Budowa komputera.pdf

Budowa komputera.

Uproszczony schemat budowy urządzenia zwanego powszechnie mikrokomputerem lub kompute-

rem osobistym (PC – personal computer):

PAMIĘĆ

URZĄDZENIA

WEJŚCIOWE

MIKROPROCESOR

URZĄDZENIA

WYJŚCIOWE

Mikroprocesor – to niepodzielny układ scalony, do którego wprowadzamy dane wejściowe i program

ich przetwarzania, a otrzymujemy dane wyjściowe. Na tzw. płycie głównej komputera znajduje się spe-

cjalne gniazdo, w którym osadzony jest mikroprocesor. Rodzaj mikroprocesora decyduje o moŜliwo-

ściach komputera.

Mikroprocesor wykonuje swoje operacje z bardzo duŜą szybkością; w obecnych komputerach osobistych

wykonuje kilkadziesiąt milionów operacji na sekundę. Mikroprocesor w danej chwili moŜe wykonywać

tylko jedną operację.

Szybkość mikroprocesora zaleŜy od jego rodzaju, jak i rodzaju tzw. generatora (nazywanego zegarem).

Jest to specjalny układ elektroniczny wywołujący (generujący) drgania elektryczne.

Mikroprocesor pracuje cyklicznie, zgodnie z częstotliwością drgań generatora komputera. Częstotliwość

pracy generatora jest wyraŜana w megahercach (MHz, GHz). Jeśli mówimy, Ŝe komputer pracuje z pręd-

kością 3,2 GHz, to mikroprocesor tego komputera wykonuje 3,2 miliardy operacji w ciągu sekundy.

PamiĘĆ komputera.

Oprócz mikroprocesora istotnym składnikiem jednostki centralnej jest pamięć.

Główne rodzaje pamięci.

PAMIĘĆ

WEWNĘTRZNA

ZEWNĘTRZNA

ROM

RAM

HDD

FDD

CD ROM

Pamięć komputera moŜna wyobrazić sobie w postaci zbioru komórek, z których kaŜda jest zdolna do za-

pamiętania jednej z dwóch przeciwnych informacji. Są to informacje typu: tak – nie, jest – nie ma, napię-

cie równe 5V – napięcie równe 0 V. Nie wnikając w treść tych informacji, przyjęto jednej z nich przypi-

sywać wartość 0, a drugiej 1. Taka pojedyncza komórka pamięci ma pojemność równą 1 bitowi .

Pojemność pamięci komputera jest określana w bajtach (ang. byte, skrót – B). Pamięć o pojemności 1

bajta moŜna przedstawić w postaci układu 8 komórek, z których kaŜda ma pojemność 1 bita. Przykłado-

wa zawartość takiej pamięci :

1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1

Pojemność pamięci współczesnych komputerów są podawane w większych jednostkach:

1 kB = 1024 B,

1 MB = 1024 kB,

1 GB = 1024 MB.

Pamięć wewnętrzna mieści się w układach scalonych zamontowanych na płycie głównej komputera. Do

pamięci wewnętrznych zaliczamy:

Pamięć RAM,

Pamięć ROM.

Pamięć operacyjna komputera jest często oznaczana symbolem RAM. Jest to skrót od angielskiej nazwy

tej pamięci – Random Access Memory – pamięć o swobodnym dostępie. Bierze się to stąd, Ŝe kaŜda ko-

mórka tej pamięci ma swój adres, dlatego mikroprocesor ma bezpośredni dostęp do jej zawartości, za-

równo do zapisu informacji, jak i jej odczytu. Pamięć RAM przeznaczona jest do odczytu i do zapisu.

Wszystkie programy i dane są najpierw umieszczane w RAM, a stamtąd przekazywane do procesora.

Wielkość pamięci określa, ile informacji moŜna w niej umieścić i jest ona liczona i megabajtach. Zazwy-

czaj instaluje się ją skokowo: 1MB, 4MB, 8MB, 16MB,…

Mikroprocesor pracuje cyklicznie, zgodnie z częstotliwością drgań generatora komputera. W kaŜdym

cyklu mikroprocesor przetwarza pewną stałą porcję informacji zawartą w tzw. słowie maszynowym. Dłu-

gość tego słowa jest wyraŜana w bitach – mówi się o mikroprocesorach, a więc i komputerach 8-, 16-, 32-

lub 64-bitowych.

Oprócz pojemności, najbardziej istotną cechą pamięci operacyjnej jest jej trwałość zaleŜna od zasilania

napięciem elektrycznym. Nawet chwilowe odłączenie zasilania powoduje zanik jej zawartości. Dlatego w

chwili wyłączenia komputera pamięć operacyjna jest pusta.

W związku z tym minimum informacji niezbędnych do prawidłowego rozpoczęcia pracy komputera za-

warte jest w odrębnych układach nazywanych pamięcią ROM – skrót od angielskiej nazwy Read Only

Memory – pamięć tylko do odczytu. Zawartość tej pamięci nie znika nawet podczas dłuŜszego wyłączenia

zasilania komputera, ale nie moŜna w niej zapisywać informacji, jej zawartość jest ustalona.

Pamięć zewnętrzna czasami nazywana pamięcią pomocniczą lub masową; ma postać urządzeń do odczy-

tywania zapisanych informacji lub trwałego zapisywania i odczytywania informacji.

Najczęściej są to tzw. stacje dysków, w których do zapisu i odczytu informacji wykorzystywane jest zja-

wisko magnesowania specjalnego nośnika.

Powszechnie stosowane są skrótowe oznaczenia stacji dysków:

HDD – Hard Disk Drive – napęd dysku twardego (sztywnego).

FDD – Floppy Disk Drive – napęd dysku elastycznego.

HDD jest urządzeniem zamkniętym w szczelnej obudowie i zamontowanym najczęściej wewnątrz obu-

dowy jednostki centralnej. Zapis informacji odbywa się na ferromagnetycznym nośniku nałoŜonym na

powierzchnię sztywnej płytki w kształcie koła (dysku).

NajwaŜniejszą cechą dysku jest pojemność , mierzona w gigabajtach. Pojemność ta musi wzrastać, ponie-

waŜ programy komputerowe i pliki zajmują coraz więcej miejsca na dysku.

Oprócz pojemności napęd dysku twardego jest charakteryzowany przez tzw. czas dostępu do informacji.

Jest to czas potrzebny na ustawienie głowicy zapisująco – odczytującej nad obszarem zawierającym po-

Ŝądane informacje.

Dla oceny dysku twardego istotna jest równieŜ szybkość transmisji , określająca szybkość odczytu lub

zapisu mierzoną liczbą informacji przesyłanych w jednostce czasu. Współczesne dyski twarde zapewniają

szybkość transmisji około kilku megabajtów na sekundę (MB/s).

FDD nie jest wyposaŜony we własny, stały nośnik informacji i dlatego przed zapisem bądź odczytem

informacji naleŜy do jego wnętrza wsunąć tzw. dyskietkę elastyczną.

Głowica zapisująco – odczytująca ma dostęp do powierzchni dyskietki przez specjalne okienko wykona-

ne w jej obudowie. W dyskietce 3,5” jest ono zamykane specjalną zasuwką, która otwiera się w chwili

wsuwania dyskietki do napędu.

Płyta kompaktowa CD (CD – Compact Disc). Najczęściej stosowane w komputerach domowych urzą-

dzenia pozwalają tylko na odczyt informacji wcześniej zapisanych na płycie kompaktowej, toteŜ są często

określane skrótem CD-ROM.

Karta graficzna i monitor.

Karta graficzna steruje pracą monitora. Od jej rodzaju zaleŜy to, czy moŜemy uŜywać monitora mono-

chromatycznego czy kolorowego, a takŜe ilość dostępnych na ekranie kolorów i rozdzielczość.

Mikroprocesor komputera nie steruje bezpośrednio przebiegiem powstawania obrazu na ekranie – te ope-

racje są zlecone karcie grafiki. Jest to specjalny układ elektroniczny dołączony do płyty głównej kompu-

tera przez tzw. złącze krawędziowe. Układ ten jest wyposaŜony w gniazdo, do którego podłączamy prze-

wód sterujący monitorem.

Do kart mogą być podłączone monitory kolorowe i czarno – białe. JeŜeli obraz jest kolorowy, to na ekra-

nie monitora czarno-białego pojawia się szarość o zróŜnicowanej intensywności (od bieli do czerni). Po-

dobne zjawisko moŜna zaobserwować na ekranie kolorowego telewizora po zmniejszeniu tzw. nasycenia

kolorów do minimum.

Obraz na ekranie monitora jest zbudowany z punktów nazywanych pikselami.

Karta grafiki umoŜliwia wyświetlanie obrazu w jednym z dwóch trybów: tekstowym i graficznym.

Tryb tekstowy. Tryb tekstowy polega na wyświetlaniu na ekranie znaków naleŜących do wcześniej okre-

ślonego zbioru. Zazwyczaj ten zbiór zawiera 256 znaków. W trybie tekstowym na ekranie mieści się

standardowo 25 wierszy, a w kaŜdym wierszu 80 do znaków.

Tryb graficzny. W trybie graficznym moŜna wyświetlać poszczególne punkty (piksele) i – posługując się

odpowiednimi programami - tworzyć z nich obrazy.

Tryb graficzny jest określony przez rozdzielczość i liczbę kolorów. Rozdzielczość w trybie graficznym

określa liczbę pikseli tworzących obraz na ekranie i mierzona jest w poziomie i w pionie. Na przykład

tryb graficzny 1024 x 768, 256 kolorów pozwala na wyświetlenie do 1024 punktów w poziomie i 768 w

pionie, w 256 kolorach. Kartę graficzną charakteryzuje jej rodzaj i wielkość zainstalowanej pamięci wi-

deo.

Pamięć wideo potrzebna jest karcie graficznej do przechowywania przetwarzanych przez nią danych. Im

więcej punktów na ekranie i kolorów ma karta wyświetlić, tym więcej potrzeba pamięci wideo.

Karta dŹwiĘkowa.

Do korzystania z komputera i jego programów staje się wręcz niezbędna karta dźwiękowa ( sound card ).

Karty dźwiękowe róŜnią się między sobą jakością odtwarzania dźwięku, wyposaŜeniem w sterowniki

CD-ROM, moŜliwością odtwarzania plików dźwiękowych w róŜnych formatach.

Oprócz odtwarzania dźwięku karty potrafią takŜe go nagrywać z jakością dorównującą, a nawet przewyŜ-

szającą, płyty CD.

NajwaŜniejszym, z punktu widzenia uŜytkownika, rozróŜnieniem jest jakość dźwięku. Istnieją karty 8-

bitowe i 16-bitowe. Karty 8-bitowe są zwykle monofoniczne i jakość odtwarzanego przez nie dźwięku

przypomina monofoniczne radio czy magnetofon. Karty 16-bitowe to karty stereofoniczne, często pozwa-

lające na odtwarzanie dźwięku o jakości zbliŜonej do CD.

Karty w rzeczywistości tylko przetwarzają dźwięk; odtwarzany jest on przez głośniki lub słuchawki

Klawiatura.

Klawiatura komputera słuŜy do wprowadzania danych i wydawania poleceń. Podzielona jest na cztery

części: maszynową, edycyjną, kalkulatorową i funkcyjną.

część funkcyjna część kalkulatorowa (klawiatura numeryczna)

część maszynowa część edycyjna

CzĘŚĆ maszynowa realizuje funkcje maszyny do pisania. Są tu klawisze pozwalające wprowadzać litery,

cyfry, znaki przestankowe, oraz klawisze specjalne, wyróŜnione kolorem szarym. Klawisze specjalne

pełnią spełniają róŜne funkcje pomocnicze. Na przykład klawisz Shift pozwala wprowadzać duŜe litery, a

Alt – polskie znaki.

CzĘŚĆ edycyjna ma szczególne zastosowanie przy pracy na róŜnego rodzaju edytorach, bazach danych,

arkuszach kalkulacyjnych. Pozwala na przesuwanie kursora po tekście.

CzĘŚĆ kalkulatorowa (klawiatura numeryczna) ma ten sam układ i spełnia te same funkcje co klawisze w

sklepowej kasie.

CzĘŚĆ funkcyjna w wielu programach pewne funkcje i opcje moŜna wywoływać nie tylko wpisując ich

nazwy lub posługując się myszką, ale takŜe za pomocą klawiszy funkcyjnych. Na przykład F1 powszech-

nie uŜywa się do przywoływania pomocy.

Klawiatura posiada zwykle 101 klawiszy w układzie QWERTY

Znaczenie klawiszy wg waŜności:

ENTER - potwierdzanie poleceń i przesuwanie się o wiersz niŜej w edytorach tekstu,

ESC - ESCAPE, ucieczka, wychodzenie z opcji w programach,

BACKSPACE - usuwanie ostatnio wprowadzonego znaku,

DELETE - usuwanie znaku po prawej stronie kursora,

SHIFT - przytrzymany razem z innym klawiszem uruchamia pisanie „duŜymi” literami,

CAPS LOCK – włącza duŜe litery do czasu ponownego naciśnięcia,

INSERT – uruchamia i wyłącza tryb nadpisywania oraz słuŜy do zaznaczania plików i katalogów w programach narzę-

dziowych,

HOME i END – umoŜliwiają wykonanie skoku na początek i koniec linii lub strony,

PAGE UP i PAGE DOWN – umoŜliwiają przechodzenie o stronę w górę lub w dół oraz „przewijanie” rekordów w bazach

danych,

NUMLOCK – uruchamia lub wyłącza klawiaturę numeryczną,

PRINT SCRN – drukuje zawartość ekranu lub wrzuca go do Schowka,

CTRL i ALT – to klawisze specjalne, działające tylko razem z innymi klawiszami np.

CTRL i F4 – zamyka otwarte okna, ALT i F4 – zamyka otwarte programy

CTRL ALT DELETE – resetuje komputer lub zamyka „zawieszone” programy

SPACJA – długi, nieoznaczony klawisz wstawia odstępy pomiędzy znakami,

Klawisze od F1 do F12 – to klawisze funkcyjne, definiowane przez autorów programów np. pod F1 najczęściej moŜna

uzyskać pomoc przy pracy z danym programem

Dodatkowe klawisze z symbolami graficznymi słuŜą do pracy z systemem WINDOWS (uruchamianie opcji)

Myszka.

Myszka to urządzenie do sterowania połoŜeniem kursora na ekranie i zatwierdzania wybranych poleceń.

Większość współczesnych programów praktycznie nie działa bez myszy. Wybrane kursorem polecenie

zatwierdza się naciśnięciem lewego klawisza myszy. W najnowszych programach wykorzystywany jest

takŜe prawy klawisz.

UrzĄdzenia peryferyjne.

Drukarki.

Wykorzystanie drukarki pozwala uŜytkownikowi utrwalić wyniki pracy. Opracowany dokument, przygotowany

projekt czy dokonane obliczenia na ekranie istnieją tak długo, jak długo włączony jest monitor. Przeniesienie ich

na papier umoŜliwi ich wykorzystanie w dowolnym czasie.

DRUKARKI IGŁOWE to najprostsze drukarki komputerowe. Prosta budowa, łatwość obsługi i stosunkowo niska

cena to zalety tych drukarek. Największą ich zaletą jest moŜliwość jednoczesnego drukowania dokumentu w kilku

kopiach na tzw. papierze samokopiującym (przebitkowym). Niestety niska jakość druku i głośna praca powodują,

Ŝe drukarki igłowe nie wszędzie znajdują zastosowanie.

Zasada działania: elementem drukującym jest głowica zawierająca zazwyczaj 9 lub 24 igły. Sterowane elektro-

magnetycznie igły wysuwają się, uderzają w taśmę barwiącą i odciskają na papierze ślady o postaci kropek

(punktów); następnie głowica przesuwa się.

DRUKARKI ATRAMENTOWE tworzą obraz podobnie do artystów malujących obrazy sprayem. Ze zbiornika,

przez odpowiednio sterowaną dyszę, wytryskiwany jest strumień tuszu i on tworzy na papierze poŜądany obraz

czy tekst zgodny z tym, co uzyskaliśmy w procesie edycji. Umieszczenie w takiej drukarce kilku dysz sterują-

cych wytryskiwaniem tuszów o róŜnych kolorach, najczęściej czarnego i 3 kolorowych, pozwala drukować obra-

zy barwne. Obecnie rozdzielczość drukarek atramentowych jest dość wysoka, zbliŜona nawet do drukarek lase-

rowych. Wadą tych drukarek jest mała odporność uzyskiwanego wydruku na wodę.

W DRUKARKACH LASEROWYCH wykorzystywane jest zjawisko światłoczułości pierwiastka chemicznego -

selenu. WyróŜniają się one bardzo wysoką jakością wydruku - najwyŜszą spośród wszystkich drukarek. Dzięki

zastosowaniu termicznego utrwalania druku moŜemy stosować róŜne materiały eksploatacyjne, nie tylko papier

(np. kalkę techniczną, folię, papier samoprzylepny). Podstawową przeszkodą w powszechnym stosowaniu tych

drukarek jest przede wszystkim ich wysoka cena i duŜe koszty eksploatacyjne.

Zasada działania drukarek laserowych opiera się na tym, Ŝe promień światła padający na powierzchnię pokrytą

selenem powoduje miejscowe zmiany ładunku elektrycznego. Wystarczy przesunąć w pobliŜu tej powierzchni

otwarty zbiornik proszku barwiącego, nazywanego tonerem, aby osiadł on w miejscach naelektryzowanych. Ko-

lejnym etapem jest odciśnięcie tak utworzonego wzoru na powierzchni papieru ijego utrwalenie, najczęściej ter-

miczne. Do rysowania obrazu wykorzystuje się światło lasera, a element światłoczuły ma kształt walca (bębna),

którego powierzchnia zewnętrzna pokryta jest selenem.

Ploter

Ploter jest urządzeniem skonstruowanym do odtwarzania na papierze rysunków, głównie technicznych, map itp.

Specjalne pisaki, często róŜnokolorowe, mogą poruszać się jednocześnie wzdłuŜ i w poprzek kartki papieru, pod-

nosić się lub opuszczać. Dzięki temu, w czasie ich docisku do papieru, uzyskujemy Ŝądany rysunek.

Obecnie produkowane plotery coraz częściej do tworzenia rysunku wykorzystują system stosowany w drukarkach

atramentowych - mówimy wtedy o ploterach atramentowych.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: