор, дисплейМонитор, дисплей — интерфейс— интерфейс
системы «человек — аппаратура —системы «человек — аппаратура —
человек». Преобразует цифровую ичеловек». Преобразует цифровую и
(или) аналоговую информацию в(или) аналоговую информацию в
видеоизображение.видеоизображение.

24. 10.04.1910.04.19 2424
Классификация мониторовКлассификация мониторов
По цветностиПо цветности
– цветные;цветные;
– монохромные.монохромные.
По виду выводимой информацииПо виду выводимой информации
– алфавитно-цифровые – дисплеи,алфавитно-цифровые – дисплеи,
способные отображать только алфавитно-способные отображать только алфавитно-
цифровую информацию;цифровую информацию;
– графические: векторные, растровыеграфические: векторные, растровые

25. 10.04.1910.04.19 2525
Классификация мониторовКлассификация мониторов
По строениюПо строению
– ЭЛТ — на основе электронно-лучевой трубкиЭЛТ — на основе электронно-лучевой трубки
(англ. CRT — cathode ray tube);(англ. CRT — cathode ray tube);
– ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ.ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ.
LCD — liquid crystal display);LCD — liquid crystal display);
– Плазменный — на основе плазменной панели;Плазменный — на основе плазменной панели;
– Проекционный — видеопроектор и экранПроекционный — видеопроектор и экран
размещённые отдельно или объединённые вразмещённые отдельно или объединённые в
одном корпусе (как вариант через зеркало илиодном корпусе (как вариант через зеркало или
систему зеркал).систему зеркал).

26. 10.04.1910.04.19 2626
КлавиатураКлавиатура
КлавиатураКлавиатура — устройство,— устройство,
представляющее собой набор кнопокпредставляющее собой набор кнопок
(клавиш), предназначенных для(клавиш), предназначенных для
управления каким-либо устройствомуправления каким-либо устройством
или для ввода информации.или для ввода информации.
Это одно из основныхЭто одно из основных
устройств вводаустройств ввода
информации в ЭВМ.информации в ЭВМ.

27. 10.04.1910.04.19 2727
Клавиатура имеет несколько групп клавиш:Клавиатура имеет несколько групп клавиш:
– Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши;Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши;
– Специальные клавиши;Специальные клавиши;
– Функциональные клавиши;Функциональные клавиши;
– Клавиши для управления курсором;Клавиши для управления курсором;
– Служебные клавиши для смены регистров иСлужебные клавиши для смены регистров и
модификации кодов других клавиш (модификации кодов других клавиш (Ctrl, Alt, Shift)Ctrl, Alt, Shift);;
– Служебные клавиши для фиксации регистров;Служебные клавиши для фиксации регистров;
– Вспомогательные клавиши.Вспомогательные клавиши.
Общее число клавиш клавиатуры – 104,Общее число клавиш клавиатуры – 104,
однако, количество различных сигналов отоднако, количество различных сигналов от
клавиатуры значительно превышает этоклавиатуры значительно превышает это
число.число.

28. 10.04.1910.04.19 2828
Компьютерная мышьКомпьютерная мышь
Манипулятор «мышь»Манипулятор «мышь» — одно из— одно из
указательных устройств ввода (англ.указательных устройств ввода (англ. pointingpointing
devicedevice), обеспечивающих интерфейс), обеспечивающих интерфейс
пользователя с компьютером.пользователя с компьютером.
Мышь воспринимает своё перемещение вМышь воспринимает своё перемещение в
рабочей плоскости (обычно — на участкерабочей плоскости (обычно — на участке
поверхности стола) и передаёт этуповерхности стола) и передаёт эту
информацию компьютеру.информацию компьютеру.
Программа, работающая наПрограмма, работающая на
компьютере, в ответ накомпьютере, в ответ на
перемещение мыши производитперемещение мыши производит
на экране действие, отвечающеена экране действие, отвечающее
направлению и расстоянию этогонаправлению и расстоянию этого
перемещения.перемещения.

29. 10.04.1910.04.19 2929
Компьютерная мышьКомпьютерная мышь
В дополнение к детекторуВ дополнение к детектору
перемещения мышь имеет от одной доперемещения мышь имеет от одной до
трех (или более) кнопок, а такжетрех (или более) кнопок, а также
дополнительные элементы управлениядополнительные элементы управления
(колёса прокрутки, потенциометры,(колёса прокрутки, потенциометры,
джойстики, трекболы, клавиши и т. п.).джойстики, трекболы, клавиши и т. п.).
Первая компьютерная мышьПервая компьютерная мышь
(Дугласом Энгельбартом,(Дугласом Энгельбартом,
1963)1963)

30. 10.04.1910.04.19 3030
Датчики перемещения у «мыши»Датчики перемещения у «мыши»
Шаровой приводШаровой привод
– движение мыши передается надвижение мыши передается на
выступающий из корпуса гуммированныйвыступающий из корпуса гуммированный
стальной шарикстальной шарик
– Два прижатых к шарику ролика снимаютДва прижатых к шарику ролика снимают
его движения по каждому из измерений иего движения по каждому из измерений и
передают их на датчики, преобразующиепередают их на датчики, преобразующие
эти движения в электрические сигналы.эти движения в электрические сигналы.

31. 10.04.1910.04.19 3131
Оптические мышиОптические мыши
– Оптические мыши сделаны на базе микросхемы,Оптические мыши сделаны на базе микросхемы,
содержащей фотосенсор и процессор обработкисодержащей фотосенсор и процессор обработки
изображения.изображения.
– Фотосенсор периодически сканирует участокФотосенсор периодически сканирует участок
рабочей поверхности под мышью.рабочей поверхности под мышью.
– При изменении рисунка процессор определяет, вПри изменении рисунка процессор определяет, в
какую сторону и на какое расстояниекакую сторону и на какое расстояние
сместилась мышь.сместилась мышь.
– Сканируемый участок подсвечиваетсяСканируемый участок подсвечивается
светодиодом (обычно — красногосветодиодом (обычно — красного
цвета) под косым углом.цвета) под косым углом.

32. 10.04.1910.04.19 3232
Будущие перспективыБудущие перспективы
В ближайшие 10-20 лет, скорее всего, изменитсяВ ближайшие 10-20 лет, скорее всего, изменится
материальная часть процессоров, ввиду того, чтоматериальная часть процессоров, ввиду того, что
технологический процесс достигнет физическихтехнологический процесс достигнет физических
пределов производства.пределов производства.
Возможно, это будут:Возможно, это будут:
– Квантовые компьютерыКвантовые компьютеры
– Молекулярные компьютерыМолекулярные компьютеры
Вполне вероятно, что, со временем придётсяВполне вероятно, что, со временем придётся
изменить и информационную часть процессоров, тоизменить и информационную часть процессоров, то
есть перейти от двоичных процессоров на двоичныхесть перейти от двоичных процессоров на двоичных
триггерах к троичным процессорам на троичныхтриггерах к троичным процессорам на троичных
триггерах и, вероятно, к е-процессорам с системойтриггерах и, вероятно, к е-процессорам с системой
счисления равной основанию натуральныхсчисления равной основанию натуральных
логарифмов, то есть числу е=2,71....логарифмов, то есть числу е=2,71....
– как когда-то, во времена Непера, в логарифмическихкак когда-то, во времена Непера, в логарифмических
таблицах перешли к основанию равному числу е.таблицах перешли к основанию равному числу е.