Архитектура ЭВМ. Лабораторная работа 1 Название Архитектура эвм
 Скачать 146.45 Kb.
|
|
Лабораторная работа №1 Название: «Архитектура ЭВМ» Цель работы: изучить составные части современного персонального компьютера: материнская плата, видеокарта, ОЗУ, HDD, FDD, Cd-Rom, звуковая карта, клавиатура, монитор на примере компьютера Intel Pentium; и периферийных устройств: манипулятор мышь, принтер, сканер, ZIP drive. Задание на выполнение Задание 1 Изучить теоретический материал, записав основные моменты лабораторной работы. Задание 2 Произвести описание системного блока компьютера в табличной форме (описать компьютеры, используемые в лаборатории): В него должны входить: описание, тип, номер, название, материнской платы, - количество и название портов платы (IDE, FDD, AGP, PCI, ISA и т.д.), - тип, номер микросхемы BIOS, тип, название, центрального процессора, частота (CPU), описание, тип, номер, название, объем памяти, ОЗУ, описание, тип, номер, название, видеоадаптера, описание, тип, номер, название, FDD, описание, тип, номер, название, объем памяти, HDD, описание, тип, номер, название, монитора, описание остальных устройств ПК (CD-Rom, звуковая карта, сетевая карта, принтер). Сделать письменный отчет. Задание 3 Сделать вывод о работе данного ПК компьютера. на какие нужды его можно использовать, что нужно добавить в состав компьютера, для того чтобы оптимизировать его работу. Теория и методические указания 1.1 Компоненты компьютера К компонентам современного персонального компьютера относятся: системный блок и периферийные устройства. Системный блок (Desktop - корпус) содержит: корпус, системную (основную или материнскую) плату с основными электронными компонентами, приводы различных накопителей, источник питания и др. (материнская плата, процессор, видеокарта, ОЗУ, HDD, FDD, CD-Rom, звуковая карта, набор шлейфов для подключения соответствующих устройств, блок питания и т.д.). Системный блок обычно имеет несколько параллельных и последовательных портов, которые используются для подключения устройств ввода и вывода, таких, как мышь, модем, принтер и др. В составленный блок входит также видеоадаптер для подключения монитора. 1.2 Системный блок На передней панели системного блока находятся следующие кнопки: - «Power» (отвечающая за включение компьютера); - «Reset» (предназначена для перезапуска (перезагрузки) компьютера). Кроме кнопок там находятся индикаторы (два или три светодиода), отражающие определенные параметры в работе компьютера, например, включение компьютера, работа с HDD. На задней стороне системного блока находиться ряд разъемов (портов), и каждый из них имеет строго определенное значение. Два самых крупных разъема черного цвета предназначены для подключения сетевого шнура, и шнура питания монитора 1 (рисунок 1.2). Разъемы 2 относятся к портам компьютера LPT, COM, USB, PS/2, подключения клавиатуры. Кроме того, системный блок может содержать разъемы 3, предназначенные для подключения звуковой карты, модема, видеокарты. Каждый из разъемов различаются по количеству штырьков или по конструктивным особенностям. 1.2.1 Материнская плата Фактически материнская плата — это большая «коллекция разъемов», предназначенных для установки тех или иных комплектующих. Назовем лишь несколько основных типов. «Гнездо» для установки процессора 1 (рисунок 1.3). На системных платах, предназначенных для установки процессоров Pentium и Pentium MMX, а также процессоров AMD Кб и Cyrix M2, «гнездо» — квадратной формы, с многочисленными дырочками под «ножки» процессора по краю рамки. Такой тип разъема носит название Socket 7. На платах, предназначенных для установки процессора Pentium II - Pentium IV (Slot 370, Slot A, Slot 487), а также процессора фирмы AMD под названием К7 вы увидите уже не квадратное гнездо, а длинный «щелевой» разъем — слот (тип Slot 1). На большинстве материнских плат, предназначенных для построения домашних систем, сокет или слот имеется в единственном экземпляре (хотя используются и платы для построения двухпроцессорных систем). 1.2.2 Видеоадаптер (видеокарта) Видеоадаптер (видеокарта) совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального компьютера (рисунок 1.4). Как такового у видеокарт нет своего установленного стандарта. В начале был стандарт VGA (Video Graphic Adapter) сейчас используется стандарт SVGA SuperVGA (Супер Графический Адаптер). Есть так же масса отдельных параметров, характеризующих работу видеокарты. - Цветовой режим. Любая современная видеокарта обеспечивает количество цветов от 16 до нескольких десятков миллионов, вплотную приближаясь к границе чувствительности человеческого глаза. Как правило, говорят о трех цветовых конфигурациях (или же режимах глубины цвета): 1) Low Color (или 8-разрядный цвет) — режим 256 цветов 2) High Color (или 16-разрядный цвет)— режим «высококачественного цвета» (65 тысяч цветов) 3) True Color (или 32-разрядный цвет) — режим «реального цвета» (16 миллионов цветов) Два последних режима являются «рабочими» для Windows '98/2000/XP. - Разрешающая способность. Этот термин означает способность видеокарты «внести» определенное количество «точек», из которых состоит графическое изображение, в площадь экрана. Разрешающую способность описывают две величины — количество точек по вертикали и по горизонтали (ведь экран монитора, как правило, не квадратной, а прямоугольной формы). Изменяется она в компьютере не плавно, как и количество цветов: 640 х 480, 800 х 600, 1024 х 768, 1200 х 1024, 1600 х 1200. 1.2.3 Оперативно – запоминающее устройство (ОЗУ) ОЗУ предназначено для хранения исполняемых программ и обрабатываемых данных. До недавнего времени эта область компьютерной индустрии не развивалась (по сравнению с другими направлениями). И вот несколько лет назад стали появляться новые типы RAM (Random Access Memory) микросхем и модулей. Встречаются такие понятия, как FPM RAM, EDO RAM, DRAM, VRAM, WRAM, SGRAM, MDRAM, SDRAM, SDRAM II (DDR SDRAM), ESDRAM, SLDRAM, RDRAM, Concurrent RDRAM, Direct Rambus. Большинство из этих технологий работают лишь на графических платах и не используются в качестве системной памяти компьютера. Типы высокоскоростной памяти Всю память с произвольным доступом (RAM) можно разделить на два типа: DRAM (динамическая RAM) и SRAM (статическая RAM) (рисунок 1.5). К первому поколению высокоскоростных DRAM главным образом относят EDO DRAM, SDRAM и RDRAM, а к следующему - ESDRAM, DDR SDRAM, Direct RDRAM, SLDRAM (ранее SynchLink DRAM) и т. д. SDRAM способна работать на частоте, превышающей частоту работы EDO DRAM. Первоначально SDRAM работала на частоте от 66 до 100 МГц. Сейчас существует память, работающая на частотах от 125 до 143 МГц и выше. 1.2.4 Жесткий диск (HDD) Винчестер, устройство для долговременного и довольно надежного хранения больших объемов информации, устроен довольно сложно (рисунок 1.6). Состоит жесткий диск из механических и электронных частей. Механика - это магнитные головки чтения/записи (магнитно-резисторные и индуктивные), шпиндель, несколько дисков (в народе блинов) и двигатель, предназначенный для вращения последних. Эти части расположены в относительно герметичном боксе, к которому присоединяется электронная плата. На ней находятся дисковый буфер и DSP (Digital Signal Processor). Когда электродвигатель приводит во вращательное движение диски, то создается воздушный поток, и головки из состояния парковки переходят в состояние "свободного полета" над поверхностью блинов. Расстояние между головкой и магнитным слоем диска минимально - всего несколько микрон. Следовательно, малейшее неосторожно движение, удар, потряхивание, может привести к появлению на винчестере плохих секторов (Bad Bloks). Запись и чтение осуществляется магнитными головками при помощи магнитных полей. Информация записывается блоками, каждый из которых минимален по размеру и имеет адрес (и почтовый индекс) на диске. Несколько блоков или секторов (обозначают одно и то же) называются "кластер". Сейчас производители фирм производят первоначальную разметку жесткого диска сами путем размещения определенных сервометок. На диске создаются разделы с файловой системой, и туда и записываются данные и системные файлы, однако BIOS может загрузить только первые 8 гигабайт диска, поэтому операционные системы стараются записывать именно туда (иначе ОС не загрузится). Кстати говоря, после определения диска BIOS окошки, да и большинство других операционных систем, грузят собственные драйвера, что делает возможным использование всего дискового пространства. 1.2.5 Звуковая карта Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она устанавливается в один из разъемов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования. 2. Описание системного блока компьютера в табличной форме
Вывод о работе данного ПК компьютера Данный ПК можно использовать в образовательных целях. Компьютер не требует оптимизации. Сведения о системе   Диспетчер Устройств   Контрольные вопросы 1. Из каких частей состоит персональный компьютер? К компонентам современного персонального компьютера относятся: системный блок и периферийные устройства. 2. Что такое ПЗУ, ОЗУ, различие, состав, назначение? Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных. Постоянные ЗУ предназначены для хранения постоянной информации которая остается неизменной в течение всего времени работы устройства. Состоит из механических и электронных частей. ОЗУ предназначено для хранения исполняемых программ и обрабатываемых данных. ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые интегральные схемы, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на той же площади кремниевого кристалла разместить больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая память, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим основную оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора. ПЗУ-энергонезависимая память, ОЗУ-энергозависимая память. Таким образом, при выключении компьютера все, что было в оперативной памяти, теряется. 3. Что такое материнская плата, ее назначение, состав? Это большая «коллекция разъемов», предназначенных для установки тех или иных комплектующих. Назовем лишь несколько основных типов: «Гнездо» для установки процессора 1, Слоты для подключения питания, Разъемы - слоты стандарта PCI 2, Разъем AGP, - Разъемы-слоты типа ISA, Слоты для установки оперативной памяти 3, Контроллеры портов, Интеpфейс IDE, или ATA 4. Видеоадаптер, монитор как система вывода изображения. Видеоадаптер (видеокарта) совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального компьютера. Как такового у видеокарт нет своего установленного стандарта. В начале был стандарт VGA (Video Graphic Adapter) сейчас используется стандарт SVGA SuperVGA (Супер Графический Адаптер). 5. Система ввода в персональный компьютер. Устройства ввода — периферийное оборудование, предназначенное для ввода (занесения) данных или сигналов в компьютер или в другое электронное устройство во время его работы. Устройства ввода: клавиатура, мышь, тачпад, планшет, джойстик, сканер, микрофон и т.д. 6. CD-Rom drive, CD-Rom диски их назначение, состав. Сокращенно от компакт-диска с памятью только для чтения, компакт-диск-это оптический диск, содержащий аудио или программные данные, память которых доступна только для чтения. Привод CD-ROM или оптический привод-это устройство, используемое для их чтения. Приводы CD-ROM имеют скорость от 1x до 72x, что означает, что он считывает компакт-диск примерно в 72 раза быстрее, чем версия 1x. Эти накопители способны воспроизводить аудио-компакт-диски и считывать компакт-диски с данными, включая диски CD-R и CD-RW. CD-Rom - разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения (read-only memory — память «только для чтения»). CD-ROM — доработанная версия CD-DA (диска для хранения аудиозаписей), позволяющая хранить на нём прочие цифровые данные (физически от первого ничем не отличается, изменён только формат записываемых данных). 7. Интерфейсы CD-Rom drive. Различные интерфейсы, позволяющие подключать CD-ROM и другие дисководы к компьютеру. IDE/ATA - один из наиболее часто используемых интерфейсов для дисководов. Panasonic - Более старый фирменный интерфейс. Параллельный интерфейс, используемый со старыми внешними дисководами CD-ROM. PCMCIA (карта ПК) - Интерфейс, иногда используемый для подключения внешних дисководов к портативным компьютерам. SATA - Замена IDE в качестве нового стандарта для подключения дисководов. SCSI - Еще один распространенный интерфейс, используемый с дисками и дисководами. USB - интерфейс, чаще всего используемый для подключения внешних дисководов. 8. Назначение HDD, FDD. Основное назначение жёсткого диска — постоянное (в отличие от оперативной памяти) хранение виртуальных данных. Флоппи-дисковод (Floppy Disk Drive, FDD) — накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) — накопитель, который используется для чтения и записи данных на гибкие магнитные диски (дискеты). 9. Магнитные накопители емкостью менее гигабайта. Гибкий диск (англ. floppy disk), или лискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения. Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов. В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18. 10. Периферийные устройства состав, принцип работы, назначение. Периферийное устройство — аппаратура, которая позволяет вводить информацию в компьютер или выводить её из него. Внутренние устройства реализуют определённую архитектуру, формируют аппаратную платформу компьютера. Внешние устройства не зависят от архитектуры компьютера, расширяют возможности компьютера. 11. Кабели, разъемы, их назначение, описание. Кабелями выступают переплетённые медные провода. Они изолированы друг от друга и упакованы вместе, нужны для передачи данных либо питания приборов. От кабелей и разъёмов зависит скорость интернет – соединения и качество. При выборе между витой парой, коаксиальным или оптическим кабелем нужно знать, что первый — дешёвый и широко используемый вариант, второй — крепкий и защищённый, а третий — самый быстрый. Разъёмы RJ-45 — стандарт для локальных сетей вычислительных машин. BNC-разъём подходит для антенн, видеокамер и специального оборудования. 12. Мультимедиа устройства. Мультимедиа - это собирательное понятие для различных компьютерных технологий, при которых используется несколько информационных сред, таких, как графика, текст, видео, фотография, движущиеся образы (анимация), звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение. |