Компьютер. Александров%20В.К.. Основные компоненты компьютера
 Скачать 32.29 Kb.
|
|
Реферат на тему: Основные компоненты компьютера Выполнил: Александров В.К Группа: 113-22 2022 Введение В современном мире существует множество разнообразной информации, поэтому людям необходимо прибегать к помощи различных технологий. Сегодня трудно представить себе человека, который не пользуется телевизором и радио, компьютером, чайником и холодильником. Мы стали настолько зависимы от этих вещей, что не сможем долго жить в этом мире, если потеряем их. Мы живем в век информации. В этом столетии происходит компьютерная революция. Мы видели, как компьютеры доминируют в современной жизни и быстро вторгаются в школы и дома. Сегодня образованный человек - это тот, кто не только пишет, читает, вычисляет, но и "общается" с компьютером. В настоящее время мы видим компьютеры в банках (для выполнения сложных расчетов), на вокзалах (для получения информации о расписании поездов и ценах на билеты), в библиотеках, в больницах и т.д. Компьютеры появились в нашем мире давно, но только в последнее время они широко используются во многих сферах человеческой жизни. Всего 10-20 лет назад мы не видели столько персональных компьютеров - они были настолько дороги, что даже не каждая компания могла себе их позволить в своем офисе. А теперь? Теперь в каждом доме есть компьютер, который стал частью жизни каждого. Архитектура и структура персонального компьютера Среди функций компьютера можно выделить две основные: работа с информацией (обработка, хранение); обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций компьютера: обеспечивают эффективные режимы его работы, диалог с пользователем, высокую надежность и т.д. Эти функции компьютера реализуются с помощью аппаратного и программного компонента компьютера. Аппаратное обеспечение – это системный блок с процессором и материнской платой, жесткий диск, периферийные устройства и тд. Программное обеспечение – это «интеллект» компьютера, т.е. информация и программы для обработки информации и управления процессами. При рассмотрении персонального компьютера как устройства необходимо различать понятия его архитектуры и структуры. Архитектурой компьютера - это концептуальная структура, вычислительной машины, определяющая, проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения. Другими словами, это описание компьютера на некотором общем уровне, которое включает описание входящих в него компонент, принципы их взаимодействия, включая функции и характеристики, а также описание пользовательских возможностей. Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации. Т.е. это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. Существует несколько основных принципов конструирования персональных компьютеров: Принцип однородности памяти. Все команды, программы и данные, хранятся в одной и той же памяти. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Для доступа к ячейкам памяти используются номера ячеек, которые принято называть адресами. Принцип программного управления. Все вычисления представлены в виде команд, которые содержат определенную операцию. Принцип двоичного кодирования. Вся информация (данные, команды, программы) представлена в памяти компьютера в двоичном виде, т.е. в виде последовательности 0 и 1. В настоящее время компьютеры проектируются на принципе открытой архитектуры. Это архитектура, допускающая сборку, усовершенствование и ремонт компьютера по его составным элементам — модулям. Рассмотрим компоненты современных персональных компьютеров. Системный блок – это блок, внутри которого находятся основные комплектующие компьютера. Он состоит из корпуса, блока питания, материнской платы, процессора, оперативной памяти, видеокарты, жесткого диска, опционально дивидирома (DVD-ROM). Корпус – это железный короб, в который устанавливаются все необходимые комплектующие. Корпуса бывают нескольких форм-факторов: АT – небольшой устаревший корпус, в котором работали старые типы компьютеров на базе Pentium Ⅰ и Pentium Ⅱ. ATX – средних размеров. В нем работают практически все современные компьютеры средних параметров. Full Tower – крупных размеров. В нем собирают игровые и вычислительно мощные ПК, так как он позволяет устанавливать крупные материнские платы, большое количество жестких дисков и других устройств. Кроме того, такой корпус обеспечивает хорошую вентиляцию. Rack – применяется исключительно для серверного оборудования. Имеет плоский вид и монтируется в серверные стойки. Блок питания - снабжает электроэнергией устройства компьютера, и обычно продаётся вместе с корпусом. В настоящий момент производят блоки питания мощностью 450, 550 и 750 Ватт. Более мощные блоки питания (до 1500 Ватт) могут понадобиться компьютеру с мощной игровой видеокартой. Материнская плата – это сложная многослойная печатная плата, на которой монтируется чипсет и прочие компоненты компьютерной системы. Она является основой построения системы компьютера. Вместе с подключенным к ней устройствами, системная плата встраивается в корпус (системный блок) персонального компьютера. Материнская (системная) плата состоит их следующих основных частей, которые, как правило, являются несъемными: Разъем центрального процессора (ЦПУ). Разъем, предназначенный для установки в него центрального процессора. Процессор, устанавливается в разъем вместо припаивания, и это значительно упрощает замену процессора в случае ремонта или модернизации ПК. Разъемы оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), или оперативной памяти. В эти разъемы подключаются модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые интегральные схемы. Микросхемы чипсета (северный мост и южный мост).
Загрузочное ПЗУ (BIOS). Это набор микропрограмм, реализующих интерфейс прикладного программирования для работы с аппаратурой компьютера и подключёнными к нему устройствами. Контроллеры шин и их слоты расширения. Компьютерные шины служат для передачи данных между функциональными блоками компьютера. Контроллеры и интерфейсы периферийных устройств. Это слоты и разъемы, в которые подключаются устройства ввода/вывода данны (монитор, клавиатура, мышь, принтер и т.д.). Выбирая материнскую плату в процессе сборки или модернизации ПК необходимо убедиться, что данная модель соответствует другим аппаратным компонентам и модулям. Говорить о материнской плате в отдельности от всех остальных частей компьютера не возможно — это комплекс, работающий как один организм. Тенденции развития материнских плат в основном диктуются развитием микропроцессоров. Процессор - является главной микросхемой в современном компьютере, т.к. именно он координирует работу остальных частей системы и осуществляет обработку данных. Центральный процессор состоит из арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления и набора регистров. Арифметико-логическое устройство обеспечивает выполнение вычислительных действий. Устройство управления обеспечивает порядок выполнения операций и прерывания. Регистры играют роль памяти. Процессор представлен в виде интегральной схемы или электронного блока, процессор иногда также называют микропроцессором. Именно переход к микропроцессорам позволил создать персональные компьютеры, которые проникли почти в каждый дом. Процессор, как и многие другие устройства, имеет ряд характеристик, которые определяют качество его работы. Ими являются: Тактовая частота (синхросигнал) – это число основных операций компьютера, производимых за одну секунду. Тактовая частота измеряется в герцах Производительность – характеристика скорости выполнения определённых операций на компьютере. Энергопотребление. Наиболее производительные модели потребляют до 130 и более ватт. Архитектура процессора. Существует несколько классификаций архитектур процессоров, например, по скорости выполнения команд, или по назначению. Принцип открытой архитектуры ПК позволяет установить на компьютер более мощный и производительный центральный процессор. В последнее десятилетие получили свою популярность многоядерные процессоры. Такие процессоры содержат несколько ядер в одном корпусе. Они предназначены для работы одной копии операционной системы на нескольких ядрах. Сегодня массово доступны процессоры с двумя, тремя, четырьмя, шестью, восьмью ядрами. Наиболее популярными производителями процессоров являются Intel, AMD, IBM. Оперативная память – одна из основных частей компьютера. Она предназначена для текущего хранения фрагментов операционной системы, пользовательских программ, их переменных и результатов работы и т.д. Часто оперативную память называют оперативным запоминающим устройством (ОЗУ). Количество задач, которое компьютер может выполнить одновременно, зависит от объема оперативной памяти. ОЗУ – энергозависимая часть системы компьютерной памяти, т.е. данные доступны и сохраняются тогда и только тогда, когда на модули оперативной памяти подается напряжение. Выключение питания приводит к потере информации. Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится: непосредственно; через регистры в АЛУ, либо через кэш. Применяются два основных вида ОЗУ: Статическое ОЗУ – это память в виде массивов триггеров. Этот вид памяти имеет наименьшее время доступа и меньшее энергопотребление, часто используется как кэш-память процессора. Динамическое ОЗУ – память в виде массивов конденсаторов. Оперативная память большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, 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. Жесткий диск – это устройство хранения информации произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Это главный накопитель памяти в современном компьютере. На жестком диске хранятся все файлы и данные. Информация записывается на алюминиевые или стеклянные жёсткие пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома — магнитные диски, используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. В отличие от ОЗУ данное устройство энергонезависимо. Основными характеристиками жесткого диска являются: Ёмкость – количество данных, которое может хранится на жестком диске. На данный момент ёмкость современных НЖМД составляет до 10 Терабайт Размер – физический размер жесткого диска. Наиболее популярны размеры 3,5 и 2,5 дюйма. Потребление энергии. Сопротивляемость ударам и резким скачкам давления. Скорость передачи данных. Объем буфера (промежуточной памяти). Видеокарта – электронная плата, обеспечивающая формирования видеосигнала и тем самым определяет изображение, показываемое монитором. У существующих видеокарт разные возможности. Если на компьютере используются офисные программы, то особых требований к видеокарте не предъявляют. Другое дело игровой компьютер, в котором основную работу берёт на себя видеокарта, а центральному процессору отводится второстепенная роль. Основные характеристики видеокарты: объём видеопамяти – измеряется в мегабайтах (Мбайт) или гигабайтах (Гбайт), влияет на максимальное разрешение монитора, количество цветов и скорость обработки изображения. На данное время производятся модели видеокарт с объёмом видеопамяти от 1 Гбайт до 24 Гбайт. Оптимальный средний объём 2 Гбайт или 4 Гбайт; разрядность шины видеопамяти – измеряется в битах, определяет объём данных, который можно одновременно передать из видеопамяти (в память). Стандартная разрядность шины современных видеокарт 256 бит; частота видеопамяти – измеряется в мегагерцах (МГц), чем выше, тем больше общая производительность видеокарты. Звуковая карта – интегрированный в материнскую плату аппаратный кодек. При создании первых компьютеров наличие звуковой карты не предусматривалось, т.к. ЭВМ не рассматривались как мультимедийные устройства. Единственным звуком, воспроизводимым компьютером, был звук встроенного динамика, который, как правило, сообщал об ошибке или неисправности. В 1986 году появились первые звуковые платы, которые подсоединялись к компьютеру и воспроизводили монофонический звук. В 1988 году появились устройства на основе принципа частотной модуляции. Затем появились MIDI-совместимые звуковые карты с 200 различными звуками. В конце 1990-х годов появились карты для шины PCI (шина периферийных устройств). В 1998 году компания Creative установила новый стандарт для IBM-совместимых компьютеров, выпустив звуковую карту с поддержкой EAX – технологии для создания звуковых эффектов окружающей среды. Сетевая плата – это дополнительное устройство, позволяющее ПК взаимодействовать с другими компьютерами в сети. В настоящие время всё чаще встречаются сетевые адаптеры, интегрированные в материнскую плату. Также встречаются внешние сетевые платы, которые подсоединяются к компьютеру через LPT- и USB-порты, и внутренние, которые вставляются в слоты материнской платы. На стандартных сетевых платах могут быть использованы разъемы для витой пары, тонкого коаксиального кабеля, для толстого коаксиального кабеля, а также оптический разъем, причем пока работает один из разъемов, другие работать не могут. Также на плате может присутствовать световой индикатор, сообщающий о наличии подключения к сети и передачи информации. Сетевые адаптеры имеют скорость обмена до 1 Гбит/сек и огромное количество высокоуровневых функций. Все устройства, подключаемые к компьютеру, но не отвечающие за непосредственное функционирование компьютера, называются периферийными. Все периферийные устройства можно разделить на три группы:
Периферийные устройства необходимы только для расширения возможностей ПК. Это вспомогательные устройства, которые делают работу за компьютером более удобной и комфортной. Заключение В современном мире компьютер занял определенную нишу в жизни человека. Кто-то использует компьютер, чтобы дистанционно получать образование, кто-то связал с ПК свою работу, некоторым компьютер нужен только для игр и общения в сети Интернет. Но все эти компьютеры имеют общую архитектуру и принципы функционирования, следовательно, и историю развития. Эволюционный процесс, который привел к современным компьютерам, был и продолжает оставаться чрезвычайно быстрым и динамичным. Сегодня, когда человечество вступает на путь информационного общества, уметь работать с компьютером важно и необходимо. В школах уже более десяти лет проводятся уроки информатики, где детей учат работать с персональным компьютером. Список использованной литературы https://topuch.com/. https://us-it.ru/kompyuternyj-likbez/ustrojstvo-kompyutera/#blok https://infourok.ru/referat-na-temu-ustroystvo-kompyutera-1452588.htm https://natalibrilenova.ru/referat-na-temu-sostav-sistemnogo-bloka/ https://us-it.ru/kompyuternyj-likbez/ustrojstvo-kompyutera/ |