Билет 3

 Назначение устройств компьютера: процессор, опе­ративная память, монитор, принтер, сканер, веб-камера. Устройства долговременного хранения информации.

 Совокупность всех устройств компьютера назы­вают его аппаратным обеспечением. Состав этих устройств (конфигурация компьютера) может изменяться в зависимости от решаемых задач. Базовая конфигурация содержит следующие функциональ­ные блоки: системный блок, монитор, клавиатуру, мышь.

Системный блок представляет собой корпус с раз­мещенными внутри него системной платой, блоком питания и другими устройствами, которые называ­ют внутренними: например, дисководами для маг­нитных и оптических дисков. Не входящие в систем­ный блок устройства называют внешними.

Основной компонент системного блока — систем­ная (или материнская) плата (рис. 2.1). На ней раз­мещаются процессор, устройства памяти, набор ми­кросхем, управляющих работой устройств, разъемы для подключения устройств.

Процессор — важнейшее устройство компьютера, его мозг, предназначен для выполнения вычислений и исполнения программ (рис. 2.2).

Основные характеристики процессора, определяющие его быстродействие: тактовая частота, разрядность, модель.

Тактовая частота — это число тактов, которые процессор выполняет за одну секунду. Различные операции могут занимать один или несколько тактов. Тактовая частота измеряется в герцах (Гц). У современных процессоров тактовая частота достигает нескольких миллиардов герц. Поэтому ее измеряют в производных единицах: один мегагерц (МГц) равен миллиону герц, один гигагерц (ГГц) — это миллиард герц.

Процессоры выполняют операции не над десятич­ными числами, а над двоичными. Двоичные числа записываются цифрами 0 и 1, которым соответству­ют единицы информации, называемые битами. Раз­рядность процессора — это количество двоичных цифр (битов), которые одновременно обрабатывает процессор. Большинство современных процессоров имеет разрядность 32 бит или 64 бит.

Производительность процессора может быть повышена за счет одновременного выполнения не­скольких последовательностей операций (потоков). Процессоры, способные одновременно обрабатывать несколько потоков, являются многоядерными. Так, процессоры Intel Core 2 Duo и Athlon64x2 являются двухъядерными, a Intel Core Quad и AMD Quad-Core Phenom — четырехъядерными.

Другое важнейшее устройство компьютера — па­мять. Для хранения информации используются раз­личные виды памяти (запоминающие устройства).

Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) предназначена для хранения данных и программ во время их выполнения. Обмен данными между процессором и оперативной па­мятью выполняется за очень короткие промежутки времени. Информация в оперативную память посту­пает после включения компьютера, а при его выключении не сохраняется.

ОЗУ представляет собой набор микросхем, кото­рые собраны в модули (рис. 2.3). Для установки мо­дулей на материнской плате имеются соответствую­щие разъемы.

Для постоянного хранения информации даже при выключенном компьютере предназначено постоян­ное запоминающее устройство (ПЗУ). Хранимые в ПЗУ данные и программы обеспечивают запуск ком­пьютера и работу с клавиатурой, монитором и дру­гими устройствами.

Первоначально ПЗУ записывались однократно и были доступны только для чтения. Совершенствова­ние технологии привело к появлению перезаписываемой энергонезависимой флэш-памяти, которая в настоящее время широко используется не только в ПЗУ, но и во внешних устройствах памяти.

К компьютеру можно подключать различные вну­тренние и внешние устройства для ввода и вывода, хранения и обработки информации.

Основным устройством долговременного хранения информации является накопитель на жестких магнитных дисках (винчестер). Он представляет собой набор вращающихся дисков с магнитным покрыти­ем, у поверхности которых расположены головки для записи — чтения.

Для переноса данных используют съемные но­сители: гибкие магнитные диски (дискеты), оптиче­ские диски (CD и DVD), флэш-память и др.

Максимальный объем информации, который может быть записан на носитель, называют его емкостью. За единицу измерения объема информации

принят байт. Емкость носителей измеряют в произ­водных единицах:

1 Кбайт (килобайт) = 1024 байт;

 1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт;

1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт;

1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт.

Например, информационный объем дискеты раз­мером 3,5 дюйма равен 1,44 Мбайт, объем DVD-диска — 4,7 Гбайт, а объем винчестеров достигает нескольких сотен гигабайт.

Необходимый объем ОЗУ зависит от решаемых задач и используемых программ. Так, для работы офисных приложений Windows ХР желательно не менее 512 Мбайт, а для Windows Vista — более 1 Гбайт.

При работе компьютера все его устройства взаи­модействуют между собой. Они обмениваются данными друг с другом при помощи электрических сигналов. Для передачи данных от одного устройства к другому используются группы проводников на материнской плате — шины. Внешние устройства (например, клавиатура, мышь, принтер) подключаются через специальные разъемы (порты) Широкое распространение в последнее время получил порт USB (Universal Series Bus — универсальная последовательная шина), допускающий «горячее» (т. е. без выключения компьютера) подключение разнообразных устройств.

Для подключения некоторых устройств требуются специальные платы — адаптеры. Для этого на материнской плате есть разъемы, которые называют сло­тами. Например, для подключения монитора необходим видеоадаптер (видеокарта) Следует заметить, что многие современные материнские платы имеют встроенные видеокарты, звуковые адаптеры, модемы, сетевые адаптеры.

Некоторые внешние устройства являются обязательными компонентами компьютера: монитор, клавиатура, мышь. Другие подключаются по мере необходимости, например принтер, сканер, графический планшет (дигитайзер), микрофон, наушники или звуковые колонки, мультимедийный проектор и др.

Монитор предназначен для визуального представления информации. В настоящее время используются мониторы двух типов: на основе электронно-лучевых трубок и плоские жидкокристаллические, которые получают все большее распространение. Важнейший параметр монитора — размер диагонали экрана. Сегодня наиболее распространены мониторы с диагональю 15—19 дюймов (1 дюйм = = 2,54 см).

В качестве устройств вывода информации на бумагу наибольшее распространение получили матричные, лазерные и струйные принтеры. Принцип действия матричного принтера основан на переносе на бумагу краски с ленты в результате удара иголок печатающей головки. В лазерном принтере краска (тонер) переносится на бумагу участками поверхности светочувствительного барабана, получившими световой импульс лазера. В струйном принтере капельки краски распыляются печатающей головкой.

В последнее время широко используются устройства ввода аудиовизуальной информации: сканеры, цифровые фотоаппараты, веб-камеры, микрофоны. Сканер   предназначен для ввода неподвижных изображений. Вебкамера позволяет вводить видео и при наличии соответствующих программ обеспечивать видеосвязь или видео-наблюдение.

Для ввода звуковой информации используют микрофон, а для воспроизведения — акустические системы (звуковые колонки и наушники).