Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования ”ГГУ им. Франциска Скорины”
Кафедра: вычислительной математики и программирования
Реферат
Основные блоки и устройства компьютера
Выполнила студентка
I курса группы М-11
Петрушко Анжелика
Руководитель: Орлов В.В.
Гомель 2002 г.
Что такое компьютер?
Классификация ЭВМ.
Среди всего множества современных ЭВМ можно выделить основные классы:
1.суперЭВМ;
2. большие вычислительные комплексы;
3. мини-ЭВМ;
4. микро- ЭВМ.
По конструкции микро-ЭВМ делятся на несколько видов:
1.настольные;
2.наколенные (Laptop);
3.блокнотные (NoteBook);
4. суперблокнотные (SupNoteBook);
5.корманные (Palmtop);
6.электронные записные книжки.
Персональные компьютеры насчитывают несколько поколений (в соответствии с разрядностью их микропроцессора):
1 поколение – 8-разрядные (1975-1980);
2 поколение – 16-разрядные (1981-1985);
3 поколение – 32-разрядные (1986-1992);
4 поколение – 64-разрядные (1993- по настоящее время);
Основные блоки и устройства
Центральный процессор.
Процессор – сердце и мозг компьютера, центральный элемент, определяющий скорость его работы (производительность).
На первый взгляд процессор - просто выращенный по специальной технологии кристалл кремния, который содержит в себе множество отдельных элементов - транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью "думать".
Можно условно выделить несколько важных устройств:
процессор - "вычислитель", устройство, выполняющее операции над числами (все арифметические и логические операции) и управляющее работой всех блоков ЭВМ (в ПЭВМ процессор называется микропроцессором);
сопроцессор - специальный блок для операций с ''плавающей точкой" (или запятой). Применяется для особо точных и сложных расчётов и для работы с графическими программами.
Основные параметры процессора.
1."Скорость работы". Общепринятым показателем скорости процессора служит его рабочая частота, измеряемая в МГц.
2.''Поколение'' - скорость работы процессора зависит не только от его тактовой частоты, но и от поколения, к которому принадлежит процессор. Уже сменилось 7 поколений процессоров фирмы Intel: 8088, 286, 386, 486, Pentium, Pentium II, Pentium III. Каждое поколение процессоров отличается не просто скоростью, но ещё и формой, внешним видом и внутренним устройством.
3."Архитектура" процессора. Кэш-память, в неё компьютер помещает все часто используемые данные. Кэш-памятей на компьютере несколько. Одна- самая быстрая и маленькая, встроена непосредственно в процессор. Это- кэш- память первого уровня. Есть ещё более медленная, но зато гораздо большая по размеру: кэш-память 2-го уровня. Именно кэш-память едва ли не самый дорогой элемент процессора.
4."Форм-фактор". Процессоры разных поколений отличаются типом разъёма на материнской плате.
Память
Память состоит из большого числа ячеек, каждая из которых имеет адрес и используется для хранения программ и данных.
У компьютера имеется два вида памяти. Одна обеспечивает постоянное хранение информации, на неё не влияет выключение питания. Это постоянная память машины, которая представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Другой вид памяти – для временного хранения информации – оперативное запоминающее устройство. Для временного хранения информации используется и кэш-память.
Оперативная память. Для оперативной работы с данными, которые должны быть всегда под рукой компьютеру нужна оперативная память, обладающая большой скоростью доступа. Хранить в ней информацию постоянно не получается - при отключении питания вся информация из оперативной памяти исчезает. Оперативная память выпускается в виде микросхем, собранных в специальные модули. Каждый модуль может вмещать от 1 до 128 Мб оперативной памяти. На практике пользуются модулями двух типов - 32 и 64 Мб. На большинстве материнских плат сегодня установлено 4 разъёма для подключения модулей оперативной памяти. Модули можно устанавливать разного объёма- 2 по 32 Мб и 2 по 64 Мб. Но желательно, чтобы при этом модули обладали одной и той же скоростью доступа и были выпущены одним производителем и укомплектованы памятью одного и того же типа.
Типы оперативной памяти
1.Модуль памяти SDRAM (в ПК с процессором Pentium II), соответствует спецификация PC-100 (т. е. поддерживает работу материнской платы на частоте 100 МГц).
2.SDRAM PC-133- допускает работу с частотой материнской платы с частотой до 133 МГц.
3. Rambus DRAM.
Особенности различных модулей SDRAM.
1.SPD (Intel) - так называется небольшая микросхема, установленная на модуле памяти DIMM и содержащая подробную информацию о типе установленной памяти и некоторые другие параметры.
2.ECC - это тип модулей памяти с возможностью коррекции ошибок. Такие модули работают несколько быстрее и стабильнее обычных.
Кэш-память первого уровня - небольшая (несколько десятков Кб) сверхбыстрая память, предназначенная для хранения промежуточных результатов.
Кэш-память второго уровня - это память чуть помедленнее, зато больше - от 128 до 512 Кб.
Жёсткий диск.
В отличие от оперативной памяти жёсткий диск (винчестер, HDD—Hard Disk Drive) предназначен долговременного хранения всей, имеющейся в компьютере информации. Информация хранится на одной или нескольких круглых пластинах с магнитным слоем, над которым летают – работают магнитные записывающие головки.
Параметры:
1. Ёмкость, измеряемая в мегабайтах (Мб).
2. Скорость чтения данных.
3. Среднее время доступа.
4. Размер кэш-памяти.
5. Стандарт интерфейса винчестера: IDE, SCSI, E-IDE.
CD-ROM – дисковод для чтения компакт-дисков, который выполняет роль стандартного устройства для переноса информации. Достоинства СD-ROM – большая ёмкость и универсальность.
СD-ROM пригоден для хранения различных форматов данных:
¨собственно-цифровой, компьютерной информации;
¨звуковой информации в формате СD-Audio;
¨видеоинформации в формате Video CD и CD-1;
¨изображений, записываемых в формате “библиотеки фотографий” фирмы Kodak.
Главный недостаток стандартных дисководов СD-ROM – возможность читать, но не записывать информацию. Для этого необходимы другие устройства—дисководы CD-R или CD-RW.
CD-R. Дисковод с возможностью однократной записи информации на специальный диск. Запись на диски CD-R осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя, выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча.
CD-RW. Дисковод с возможностью многократной записи информации.
Он представляет из себя как бы слоёный пирог, где на металлической основе покоится рабочий активный слой. Он состоит из специального материала, котором под воздействием лазерного луча изменяет своё состояние. Находясь в кристаллическом состоянии, одни участки слоя рассеивают свет, а др. – аморфные – пропускают его через себя, на отражающую металлическую подложку. Благодаря такой технологии на диск можно записывать информацию, а не только читать её.
Характеристики CD-R и CD-RW дисководов:
Скорость, интерфейс, размер буфера (встроенной кэш памяти), поддерживаемые форма.
Периферийные устройства
Устройства управления ПЭВМ.
Мышь - лёгкий пластмассовый корпус, утяжелённый шарик, свободно катающийся в нём и вращающий два "направляющих" валика. Конкурент мыши - трекбол, похожий на перевёрнутую мышь - главным элементом в нём является всё тот же шарик, который пользователь должен не возить по столу, а крутить собственной рукой. На поверхности трекбола имеются 2-3 кнопки. Такие трекболы часто продаются уже вмонтированными в клавиатуру.
Первое, что определяет тип мыши - количество кнопок. "Классическим" считается трёхкнопочный тип. В последние годы появляется всё больше "двухкнопочных" видов. В последнее время на рынке появились другие мыши с похожей возможностью. Например, разработка компании Genius NetMouse, вместо колёсика у которой посередине вмонтирована … клавиша. Самые простые и дешёвые модели - оптико-механические. Более дорогие и надёжные модели: оптическая мышь и инфракрасные беспроводные мыши.
Устройства вывода
Мониторы. Устройство отображения графической и текстовой информации. С системным блоком соединяется интерфейсным кабелем, подключаемым к специальному разъёму на плате видеоконтроллера или на системной плате, если компьютер одноплатный.
Выпускаемые модели мониторов могут различаться по нескольким параметрам:
¨по типу (MDA, GGA, EGA, VGA, SVGA);
¨по цветности (цветные и чёрно-белые - монохромные);
¨по размеру зерна (0.41; 0.39; 0.31; 0.28; 0.26);
¨по размеру экрана (12", 14", 15", 17", 21");
¨по максимальной частоте кадровой и строчной развёртки;
¨поддержкой режимов энергосбережения (“зелёные”);
¨по соответствию стандартам, регламентирующим допустимые нормы электромагнитного излучения ("Low Radiation", MPR-11, TCO и др.).
Принтеры:
Матричные принтеры (игольчатые). Их печатающее устройство содержало в себе некоторое количество (9 или 25) иголок, которые выскакивали из головки и наносили удар по красящей ленте, похожей на машинописную от удара иголочки на бумаге оставалась точка. А комбинация иголочек давала символ - букву или цифру. Принтеры бывают чёрно-белые и цветные. Они достаточно быстрые, недорогие в эксплуатации, но страшно шумные.
Струйные принтеры. Печатным устройством в этом принтере является ёмкость со специальными чернилами, которые выбрызгиваются на бумагу из миниатюрных дырочек - сопел под большим давлением. На бумаге остаётся при этом крохотная капелька, диаметр которой в десятки раз меньше, чем диаметр точки от матричного принтера. При этом картинки стали более чёткими и реалистичными. Струйные принтеры практически не шумят! Недостатки : скорость, стоимость печати(с учётом расхода чернил и стоимости специальной бумаги), расплывчатость чернил при попадании на них воды.