Реферат: Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера

Базовая аппаратная конфигурация

Персональный компьютер — универсальная техническая система.Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по меренеобходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которуюсчитают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятиебазовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурациирассматривают четыре устройства:

-     

-     

-     

-     

Системный блок

Системный блок представляет собой основной узел, внутрикоторого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутрисистемного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к немуснаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенныедля ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса.Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower)исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам:полноразмерный (big tower),среднеразмерный (midi tower) и малоразмерный (mini tower). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение,выделяют плоские и особо плоские (slim).

Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемыйформ-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. Внастоящее время в основном используются корпуса двух форм-факторов: АТ и АТХ.Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной(системной) платы компьютера, так называемой материнской платы.

Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе сблоком питания и, таким образом, мощность блока питания также является одним изпараметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блокапитания 200-250Вт.

Монитор

Монитор — устройство визуального представления данных. Этоне единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основнымипотребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальнаячастота регенерации изображения, класс защиты.

Размер монитора измеряется между противоположными угламитрубки кинескопа по диагонали. Единица измерения — дюймы. Стандартные размеры:14"; 15"; 17"; 19"; 20"; 21". В настоящее времянаиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а дляопераций с графикой желательны мониторы размером 19-21 дюйм.

Изображение на экране монитора получается в результатеоблучения люминофорного покрытия остронаправленнымпучком электронов, разогнанных в вакуумной колбе. Для получения цветногоизображения люминофорное покрытие имеет точки илиполоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом. Чтобы на экраневсе три луча сходились строго в одну точку и изображение было четким, передлюминофором ставят маску — панель с регулярно расположенными отверстиями илищелями. Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, чтоусиливает яркость и насыщенность изображения. Чем меньше шаг между отверстиямиили щелями (шаг маски), тем четче и точнее полученное изображение. Шаг маскиизмеряют в долях миллиметра. В настоящее время наиболее распространены мониторыс шагом маски 0,25-0,27мм. Устаревшие мониторы могут иметь шаг до 0,43мм, чтонегативно сказывается на органах зрения при работе с компьютером. Моделиповышенной стоимости могут иметь значение менее 0,25мм.

Частота регенерации (обновления) изображения показывает,сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение(поэтому ее также называют частотой кадров). Этот параметр зависит не только отмонитора, но и от свойств и настроек видеоадаптера, хотя предельные возможностиопределяет все-таки монитор.

Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чемона выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тембольше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерациипорядка 60Гц мелкое мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегоднятакое значение считается недопустимым. Минимальным считают значение 75Гц,нормативным — 85Гц и комфортным — 100Гц и более.

Класс защиты монитора определяется стандартом, которомусоответствует монитор с точки зрения требований техники безопасности. Внастоящее время общепризнанными считаются следующие международные стандарты:MPR-II, ТСО-92, ТСО-95, ТСО-99 (приведены в хронологическом порядке). СтандартМРR-II ограничил уровни электромагнитного излучения пределами, безопасными длячеловека. В стандарте ТСО-92 эти нормы были сохранены, а в стандартах ТСО-95 иТСО-99 ужесточены. Эргономические и экологические нормы впервые появились встандарте ТСО-95, а стандарт ТСО-99 установил самые жесткие нормы попараметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность,мерцание, антибликовые свойства покрытия).

Большинством параметров изображения, полученного на экранемонитора, можно управлять программно. Программные средства, предназначенные дляэтой цели, обычно входят в системный комплект программного обеспечения.

Клавиатура

Клавиатура — клавишное устройство управления персональнымкомпьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а такжекоманд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейшийинтерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, ас помощью монитора получают от нее отклик.

Принцип действия

Клавиатура относится к стандартным средствам персональногокомпьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальнымисистемными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение дляначала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовойсистемы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавишсразу после включения.

Принцип действия клавиатуры заключается в следующем.

1. При нажатии на клавишу (или комбинацию клавиш)специальная микросхема, встроенная в клавиатуру, выдает так называемыйскан-код.

2. Скан-код поступает в микросхему, выполняющую функциипорта клавиатуры. (Порты — специальные аппаратно-логические устройства,отвечающие за связь процессора с другими устройствами). Данная микросхеманаходится на основной плате компьютера внутри системного блока.

3. Порт клавиатуры выдает процессору прерывание сфиксированным номером. Для клавиатуры номер прерывания — 9 (Interrupt9, Int9).

4. Получив прерывание, процессор откладывает текущую работуи по номеру прерывания обращается в специальную область оперативной памяти, вкоторой находится так называемый вектор прерываний. Вектор прерываний — этосписок адресных данных с фиксированной длиной записи. Каждая запись содержитадрес программы, которая должна обслужить прерывание с номером, совпадающим сномером записи.

5. Определив адрес начала программы, обрабатывающейвозникшее прерывание, процессор переходит к ее исполнению. Простейшая программаобработки клавиатурного прерывания «зашита» в микросхему ПЗУ, но программистымогут «подставить» вместо нее свою программу, если изменят данные в векторепрерываний.

6. Программа-обработчик прерывания направляет процессор кпорту клавиатуры, где он находит скан-код, загружает его в свои регистры, потомпод управлением обработчика определяет, какой код символа соответствует данномускан-коду.

7. Далее обработчик прерываний отправляет полученный кодсимвола в небольшую область памяти, известную как буфер клавиатуры, ипрекращает свою работу, известив об этом процессор.

8. Процессор прекращает обработку прерывания и возвращаетсяк отложенной задаче.

9. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех пор,пока его не заберет оттуда та программа, для которой он и предназначался,например текстовый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают вбуфер чаще, чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения буфера. В этомслучае ввод новых символов на некоторое время прекращается. На практике в этотмомент при нажатии на клавишу мы слышим предупреждающий звуковой сигнал и ненаблюдаем ввода данных.

Состав клавиатуры

Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функциональнораспределенных по нескольким группам.

Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для вводазнаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша можетработать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, можетиспользоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижнимрегистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для вводапрописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированноепереключение). При необходимости жестко переключить регистр используют клавишуCAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для вводаданных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER. При этом автоматическиначинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для вводакоманд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.

Для разных языков существуют различные схемы закреплениясимволов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами.Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различнымираскладками выполняются программным образом — это одна из функций операционнойсистемы. Соответственно, способ переключения зависит от того, в какойоперационной системе работает компьютер. Например, в системе Windows98 для этойцели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT илиCTRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можноустановить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение.

Общепринятые раскладки клавиатуры имеют свои корни враскладках клавиатур пишущих машинок. Для персональных компьютеров IBM PCтиповыми считаются раскладки QWERTY (английская) и ЙЦУКЕНГ (русская). Раскладкипринято именовать по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строкиалфавитной группы.

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (отF1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные заданными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный моментпрограммы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы.Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочихклавиш.

Служебные клавиши располагаются рядом с клавишамиалфавитно-цифровой группы. В связи с тем, что ими приходится пользоватьсяособенно часто, они имеют увеличенный размер. К ним относятся рассмотренныевыше клавиши SHIFT и ENTER; реестровые клавиши ALT и CTRL – их используют вкомбинации с другими клавишами для формирования команд; клавиша TAB – для вводапозиций табуляции при наборе текста; клавиша ESC – для отказа от исполненияпоследней введенной команды и клавиша BACKSPACE – для удаления только чтовведенных знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируетсястрелкой, направленной влево).

Служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAKразмещаются справа от группы функциональных клавиш и выполняют специфическиефункции, зависящие от действующей операционной системы. Общепринятыми являютсяследующие действия:

PRINT SCREEN — печать текущего состояния экрана на принтере(для MS-DOS) или сохранение его в специальной области оперативной памяти,называемой буфером обмена (для Windows).

SCROLL LOCK — переключение режима работы в некоторых (какправило, устаревших) программах.

PAUSE/BREAK — приостановка/прерывание текущего процесса.

Две группы клавиш управления курсором расположены справа оталфавитно-цифровой панели. Курсором называется экранный элемент, указывающийместо ввода знаковой информации. Курсор используется при работе с программами,выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления курсоромпозволяют управлять позицией ввода.

Четыре клавиши со стрелками выполняют смещение курсора внаправлении, указанном стрелкой. Действие прочих клавиш описано ниже.

PAGE UP/PAGE DOWN — перевод курсора на одну страницу вверхили вниз. Понятие «страница» обычно относится к фрагменту документа, видимомуна экране. В графических операционных системах (например Windows)этими клавишами выполняют «прокрутку» содержимого в текущем окне. Действие этихклавиш во многих программах может быть модифицировано с помощью служебныхрегистровых клавиш, в первую очередь SHIFT и CTRL Конкретный результатмодификации зависит от конкретной программы и/или операционной системы.

Клавиши HOME и END переводят курсор в начало или конецтекущей строки, соответственно. Их действие также модифицируется регистровымиклавишами.

Традиционное назначение клавиши INSERT состоит впереключении режима ввода данных (переключение между режимами вставки изамены). Если текстовый курсор находится внутри существующего текста, то врежиме вставки происходит ввод новых знаков без замены существующих символов(текст как бы раздвигается). В режиме замены новые знаки заменяют текст,имевшийся ранее в позиции ввода.

В современных программах действие клавиши INSERT может бытьиным. Конкретную информацию следует получить в справочной системе программы.Возможно, что действие этой клавиши является настраиваемым, — это также зависитот свойств конкретной программы.

Клавиша DELETE предназначена для удаления знаков,находящихся справа от текущего положения курсора. При этом положение позицииввода остается неизменным.

Группа клавиш дополнительной панели дублирует действиецифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Во многих случаях дляиспользования этой группы клавиш следует предварительно включатьклавишу-переключатель NUM LOCK (о состоянии переключателей NUM LOCK, CAPS LOCKи SCROLL LOCK можно судить по светодиодным индикаторам, обычно расположенным вправом верхнем углу клавиатуры).

Появление дополнительной панели клавиатуры относится кначалу 80-х годов. В то время клавиатуры были относительно дорогостоящимиустройствами. Первоначальное назначение дополнительной панели состояло вснижении износа основной панели при проведении расчетно-кассовых вычислений, атакже при управлении компьютерными играми (при выключенном переключателе NUMLOCK клавиши дополнительной панели могут использоваться в качестве клавишуправления курсором).

В наши дни клавиатуры относят к малоценнымбыстроизнашивающимся устройствам и приспособлениям, и существеннойнеобходимости оберегать их от износа нет. Тем не менее, за дополнительнойклавиатурой сохраняется важная функция ввода символов, для которых известенрасширенный код ASCII, но неизвестно закрепление за клавишей клавиатуры. Так,например, известно, что символ <§> (параграф) имеет код 0167, а символ«°» (угловой градус) имеет код 0176, но соответствующих им клавиш на клавиатуренет. В таких случаях для их ввода используют дополнительную панель.

Порядок ввода символов по известному ALT-коду.

1. Нажать и удержать клавишу ALT.

2. Убедиться в том, что включен переключатель NUM LOCK.

3. Не отпуская клавиши ALT, набрать последовательно надополнительной панели Аlt-код вводимого символа,например: 0167.

4. Отпустить клавишу ALT. Символ, имеющий код 0167, появитсяна экране в позиции ввода.

Настройка клавиатуры. Клавиатуры персональных компьютеровобладают свойством повтора знаков, которое используется для автоматизациипроцесса ввода. Оно состоит в том, что при длительном удержании клавишиначинается автоматический ввод связанного с ней кода. При этом настраиваемымипараметрами являются:

-     

-     

Средства настройки клавиатуры относятся к системным и обычновходят в состав операционной системы. Кроме параметров режима повтора настройкеподлежат также используемые раскладки и органы управления, используемые дляпереключения раскладок.

Мышь

Мышь — устройство управления манипуляторного типа. Представляетсобой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоскойповерхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателямыши) на экране монитора.

Принцип действия

В отличие от рассмотренной ранее клавиатуры, мышь неявляется стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет длянее выделенного порта. Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, абазовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянномзапоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обработкипрерываний мыши.

В связи с этим в первый момент после включения компьютерамышь не работает. Она нуждается в поддержке специальной системной программы —драйвера мыши. Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либопри установке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет выделенногопорта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартныхпортов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS. Драйвер мышипредназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт. Кроме того, онобеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мышиоперационной системе и работающим программам.

Компьютером управляют перемещением мыши по плоскости икратковременными нажатиями правой и левой кнопок. (Эти нажатия называютсящелчками.) В отличие от клавиатуры мышь не может напрямую использоваться дляввода знаковой информации — ее принцип управления является событийным.Перемещения мыши и щелчки ее кнопок являются событиями с точки зрения еепрограммы-драйвера. Анализируя эти события, драйвер устанавливает, когдапроизошло событие и в каком месте экрана в этот момент находился указатель. Этиданные передаются в прикладную программу, с которой работает пользователь вданный момент. По ним программа может определить команду, которую имел в видупользователь, и приступить к ее исполнению.

Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современныйтип интерфейса пользователя, который называется графическим. Пользовательнаблюдает на экране графические объекты и элементы управления. С помощью мышион изменяет свойства объектов и приводит в действие элементы управлениякомпьютерной системой, а с помощью монитора получает от нее отклик вграфическом виде.

Стандартная мышь имеет только две кнопки, хотя существуютнестандартные мыши с тремя кнопками или с двумя кнопками и одним вращающимсярегулятором. Функции нестандартных органов управления определяются темпрограммным обеспечением, которое поставляется вместе с устройством.

К числу регулируемых параметров мыши относятся:чувствительность (выражает величину перемещения указателя на экране призаданном линейном перемещении мыши), функции левой и правой кнопок, а такжечувствительность к двойному нажатию (максимальный интервал времени, при которомдва щелчка кнопкой мыши расцениваются как один двойной щелчок). Программныесредства, предназначенные для этих регулировок, обычно входят в системныйкомплект программного обеспечения.

ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА СИСТЕМНОГО БЛОКАМатеринская плата

Материнская плата — основная плата персональногокомпьютера. На ней размещаются:

-     

-      чипсет) — набор микросхем, управляющихработой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональныевозможности материнской платы;

-     

-     

-     

-     

Жесткий диск

Жесткий диск — основное устройство для долговременногохранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, агруппа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие ивращающихся с высокой скоростью. Таким образом, этот «диск» имеет не двеповерхности, как должно быть у обычного плоского диска, а 2n поверхностей, где n — число отдельных дисков в группе.

Над каждой поверхностью располагается головка, предназначеннаядля чтения-записи данных. При высоких скоростях вращения дисков (90об/с) взазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, иголовка парит над магнитной поверхностью на высоте, составляющей несколькотысячных долей миллиметра. При изменении силы тока, протекающего через головку,происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, чтовызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц,образующих покрытие диска. Так осуществляется запись данных на магнитный диск.

Операция считывания происходит в обратном порядке.Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизиголовки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Электромагнитные сигналы, возникающиепри этом, усиливаются и передаются на обработку.

Управление работой жесткого диска выполняет специальноеаппаратно-логическое устройство — контроллер жесткого диска. В прошлом онопредставляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному изсвободных слотов материнской платы. В настоящее время функции контроллеровдисков выполняют микросхемы, входящие в микропроцессорный комплект (чипсет), хотя некоторые виды высокопроизводительныхконтроллеров жестких дисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.

К основным параметрам жестких дисков относятся емкость ипроизводительность. Емкость дисков зависит от технологии их изготовления. Внастоящее время большинство производителей жестких дисков используютизобретенную компанией IBM технологию с использованием гигантскогомагниторезистивного эффекта (GMR — Giant Magnetic Resistance).Теоретический предел емкости одной пластины, исполненной по этой технологии,составляет порядка 20Гбайт. В настоящее время достигнут технологический уровень6,4Гбайт на пластину, но развитие продолжается.

С другой стороны, производительность жестких дисков меньшезависит от технологии их изготовления. Сегодня все жесткие диски имеют оченьвысокий показатель скорости внутренней передачи данных (до 30-60Мбайт/с), ипотому их производительность в первую очередь зависит от характеристикинтерфейса, с помощью которого они связаны с материнской платой. В зависимостиот типа интерфейса разброс значений может быть очень большим: от несколькихМбайт/с до 13-16Мбайт/с для интерфейсов типа EIDE; до 80Мбайт/с для интерфейсовтипа SCSI и  от 50Мбайт/с и более длянаиболее современных интерфейсов типа IEEE 1394.

Кроме скорости передачи данных с производительностью дисканапрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервалвремени, необходимый для поиска нужных данных, и зависит от скорости вращениядиска. Для дисков, вращающихся с частотой 5400об/мин, среднее время доступасоставляет 9-10мкс, для дисков с частотой 7200об/мин — 7-8мкс. Изделия болеевысокого уровня обеспечивают среднее время доступа к данным 5-6мкс.

Дисковод гибких дисков

Информация на жестком диске может храниться годами, однакоиногда требуется ее перенос с одного компьютера на другой. Несмотря на своеназвание, жесткий диск является весьма хрупким прибором, чувствительным кперегрузкам, ударам и толчкам. Теоретически, переносить информацию с одногорабочего места на другое путем переноса жесткого диска возможно, и в некоторыхслучаях так и поступают, но все-таки этот прием считается нетехнологичным,поскольку требует особой аккуратности и определенной квалификации.

Для оперативного переноса небольших объемов информациииспользуют так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляют вспециальный накопитель — дисковод. Приемное отверстие накопителя находится налицевой панели системного блока. Правильное направление подачи гибкого дискаотмечено стрелкой на его пластиковом кожухе.

Основными параметрами гибких дисков являются:технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи (измеряется вкратных единицах) и полная емкость.

Первый компьютер IBM PC (родоначальник платформы) былвылущен в 1981 году. К нему можно было подключить внешний накопитель,использующий односторонние гибкие диски диаметром 5,25 дюйма. Емкость дискасоставляла 160 Кбайт. В следующем году появились аналогичные двусторонние дискиемкостью 320 Кбайт. Начиная с 1984 года выпускались гибкие диски 5,25 дюймавысокой плотности (1,2Мбайт). В наши дни диски размером 5,25 дюйма неиспользуются, и соответствующие дисководы в базовой конфигурации персональныхкомпьютеров после 1994 года не поставляются.

Гибкие диски размером 3,5 дюйма выпускают с 1980 года.Односторонний диск обычной плотности имел емкость 180 Кбайт, двусторонний — 360Кбайт, а двусторонний двойной плотности — 720 Кбайт. Ныне стандартными считаютдиски размером 3,5 дюйма высокой плотности. Они имеют емкость 1440 Кбайт (1,4Мбайт) и маркируются буквами HD (high density — высокая плотность).

С нижней стороны гибкий диск имеет центральную втулку,которая захватывается шпинделем дисковода и приводится во вращение. Магнитнаяповерхность прикрыта сдвигающейся шторкой для защиты от влаги, грязи и пыли.Если на гибком диске записаны ценные данные, его можно защитить от стирания иперезаписи, сдвинув защитную задвижку так, чтобы образовалось открытоеотверстие. Для разрешения записи задвижку перемещают в обратную сторону иперекрывают отверстие. В некоторых случаях для безусловной защиты информации надиске задвижку выламывают физически, но и в этом случае разрешить запись надиск можно, если, например, заклеить образовавшееся отверстие тонкой полоскойлипкой ленты. Гибкие диски считаются малонадежными носителями информации. Пыль,грязь, влага, температурные перепады и внешние электромагнитные поля оченьчасто становятся причиной частичной или полной утраты данных, хранившихся нагибком диске. Поэтому использовать гибкие диски в качестве основного средствахранения информации недопустимо. Их используют только для транспортировкиинформации или в качестве дополнительного (резервного) средства хранения.

Дисковод компакт-дисков cd-rom

В период 1994-1995 годах в базовую конфигурацию персональныхкомпьютеров перестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, новместо них стандартной стала считаться установка дисковода CD-ROM, имеющеготакие же внешние размеры.

Аббревиатура CD-ROM (Compact. Disc Read-Only Memory) переводится на русский язык как постоянноезапоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этогоустройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча,отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличаетсяот записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартныйкомпакт-диск может хранить примерно 650Мбайт данных.

Большие объемы данных характерны для мультимедийнойинформации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM относятся каппаратным средствам мультимедиа. Программные продукты, распространяемые налазерных дисках, называют мультимедийными изданиями. Сегодня мультимедийныеиздания завоевывают все более прочное место среди других традиционных видовизданий. Так, например, существуют книги, альбомы, энциклопедии и дажепериодические издания (электронные журналы), выпускаемые на CD-ROM.

Основным недостатком стандартных дисководов CD-ROM являетсяневозможность записи данных, но параллельно с ними существуют и устройстваоднократной записи CD-R (Compact DiskRecorder), и устройства многократной записи CD-RW.

Основным параметром дисководов CD-ROM является скоростьчтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принятаскорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150Кбайт/с. Такимобразом, дисковод с удвоенной скоростью чтения обеспечивает производительность300Кбайт/с, с учетверенной скоростью — 600Кбайт/с и т.д. В настоящее времянаибольшее распространение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью32х-48х. Современные образцы устройств однократной записи имеютпроизводительность 4х-8х, а устройств многократной записи — до 4х.

Видеокарта (видеоадаптер)

Совместно с монитором видеокартаобразует видеоподсистему персонального компьютера. Видеокартане всегда была компонентом ПК. На заре развития персональной вычислительнойтехники в общей области оперативной памяти существовала небольшая выделеннаяэкранная область памяти, в которую процессор заносил данные об изображении.Специальный контроллер экрана считывал данные об яркости отдельных точек экранаиз ячеек памяти этой области и в соответствии с ними управлял разверткойгоризонтального луча электронной пушки монитора.

С переходом от черно-белых мониторов к цветным и сувеличением разрешения экрана (количества точек по вертикали и горизонтали)области видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, апроцессор перестал справляться с построением и обновлением изображения. Тогда ипроизошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельныйблок, получивший название видеоадаптер. Физически видеоадаптер выполнен в видеотдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнскойплаты и называется видеокартой. Видеоадаптер взял насебя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

За время существования персональных компьютеров сменилосьнесколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16цветов), VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA,обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов свозможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного рядазначений (640х480; 800х600; 1024х768; 1152х864; 1280х1024 точек и далее).

Разрешение экрана является одним из важнейших параметроввидеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить наэкране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньшевидимый размер элементов изображения. Использование завышенного разрешения намониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятсянеразборчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органовзрения. Использование заниженного разрешения приводит к тому, что элементыизображения становятся крупными, но на экране их располагается очень мало. Еслипрограмма имеет сложную систему управления и большое число экранных элементов,они не полностью помещаются на экране. Это приводит к снижениюпроизводительности труда и неэффективной работе.

Таким образом, для каждого размера монитора существует своеоптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер.

Разрешение экрана монитора

Размер монитора

Оптимальное разрешение экрана

14 дюймов

640х480

15 дюймов

800х600

17 дюймов

1024х768

19 дюймов

1280х1024

Большинство современных прикладных и развлекательныхпрограмм рассчитаны на работу с разрешением экрана 800х600 и более. Именнопоэтому сегодня наиболее популярный размер мониторов составляет 15 дюймов.

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количестворазличных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимальновозможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первуюочередь, от количества установленной на нем видеопамяти. Кроме того, онозависит и от установленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана накаждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, такчто информация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.

В зависимости от заданного экранного разрешения и глубиныцвета необходимый объем видеопамяти можно определить по следующей формуле:

 

где Р — необходимый объем памяти видеоадаптера; m — горизонтальное разрешение экрана (точек); n — вертикальное разрешение экрана (точек); b — разрядность кодирования цвета (бит).

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день— 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортнаяработа достигается при глубине цвета 16,7млн цветов (режим TrueColor).

Работа в полноцветном режиме True Color с высоким экраннымразрешением требует значительных размеров видеопамяти. Современныевидеоадаптеры способны также выполнять функции обработки изображения, снижаянагрузку на центральный процессор ценой дополнительных затрат видеопамяти. Ещенедавно типовыми считались видеоадаптеры с объемом памяти 2-4Мбайт, но ужесегодня обычным считается объем 16Мбайт.

Видеоускорение — одно из свойстввидеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построениюизображений может происходить без выполнения математических вычислений восновном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем — преобразованиемданных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители могут входить в состав видеоадаптера (втаких случаях говорят о том, что видеокарта обладаетфункциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы,устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.

Различают два типа видеоускорителей— ускорители плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Первые наиболее эффективныдля работы с прикладными программами (обычно офисного применения) иоптимизированы для операционной системы Windows, авторые ориентированы на работу мультимедийных развлекательных программ, впервую очередь компьютерных игр и профессиональных программ обработкитрехмерной графики. Обычно в этих случаях используют разные математическиепринципы автоматизации графических операций, но существуют ускорители,обладающие функциями и двумерного, и трехмерного ускорения.

Звуковая карта

Звуковая карта явилась одним из наиболее позднихусовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному изслотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительныеоперации, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводитсячерез 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 речьили музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки ииспользования.

Основным параметром звуковой карты является разрядность,определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов изаналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньшепогрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальнымтребованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространениеимеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.

В области воспроизведения звука наиболее сложно обстоит делосо стандартизацией. Отсутствие единых централизованных стандартов привело ктому, что ряд фирм, занимающихся выпуском звукового оборудования, де-фактоввели в широкое использование свои внутрифирменные стандарты. Так, например, вомногих случаях стандартными считают устройства, совместимые с устройством Sound Blaster, торговая марка накоторое принадлежит компании Creative Labs.

СИСТЕМЫ, РАСПОЛОЖЕННЫЕ НА МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЕОперативная память

Оперативная память (RAM — Random Access Memory) — это массивкристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует много различныхтипов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа действияразличают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRA

еще рефераты
Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам