Состав персонального компьютера типа IBM PC

Циндранкова Ю. В., специальность Менеджмент, № з/к 110430417 25.05.2012

 

Оглавление

 

 

Задание 1. Состав персонального компьютера типа IBM PC. 3

Задание 2. Табличный  процессор MS Excel 11

Задание 3. Информационно-поисковые  системы 17

Список используемой литературы. 20

 

 

Задание 1. Состав персонального  компьютера типа IBM PC.

 

Обычно персональные компьютеры типа IBM PC состоят из трех основных компонентов:

• системного блока;
• устройства ввода информации (клавиатура, «мышь»);
• устройства вывода информации (монитор, принтер).

Системный блок

Системный блок может быть выполнен в виде автономного блока, составлять единое целое с клавиатурой (ноутбук), или быть монолитным, включающим в себя все составляющие компьютера (наладонные компьютеры).

Системный блок служит одновременно и защитным корпусом, и механическим скелетом, на котором крепятся остальные  функциональные узлы компьютера:

1. источник питания;
2. материнская плата;
3. жесткие диски;
4. оптические-приводы;
5. система охлаждения (вентиляторы-кулеры);
6. карты адаптеров.

Материнская плата

Основными компонентами, устанавливаемыми на материнской плате являются: процессор, постоянная память (BIOS), контроллеры внешних устройств и чипсет.

Современный чипсет строится на базе двух СБИС (сверхбольшая интегральная схема): «северного»¹ и «южного»² мостов. Микросхемы чипсета, установленные на материнской плате, предназначаются для работы с определенным типом процессора (или его подтипами). Разъем для процессора (socket или slot) также однозначно соответствует конфигурации корпуса микросхемы процессора и количеству его ножек. Таким образом понятия «процессор», «материнская плата» и «чипсет» оказываются тесно связанными: невозможно использовать процессор, не предназначенный для установки на данной материнской плате, и, наоборот, невозможно задействовать материнскую плату, не предназначенную для установки на нее определенного типа процессора.

Оперативная память

Оперативная память компьютера (Random Access Memory, RAM) – это область памяти, в которую загружаются программы и данные, откуда процессор берет инструкции для выполнения и данные для обработки. Физически основная память представляет собой платы небольшого размера, вставляющиеся в специальные слоты на материнской плате.

На плате расположены  микросхемы, в которые записываются данные. Запись и считывание происходят следующим образом: у платы памяти есть два набора контактов, первый называется шиной адреса, второй – шиной данных. Чтобы прочитать что-то из оперативной памяти, процессор выставляет на шине адреса число, соответствующее адресу, из которого будет производиться чтение. После этого процессор посылает памяти сигнал «готов читать», память выставляет на шину данных значения битовых ячеек, записанные по заданному адресу, и процессор считывает эти значения. Примерно в таком же порядке происходит запись данных в память, только процессор вместо сигнала «готов читать» выставляет на шину данных данные, которые надо записать, и посылает памяти команду «запись».

В современных компьютерах  применяется два основных типа оперативной  памяти: статическая (Static Random Access Memory, SRAM) и динамическая (Dynamic Random Access Memory, DRAM). Отличие между ними состоит в том, что динамическая память имеет малое время хранения информации и требует постоянной циклической перезаписи (обновления) информации в своих ячейках. В отличие от DRAM, SRAM может хранить память без перезаписи долгое время (долгое в сравнении с DRAM, статическая память не является энергонезависимой). За более высокую стабильность и скорость SRAM приходится платить более высокой ценой этого типа памяти, поэтому большинство персональных компьютеров в качестве основной памяти используют DRAM.

Динамическая память, в  свою очередь, подразделяется на два  типа: синхронную и асинхронную.

Асинхронная динамическая память имеет встроенный генератор импульсов, управляющий всеми сигналами и этапами цикла извлечения и записи данных, в то время как в синхронной динамической памяти все сигналы синхронизируются с импульсами системной шины.

Асинхронная память не получила широкого распространения, поскольку  по параметрам быстродействия проигрывала  синхронной. По этой причине практически  вся основная память, которая сегодня  применяется в компьютерах, построена  на разновидностях синхронной динамической памяти (Synchronous Dynamic Random Access Memory, SDRAM).

Синхронная динамическая память, в свою очередь, имеет несколько разновидностей, которые сменяли друг друга по мере роста быстродействия процессоров: SDR (Single Data Rate – одинарная скорость передачи данных), DDR (Double Data Rate – двойная скорость передачи данных), DDR2 и DDR3.

Постоянная  память

В широком смысле постоянная память означает память, которая записывается один раз, причем повторная запись в  эту память невозможна. Другое, не менее  широкое определение этого термина  – память, данные в которой не теряются после выключения компьютера. Однако в более узком смысле этот термин применяют в основном для обозначение микросхемы, в которую записана часть программного обеспечения, называемая BIOS (Basic Input Output System – базовая система ввода-вывода).

Дисковая  память и флэш-память

Дисковая память представляет собой несколько дисков из магнитного материала, запись на которые производится, как на магнитную ленту, путем  намагничивания определенных зон на диске. Блок дисков вращается с очень  большой скоростью.

Флэш-память – это полупроводниковая микросхема, в которой нет движущихся частей, и принцип записи совершенно иной. За последние несколько лет объем одно флэш-чипа возрос от десятков мегабайтов до единиц гигабайтов, а скорости записи и чтения также увеличились на порядок. Возможность объединения нескольких чипов в одном корпусе позволила создавать флэш-карты емкостью в 32, 64 и 128 Гбайт, что вполне сравнимо по емкости с жесткими дисками. Однако в отличие от жесткого диска во флэш-памяти нет подвижных механических частей, поэтому с механической точки зрения срок ее жизни приближается к бесконечности.

Центральный процессор

Центральный процессор (ЦП) или Central Processing Unit (CPU) — это часть аппаратного обеспечения компьютера, отвечающая за выполнение операций заданных программами.

Процессоры

по системе команд

по разрядности

по микро-архитектуре

по разработчику

по назначению

–CISC

–RISC

–VLIW

–MISC

–...

–32-разрядные

–32-разрядные

–Intel Pentium 
–Intel Core

–AMD Athlon 64

–IBM PowerPC970

–Intel

–AMD

–IBM

–VIA

–SUN Microsystem

 
 
–для серверов

–для рабочих 
  станций

–для настольных 
  компьютеров

–для ноутбуков

–для интернет- 
  устройств

–встраиваемые

Рисунок 1. Классификация процессоров

Центральные процессоры современных  компьютеров обычно выполняются  в одном корпусе в виде одной сверхбольшой интегральной схемы (СБИС). Количество транзисторов внутри одного современного процессора – от десятков до сотен миллионов.

Классификация современных  процессоров по наиболее важным критериям  показана на рисунке 1.

На рисунке используются следующие сокращения:

CISC (Complex Instruction Set Computing) – процессоры с полным набором команд;

RISC (Reduced Instruction Set Computing) – процессоры с сокращенным набором команд;

VLIW (Very Long Instruction Word) – процессоры с набором длинных команд, у которых одна команда содержит описание сразу нескольких операций;

MISC (Minimal Instruction Set Computer) – процессор с минимальным набором длинных команд.

 

Устройства ввода

 

Ввод информации в современный  компьютер осуществляется различными путями и способами. Самое «старинное»  устройство ввода – это клавиатура.

Клавиатура – это унифицированное устройство ввода со стандартным разъемом и последовательным интерфейсом связи с системной платой.

Современные клавиатуры поддерживают двусторонний обмен информацией  с системной платой: от процессора в клавиатуру передаются команды  задания параметров автоповтора, выбора таблицы скан-кодов, управления светодиодными  индикаторами и запуска диагностического теста.

Типы клавиатур:

1. простая проводная клавиатура без дополнительных клавиш;
2. мультимедийная клавиатура имеет дополнительные зоны управления и клавиши для взаимодействия с различными устройствами воспроизведения мультимедийного контента;
3. беспроводная клавиатура не подключается к компьютеру проводом, вместо этого взаимодействие с системным блоком происходит по одному из беспроводных протоколов (IrDA,Wi-Fi или BlueTooth);
4. гибкая клавиатура выполнена в виде тонкого резинового коврика или пленки;
5. проекционная клавиатура позволяет проецировать изображения клавиш на стол или другую поверхность.

По мере развития компьютерной техники и программного обеспечения, особенно с появлением графических  оконных оболочек, крайне актуальным стали указывающие устройства, позволяющие  задавать определенные точки или  объекты на экране, выбирать (путем  щелчка), а также захватывать и  перемещать экранные объекты (окна). Наиболее распространенным указывающим устройством  сегодня является мышь. Типология  мышей почти так же обширна, как  типология клавиатур. Мыши бывают:

1. двухкнопочные и трехкнопочные;
2. проводные и беспроводные;
3. механические и оптические;
4. многофункциональные.

Кроме двух основных устройство ввода в современной компьютерной технике существует большое количество устройств, позволяющих вводить  данные разного типа в компьютер.

Разнообразие современных  устройств, предназначенных для  ввода информации в компьютер, очень  велико. Непрерывно появляются все новые и новые устройства, совершенствующие взаимодействие компьютера и человека. Концепция «умных вещей» и «умных жилищ», появившаяся в конце прошлого века, ныне бурно развивается, и в соответствии с ней возникает все больше и больше каналов, по которым компьютеры могут воспринимать данные и взаимодействовать с человеком.

Устройства вывода

Существует главное устройство вывода данных из компьютера – монитор.

В настоящее время персональные компьютеры работают с тремя основными  типами мониторов:

1. мониторы с электронно-лучевой трубкой;
2. жидкокристаллические мониторы;
3. мониторы с плазменной панелью.

Принтеры

Первые устройства вывода на печать появились примерно в одно и то же время с устройствами вывода на экран (в 60-х годах прошлого века).

По конструкции и принципу действия принтеры можно подразделить на следующие группы:

1. матричные принтеры;
2. струйные принтеры;
3. лазерные принтеры.

Матричные принтеры

Принцип действия матричного принтера напоминает принцип действия печатной машинки: есть лента, покрытая красящим веществом, бумага и печатающая головка. В матричном принтере символ формируется при помощи иголок, выстреливающих из печатного узла под действием электромагнитов. Иголки выдвигаются сквозь отверстия в прямоугольной матрице. Таким образом, каждая буква собирается из точек, которые появляются при ударе иголки по ленте.

Струйные принтеры

Их принцип действия основан  на выбрасывании специальных чернил через сопла размером в микроны  под высоким давлением.

Среди достоинств струйного  принтера можно назвать высокое  качество печати, в особенности цветной, при приемлемой цене. Недостатком (в  сравнении с лазерными принтерами) являются повышенный шум во время  печати (поскольку печатающий механизм, как и в матричном принтере, постоянно перемещается по всей ширине листа) и проблемы, которые могут  возникнуть, если принтером долго не пользоваться (чернила со временем в печатных соплах подсыхают).

Лазерные принтеры

Принцип печати лазерных принтерах следующий: есть фотобарабан, поверхность которого в ходе подготовки к печати заряжается отрицательно. Затем на фотобарабан лазерным лучом наносится рисунок, то есть создаются точки, лишенные отрицательного заряда. Тонер (красящий порошок), обладающий магнитными свойствами, притягивается к фотобарабану только в тех местах, с которых лазерный луч снял отрицательный заряд. С фотобарабана тонер переносится на бумагу под действием расположенного с обратной стороны бумаги магнитного барабана. На последнем этапе бумага с тонером пропускается сквозь валики, сильно сжимающие и нагревающие ее – так происходит закрепление (запекание) изображения на листе.