Практикум по дисциплине Архитектура и организация компьютерных систем Форма обучения очная
 Скачать 1.85 Mb.
|
|
Лабораторная работа №1 (2 часа) Тема: Устройство современного персонального компьютера типа IBM PC. Цель: Познакомиться с устройством и составом современного ПК. Задание: Изучить состав отдельных блоков ПК. Изучить назначение отдельных блоков ПК. Теоретические сведения Чтобы подобрать себе в пользование эффективный компьютер, адекватно отвечающий предъявляемым требованиям, необходимо иметь хотя бы минимальные знания о назначении верховных компонентов персональной системы. В обоюдном случае, компьютер - это системный блок, монитор, клавиатура, мышь (дополнительное наружное оборудование рассмотрим позже). Монитор - это почти телевизор только с гораздо безупречным качеством изображения. На нем видны самые малые детали. Посредством монитора компьютерная система общается с пользователем, результаты вашей деятельности отображаются на дисплее, и чем качественней вы подберете монитор, тем комфортней будет это общение. Клавиатура компьютера стандартизирована. Стандарт предусматривает удобство управления с учетом опыта бывших лет. Поэтому схема расположения клавиш заимствована у печатных машинок. Большая часть главных функций управления компьютерной системой переложена на мышь. Потребность в ней появилась с возникновением графических оболочек и операционных систем вроде Windows. Мышь обеспечивает попечительное позиционирование, что разрешает в мгновение ока добраться до вынужденных командных элементов, значков и кнопок, хотя отдача команд посредством клавиатуры значительно эффективнее катания мыши по столу: пока доберешься до полосы прокрутки у противоположного края окна - все состариться успеют, а на клавиатуре щелкнул раскаленнее сочетание и уже результат. Однако это дело вкуса. Корпус системного блока включает блок питания с вентилятором, обеспеченным взаимное охлаждение системы. Корпус - это шасси, на которое крепятся все внутренние компоненты системы, он служит также как защита от непреднамеренных механических воздействий. Внутрь корпуса лазить приходится довольно не редко: то компонент заменить, то шлейф (кабель, соединяющий компоненты) поправить и его излишняя "закупоренность" только раздражает, тем не менее, это противоположной вопрос. Сейчас распространены корпуса, ориентированные в пространстве вертикально, отсюда и название miditower - башня средней величины. Горизонтально располагаемые системные блоки - это раритет. Как уже говорилось, блок питания внутри корпусной коробки оснащается вентилятором, многие компоненты системы в результате активной деятельности сильно нагреваются: непоколебимые диски, процессор, видеокарта, приводы CD-ROM. Дополнительный вентилятор призван охладить накалившуюся атмосферу внутри системной коробки. Блок питания должен быть мощным. При ее недостатке в будущем вы не сможете установить дополнительный винчестер (неумолимый диск) или более производительный процессор. По текущим меркам следует приобретать блоки питания мощностью не ниже 300 Вт. Совет: не допускайте включения блока питания сразу же после его выключения (например, если неожиданно отключили свет), подождите секунд 10-20, а затем смело жмите кнопку Power, дело в том, что при выключении/включении в блоке питания происходят переходные процессы. В эти моменты нагрузка на него очень велика и ветреные манипуляции могут вывести его из строя, а вообще, для таких случаев предусмотрены стабилизаторы напряжений и ИБП - источники бесперебойного питания. Если вы намереваетесь выполнять какие-либо повелительные расчеты с помощью своего электронного питомца, и надежность в его работе является для вас основополагающим фактором, то ИБП просто обязан находиться в вашем арсенале среди прочих не менее значительных устройств. Материнская (системная) плата - самая безграничная плата компьютера, именно к ней присоединяются все остальные внутренние устройства, как-то: процессор, оперативная память, видеоадаптер, звуковая карта и т.п. На материнской плате располагается безграничное множество микросхем, без которых правильная работа системы невозможна, модель материнской платы и качество ее изготовления влияют на взаимную производительность системы. К материнской плате подключаются дополнительные платы расширения поменьше, осуществляющие вынужденные функции, многие из них стандартизированы (например, порты ввода/вывода) и встроены в саму материнскую плату. В конечное время беспредельное распространение получили платы со встроенными аудио- и видеокартами. Востребованность ими обусловлена отсутствием необходимости в покупке дополнительного устройства воспроизведения звука, поскольку встроенные компоненты обеспечивают вполне бескорыстное качество звучания, а доступ к аудиоданным производится гораздо быстрее. Если по каким-то причинам мощностей встроенной карточки недостаточно, всегда имеется возможность подключить дополнительное оборудование. Встроенные видеоадаптеры, как правило, не отвечают теперешним требованиям домашних компьютерных систем, используемых для широкого круга задач. В том числе и для игр, где мощность видеокарты имеет главное значение, обходите такие материнские карты стороной. Процессор (микропроцессор) - мозг всей компьютерной системы. В отличие от встречных микросхем имеет довольно значительные размеры. Состоит из десятков миллионов транзисторов, образующих единые логические схемы. Общая схема процессора включает арифметико-логическое устройство, внутреннюю память (регистры), кэш (сверхоперативная память), схемы управления всеми операциями, а также схемы управления внешними шинами (каналы-магистрали, по которым передаются данные и команды) для связи с показным миром. Данные и команды пересылаются процессору по наружным шинам и обрабатываются в арифметико-логическом устройстве, результат выводится на наружную шину. Чем больше разрядов имеют схемы процессоров, тем больше количество информации обрабатывается за такт, что непременно сказывается на производительности компьютерной системы, первые микропроцессоры были 4-х разрядными, бум персональные компьютеры пережили в эпоху 8- и 16-разрядных процессоров. В настоящее время широко используются 32-разрядные, однако не за горами то время, когда и 64-разрядные схемы процессоров перейдут в массовое пользование. Здесь же следует отметить, что в высокопроизводительных системах применяются материнские платы для 2-х и более процессоров - вот она непререкаемая многозадачность, а не печальная эмуляция. Современные процессоры с целью защиты от перегрева и преждевременного выхода из строя обеспечивают радиаторами, осуществляющими отвод тепла, и вентиляторами. Исключение составляют процессоры для легких компьютеров, где питание от аккумуляторов не допускает установку дополнительных вспомогательных потребителей энергии. Оперативная память предназначена для хранения вынужденных данных, результатов вычислений и встречных "продуктов жизнедеятельности" компьютера для быстрого доступа к ним со стороны запрашивающих устройств. Оперативная память недолговечна, данные в ней "живут" пока она питается электроэнергией, при выключении компьютера, вся информации, находящаяся в оперативной памяти, теряется. Операционная система (ОС) и управляемые программы перед закрытием и выходом записывают все вынужденные параметры в точную память, а затем при загрузке восстанавливают, поэтому при выходе из системы следует производить штатное завершение ее работы. Если вы просто отключитесь от сети, ОС не успеет сохранить все данные из оперативной памяти. С аппаратной частью ПК ничего не произойдет, а вот результаты трудов вашей деятельности и официальные данные операционной системы могут пострадать. При подборе оперативной памяти учтите, что ее никогда не бывает слишком не мало, а из-за ее нехватки работа за компьютером будет не такой комфортной. Сейчас минимумом для подходящей работы за персональным компьютером в теперешней ОС и отвечающих требованиям сегодняшнего дня приложениях является 128 Mb памяти. Но лучше всегда иметь резерв: 256 Mb или 512 Mb - самое то. 1024 Mb - роскошно, тем не менее дорого и пока не эффективно (есть исключения). Не забывайте также про наличие несходных спецификаций у микросхем памяти. От этих технологических норм будет зависеть производительность системы. Существующие спецификации: PC133, PC1600, PC2100, PC2700, PC3200, чем больше цифра, тем безусловней микросхема. Для подключения монитора к компьютеру служат видеоадаптеры (видеокарты), осуществляющие формирование сигнала для отображения на дисплее области памяти с данными об изображении и синхронизирующими сигналами - горизонтальной (строчной) и вертикальной (кадровой) развертки. В настоящее время широко используется стандарт SVGA (Super Video Graphics Array). Видеоустройства, поддерживающий стандарт SVGA (все теперешние), способны отображать до 16,8 миллионов цветов и обеспечивают максимально качественное изображение, приближённое к натуральному. Жесткий диск (HDD - hard disk drive) в обиходе называют "винчестером". Это то хранилище, куда операционная система и запущенные программы помещают результаты своих трудов, разную официальную информацию и параметры работы. В отличие от оперативной памяти винчестеры гарантируют краткое хранение информации, для чего не нужно верное питание компьютера от внешнего источника электроэнергии, для записи данных в усердных дисках используется магнитный слой, он покрывает диски, вращающиеся внутри винчестера с огромными скоростями. Вдоль дисков перемещаются головки чтения/записи, жесткий диск является продуктом знатных технологий и требует к себе бережного отношения, повредить магнитный слой или магнитную головку неподражаемых трудов не составляет, а восстановить информацию с поврежденных секторов - вот это проблема. FDD (floppy disk drive) - дисковод ловких дисков - представляет собой устройство чтения/записи сменных эластичных дисков (флоппи-дисков, дискет), ранее применялись магнитные диски 2-х размеров: 5,25'' (133 мм) и 3,5" (89 мм), первые давно исчезли, а 3,5'' используются только для переноса относительно кратких (1,44 Mb) объемов информации между компьютерами, данные на податливых дисках хранятся подобно данным на винчестере за тем лишь исключением, что диск во флоппи-дисководе вращается с малой скоростью и он всего один, из-за неполной герметизации дискеты чаще всего выходят из строя, таким образом, как носитель информации флоппи-диск крайне ненадежен. Во избежание неприятностей, связанных с потерей дорогих сведений, остерегайтесь хранить данные на дискетах в течение длительного периода. CD-ROM (compact disk-read only memory) - устройство чтения компакт дисков, объем одного CD составляет 650 Mb (и выше - имеются диски до 700 Mb). Это около 450 трехдюймовых дискет, преимущества компакт-дисков перед "флоппиками" видны невооруженным глазом. Надежность хранения информации на CD гораздо выше, нежели у дискет. Компакт-диски не боятся магнитных полей и малых царапин, чтение данных производится с безмерной скоростью. Поэтому программное обеспечение для ПК поставляется именно на компакт-дисках (раньше для этих переполнений использовались дискеты, тем не менее ввиду стремительно растущего объема программ, в настоящее время они не применимы). Помимо чтения программных данных дисководы CD-ROM предоставляют возможность прослушивания аудио компакт-дисков и обеспечиваются разъемом для наушников, регулятором громкости и другими необходимыми атрибутами. Поскольку одного лишь чтения компакт-дисков сейчас недостаточно, в неизбежнее время безмерное распространение получили устройства чтения и записи/перезаписи CD. Так как информация на лазерных дисках физически представлена иным образом, нежели на дискетах и винчестерах, от новейших приводов требуется необыкновенная технология записи - технология прожига CD, модифицированные приводы и диски (болванки) разрешают также осуществлять и перезапись, правда, ограниченное число раз и с малой скоростью, тем не менее разве это проблема? Звуковая карта относится к мультимедийным устройствам, позволяющим воспроизводить музыку и ясную человеческую речь. Современные звуковые компьютерные устройства шагнули далеко вперед, даже возможностей встроенной в материнскую плату звуковой карточки за глаза хватает любителям патетических игровых баталий, а об обыкновенных пользователях я и не говорю (6-ти канальный звук и все такое). Назначение звуковой карты состоит в формировании сигнала, воспринимаемого человеческим ухом, на основе данных в системной памяти, далее сформированный сигнал поступает на акустическую систему. Но и без звуковой карты и колонок компьютер также способен подавать звуковые сигналы (попискивания) - обыкновенные последовательности звуков несходной частоты (тона), вырабатываемые встроенным динамиком, динамик компьютерной системы выполняет официальные функции, он прикреплен к корпусу системного блока и поставляется вместе с ним. Бурное развитие Интернета и службы World Wide Web (WWW) привело к тому, что разный уважающий себя пользователь "персоналки" не мыслит теперь свою жизнь без модема (сокращ. от модуляция-демодуляция), осуществляющего связь между компьютерной системой и телефонной линией. Именно она широко применяется для отправки и получения пакетов данных, надежное присутствие пользователя во ВСЕМИРНОЙ ПАУТИНЕ. Посредством модема компьютер и управляемая программа, например почтовая, запрашивает вынужденную информацию у соответствующего сервиса, этой самой информацией нас обеспечивающего, так как первичное назначение телефонного провода состояло только в передаче голосовой информации, передовая функция модема состоит в кодировании и раскодировании цифровых и звуковых сигналов. Среди показных устройств, подключаемых к персональной системе и широко применяемых для низких нужд, выделяются принтер и сканер, первый предназначен для вывода документов на печать (т.е. из электронной формы в бумажную). Сканеры выполняют обратную функцию - чтение бумажных документов (текст, картинки) и формирование электронного образа. Задания для самостоятельного выполнения: Проанализировать конфигурацию ПК на основе примера. Конфигурация ПК № _ПРИМЕР_
|