реферат. Без имени 1. Устройство компьютера и его основные блоки
 Скачать 24.45 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Филиал Федерального Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Т.Ф. ГОРБАЧЕВА» в г. Белово Контрольная работа №1 по дисциплине «Информатика» Тема: «Устройство компьютера и его основные блоки» Выполнил: Голубев Д.С. Проверил: Мочалов И.М. Оценка_______ Белово 2019 г. Устройство компьютера и его основные блоки Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе в вычислении, возникла очень давно. Многие тысячи лет назад для счёта использовались счётные палочки, камешки и т.д. Более 1500 лет назад (а может ещё и раньше) для облегчения вычислений стали использовать счёты. Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 году английским исследователем Морисом Уилксом. С той поры компьютеры стали гораздо более мощными, но подавляющее большинство из них сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своём докладе в 1945 году Джон фон Нейман. Но собственное появление на свет персональных компьютеров, дотируется концом 1970-х годов нашей эры. Устройство: Центральная часть современного компьютера содержит в себе практически все основные устройства- системный блок, устройство ввода/вывода информации: монитор, клавиатура и мышь. А так, же дополнительные внешние устройства: принтеры, сканеры, емкие внешние дисководы; и внутренние: модем, факс-модем и стример (для хранения данных на магнитной ленте). В состав системного блока входит множество «блоков» поменьше: процессор и материнская плата, видео карта и жёсткий диск; и существует десятки разновидностей каждой из этих деталей. «Всё началось с того, что был изобретён мощный микропроцессор.» «Терминатор-2. Судный день.» Процессор- обычно его называют не слишком уважительно «камень». По сути, так оно и есть- небольшой кристалл кремния, хранящий в себе множество логических элементов, осуществляющих все нужные нам операции вычисления. В первую очередь от процессора будет зависеть насколько быстр будет компьютер. Изначально процессор INTEL 4004 предназначался для… микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу одной японской фирмы. И вскоре был выпущен первый компьютер IBM PC на основе нового микропроцессора все тои же фирмы Intel… Каждое поколение процессоров отличается не просто скоростью, но еще и формой, внешним видом и самое главное внутренним устройством, архитектурой. «Тактовая частота» является показателем скорости процессора, измеряется в мегагерцах (МГц), показывает сколько операций способен выполнить процессор в течение секунды. Эта величина, обозначаемая цифрой в названии процессора (например: Pentium II-233)-самая важная характеристика скорости процессора. Создание новых поколений процессоров- всего лишь средство реализовать эту более высокую тактовую частоту. Но есть еще дополнительные параметры, определяющие скорость, работы процессора и находятся они в «архитектуре» процессора, в его внутреннем устройстве. Один из, этих параметров это КЭШ- ПАМЯТЬ. В эту память компьютер помещает все часто используемые данные, чтобы не «ходить» каждый раз к более медленной оперативной памяти и жесткому диску. По, сути дела кэш- памятей на компьютере несколько, но одна- самая быстрая и маленькая, встроена в сам процессор. Это- кэш-память первого уровня. Ее размер у Pentium MMX и Pentium II одинаков и составляет два блока по 16 килобайт в каждом. Сопроцессор. В тех случаях, когда на компьютере приходится выполнять много математических вычислений (например, в инженерных расчетах), к основному процессору добавляют математический сопроцессор. Он помогает основному процессору выполнять математические операции над вещественными числами. Новейшие процессоры фирмы Intel (80486 и Pentium) сами умеют выполнять операции над вещественными числами, так что для них сопроцессоры не требуются. Контроллеры и шина. Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера- клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т. д. Обычно эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут находится не снаружи компьютера, а встраивается внутрь системного блока. Результаты выполнения программ также выводятся на внешние устройства- монитор, диски, принтер и т. д. Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешним устройством. Такой обмен называется вводом- выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере Имеются целых два промежуточных звена: 1. для каждого внешнего устройства имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называетсяконтролером, или адаптером. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами. 2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую в просторечии обычно называют шиной. Контроллеры портов ввода- вывода. Одним из контроллеров, которые присутствуют почти в каждом компьютере, является контроллер портов ввода-вывода. Эти порты бывают следующих типов: - параллельные (обозначаемые LPT1-LPT4), к ним обыкновенно подключаются принтеры; асинхронные последовательные (обозначаемые COM1- COM3). Через них обычно подсоединяются мышь, модем и т. д. игровой порт - для подключения джойстика. Некоторые устройства могут подключаться и к параллельным, и к последовательным портам. Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большой скоростью, чем последовательные (за счет использования большего числа проводов в кабеле). ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ «Мне кажется, любому пользователю Всегда будет достаточно объема Оперативной памяти 640 килобайт…» Билл Гейтс, президент корпорации Miсrosoft, начало 1980-х годов Но здесь пророк компьютерной эры ошибся. Сегодня нам уже не хватает оперативной памяти в 50 раз! Большего объема. А завтра потребуется еще Больше… Ее никогда не бывает много… Обычно- мало. В не слишком уж давние времена именно всеобщая нехватка и дороговизна оперативной памяти тормозила развитие программного обеспечения. И лишь благодаря стремительному- в десятки раз! Падению цен на микросхемы памяти в 1996- 1997 годах сегодня уже мы можем позволить себе такую роскошь, как покупка памяти «про запас»; с расчетом на будущее… Именно из оперативной памяти процессор и сопроцессор берут программы и исходные данные для обработки, в нее они записывают полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро так что процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями). Тогда встает вопрос, почему бы не воспользоваться для этих целей жесткий диск? Просто доступ к оперативной памяти осуществляется намного быстрее, чем к дисковой. «Скорость доступа» самого современного жесткого диска- винчестера – составляет 8-10мс (миллисекунд), а современная оперативная память обладает скоростью доступа в 40-70нс (наносекунд). Разница- СОТНИ ТЫСЯЧ раз! Оперативная память компьютера IBM PC с процессором Intel- 8088 или Intel- 8086 может иметь размер не более 1 М.байта памяти. Эта память состоит из двух частей. Первые 640 Кбайт памяти могут использоваться прикладными программами и операционной системой. Остальные адреса памяти («верхняя память») зарезервированы для служебных целей: для хранения части оперативной памяти DOS, которая обеспечивает тестирование компьютера, начальную загрузку оперативной системы, а также выполнение основных низкоуровневых услуг ввода- вывода; для передачи изображения на экран; для хранения различных расширений оперативной системы, которые поставляются вместе с дополнительными устройствами компьютера. Как правило, когда говорят об объеме оперативной памяти компьютера, то имеют в виду именно первую ее часть, которая может использоваться прикладными программами и операционной системой. BIOS «Русский вирус влезет и в BIOS!» (Народная пословица) BIOS представляет собой ПРОГРАММУ- первую программу с которой начинает работать компьютер (непосредственно после его включения). Расшифровывается BIOS как Basic Input- Output System – Базовая Система Ввода- Вывода. Точнее- система контроля и управления подключенными к компьютеру устройствами. BIOS- это первый и самый важный из мостиков, связующий между собой «аппаратную» и «программную» часть компьютера. Если с ним случится неполадка, то компьютер даже не загрузиться. В BIOS заложены основные параметры, необходимые компьютеру для того, чтобы правильно распознать устройства, как жесткий диск, на котором хранится вся информация, оперативная память- сколько ее, какого она типа. Также в BIOS хранятся часы и календарь реального времени ( не останавливающиеся даже после отключения компьютера от сети ). ЗВУКОВАЯ КАРТА «- Дайте мне звуковую карту «Саунд Блястер». Таких сейчас нет, но есть неплохие GUS’и. Я же звуковую карту прошу, а не птицу!» (диалог в компьютерном салоне) «Компьютер должен быть озвучен»- мог бы сказать знаменитый Катон. Тем более, что так же непримиримо были настроены все деятели компьютерной индустрии, особенно производители игр. Пока не будет звука, компьютер останется для человека только холодной и бездумной грудой металла... Лет десять назад под «компьютерным звуком» понимался только противный писк, издаваемый внутренним компьютерным динамиком,- PC –Speaker”ом. Сегодня кажется смешным, но тогдашние компьютерные критики называли звучание «пищалки» в тогдашних играх «восхитительным» и «до ужаса реалистичным». Теперь этот писк слышно только при загрузке компьютера. А основным устройством для работы со звуком стали специализированные звуковые карты, или, как их у нас называют, «саунд блястеры». Сама по себе звуковая карта, разумеется, звучать не может: для того, чтобы услышать звуки музыки или речь, к «блястеру» необходимо подключить колонки. А если хочешь вводить звуки в компьютер «снаружи», необходимо подключить еще и микрофон, аудиоцентр или другой источник звука. Сегодня на рынке имеется громадное количество самых разнообразных звуковых карт различных фирм стоимостью от 20 до 500 долларов. Любая звуковая карта имеет дело с двумя основными форматами компьютерного звука: цифровой (WAV- формат) и синтезированный (MIDI) Цифровой звук можно сравнить с фотографией. Это- точная цифровая копия музыки, человеческой речи и любого другого звука. Принцип воспроизведения такого звука звуковой картой похож на принцип работы магнитофона. В этом случае звуковая карта лишь переводит “цифровой” звук в привычную нам “аналоговую” фирму. Цифровой звук- основной стандарт компьютерного звука сегодня. Именно оцифрованный звук слышен при игре или слушая компакт- диск или просматривая мультимедиа- энциклопедию. Синтезированный звук Если цифровой звук мы сравниваем с фотографией, то синтезированный (MIDI) звук можно уподобить конструкции, собираемой из стандартных блоков. «Блоки» это проще говоря, звуки, сыгранные определенным инструментом. При воспроизведении MIDI – музыки на звуковую карту идет не цифровой сигнал, который она просто тупо пропускает через себя, а своеобразный поток команд. И делает это каждая звуковая карта по- разному. Существует 2 основных метода воспроизведения MIDI- звука- с помощью или “частотного синтеза”, или “волновой- таблицы”( Wavetable ). корпус Девушка, что вы делали с вашим корпусом? Он же весь помят. Вы что, в футбол им играли? Вы знаете, он же такой теплый… Он у меня под столом стоит, так я на нем ноги грею! «из непридуманных историй компьютерной мастерской» Выбрать корпус, это тоже наука. Ведь он и есть та «одежка», по которой «встречают» компьютер. Если купить какую- ни будь внушительную «башню» трехметровой высоты…, то вам скажут какую мощную «машину» приобрел! Готовые домашние компьютеры продаются в, на редкость красивых корпусах самой различной формы, разнообразных цветов, с закругленными, «аэродинамическими» углами. Но отдельно таких «одежек» в продаже нет, только обычные корпуса привычного серого цвета. Но выбор всегда есть: прежде всего надо решить, какая форма системного блока устраивает- вертикальная или горизонтальная. Вертикальная называется «башней», или minitower. «Башня» обычно ставится на столе рядом с монитором или же- как в приведенной выше цитате- эпиграфе- внизу, под столом ( но только любое из внутренних устройств компьютера достаточно чувствительно к сотрясению, если его повредить, то можно потерять все данные на диске, да и сам диск в придачу.) Системный блок горизонтальной формы носит название «десктопа» («desktop») и обычно размещается под монитором., он наиболее компактен и красив. Но по непонятным причинам большинство сотрудников компьютерных фирм при одном только слове «десктоп» начинает морщиться. Это понятно: собирать компьютер на базе десктопа куда менее удобно, а ремонтировать- еще труднее. Пока доберешься сквозь турбулентные завихрения проводов и кабелей до «самого сокровенного»- памяти или процессора… Стоимость хорошего корпуса составляет от 50 долларов и выше. Есть и более дешевые, но на этом лучше не экономить! Вместе с корпусом поставляется то, что есть в нем: встроенный блок питания, шнур питания, комплект крепежных винтов. Иногда корпуса поставляются с уже установленными дисководами 1,44Мб, что составляет меньше забот… |