1.2 Клавиатура
Клавиатура относится к устройствам ввода информации и необходима для ввода данных в компьютер от пользователя. Основной характеристикой клавиатуры являются её форма и наличие дополнительных клавиш. Наиболее удобными в использовании являются мультимедиа-клавиши, позволяющие управлять мультимедиа-приложениями.
Также нельзя не отметить присутствие на рынке беспроводных клавиатур, позволяющих избавиться от ограничений, налагаемых проводами.
Рисунок 2 – Классическая клавиатура без дополнительных клавиш
1.3 Мышь
Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.
Мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта. Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обработки прерываний мыши.
В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает. Она нуждается в поддержке специальной системной программы – драйвера мыши. Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при установке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет выделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартных портов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт. Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам.
Стандартная мышь имеет только две кнопки, хотя существуют нестандартные мыши с тремя кнопками или с двумя кнопками и одним вращающимся регулятором.
Функции нестандартных органов управления определяются тем программным обеспечением, которое поставляется вместе с устройством.
К числу регулируемых параметров мыши относятся: чувствительность (выражает величину перемещения указателя на экране при заданном линейном перемещении мыши), функции левой и правой кнопок, а также чувствительность к двойному нажатию (максимальный интервал времени, при котором два щелчка кнопкой мыши расцениваются как один двойной щелчок). Программные средства, предназначенные для этих регулировок, обычно входят в системный комплект программного обеспечения.
Сегодня популярными являются оптические и лазерные мыши. Последние отличаются более точным управлением перемещения курсора. Мыши, подобно клавиатурам, также бывают беспроводными.
Рисунок 3 – Проводная мышь
1.4 Устройство системного блока
Системный блок современного персонального компьютера зачастую представляется в отдельном корпусе (вертикальном, горизонтальном). Сегодня становятся популярными моноблоки (рис. 4), где содержимое системного блока укомплектовано в корпус монитора.
Рисунок 4 – ПК моноблок
Основу системного блока представляет материнская плата (рис. 5) – основная микросхема компьютера, к которой подключаются почти все остальные устройства. В общей схеме к материнской плате подключаются: видеоадаптер, процессор, оперативная память, накопитель на жестких дисках, оптический привод, устройство для чтения карт памяти и иные платы расширения (TV-тюнер, сетевая карта и т.д.). В зависимости от назначения конфигурация компьютера может сильно изменяться, дополняясь различными комплектующими, подключаемыми к материнской плате. Далее рассмотрим подробно классическую конфигурацию современного ПК.
Материнская плата. Объединяет и координирует работу всех подключенных к ней комплектующих. На этой главной электронной плате размещены основные интегральные схемы компьютера. Часть из них размещается в гнезда, часть подключается при помощи кабелей и шлейфов, а часть является интегрированной в микросхему самой платы (рис. 5). Зачастую встроенными являются звуковая карта и сетевой адаптер. В некоторых случаях встроенным бывает и видеоадаптер, но, как правило, его производительности хватает лишь на выполнение простых офисных задач, связанных с работой над текстом, веб-браузингом, просмотром изображений и т. д.
Рисунок 5 – Структура материнской платы
Основной характеристикой материнской платы является производительность чипсета, так как он влияет на производительность всей системы в целом. В настоящее время большинство чипсетов материнских плат выпускаются на базе двух микросхем, исторически получивших название «северный мост» и «южный мост» (см. рис. 5). «Северный мост» обычно управляет взаимосвязью процессора, оперативной памяти и графического порта. «Южный мост» называют также функциональным контроллером. Он выполняет функции контроллера жестких и гибких дисков, функции контроллера шины PCI, контроллера клавиатуры, мыши, шины USВ и т. п.
Центральный процессор. Основное электронное устройство, выполняющее вычисления и обработку данных в компьютере. Представляет собой небольшое устройство размером примерно со спичечную коробку в форме квадратной пластины с расположенными на ней контактами (ножками) (рис. 6), подключаемое к разъему на материнской плате.
Рисунок 6 – Процессор АMD с ножками (слева) и Intel без ножек (справа)
Основной характеристикой процессора является его тактовая частота – количество элементарных выполняемых операций в секунду и, как следствие, его производительность. Тактовая частота современных процессоров измеряется в миллиардах герц – гигагерцах (ГГц).
Ведущими на рынке процессоров для ПК являются компании Intel, AMD и IBM. На рынке представлены модели многоядерных процессоров, позволяющих поддерживать многопоточность, тем самым повышая общий уровень производительности. К 2012 году уже было освоено производство 8-ядерных процессоров для домашних компьютеров и 16-ядерных для серверных систем.
Для охлаждения процессора и поддержания рабочих температур сверху всегда устанавливают систему охлаждения (радиатор и кулер).
Видеоадаптер. Также его называют видеокартой. Это устройство предназначено исключительно для обработки графики и видеоданных. Видеокарта является промежуточным звеном между процессором и монитором, который непосредственно подключается к видеокарте. Видеокарта преобразует данные с процессора в поток, отправляемый на монитор, на котором мы можем видеть понятную для нас визуальную информацию. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера.
Рисунок 7 – Видеокарта AMD Radeon HD6970 Sapphire
Основными характеристиками видеокарт являются производительность графического процессора видеокарты и объем видеопамяти. Видеокарты, адаптированные под современный графический порт PCI-Express имеют возможность подключения сразу нескольких видеокарт на одну материнскую плату. При этом вся нагрузка делится между адаптерами, тем самым повышая общую графическую производительность системы. Современные видеокарты оснащены цифровым интерфейсом DVI, предназначенным для подключения к ним жидкокристаллических дисплеев, и мультимедийным интерфейсом HDMI. Производительность интерфейса DVI выше, чем ранее используемого VGA, так как он является полностью цифровым. А интерфейс HDMI позволяет подключаться к современным телевизорам, передавая также аудиопоток.
Оперативная память. Является запоминающим устройством, предназначенным для временного хранения данных и команд. Этот тип памяти еще называют энергозависимой, так как при отключении компьютера от сети все данные пропадают. Представляет собой модули памяти, содержащие полупроводниковые интегральные схемы запоминающих устройств, где в банке памяти каждая ячейка представляет собой конденсатор на основе перехода КМОП-транзистора.
Основной характеристикой оперативной памяти является её объем (Гб). Сегодня актуальны два основных типа памяти: DDR2 и DDR3. Их различие кроется как в схемах плат, так и в производительности и энергопотреблении, хотя внешне они довольно схожи.
Рисунок 8 – Модули оперативной памяти DDR2 (слева) и DDR3 (справа)
Оперативная память DDR работает в двухканальном режиме. При этом достигается удвоенная скорость работы, нежели в SDRAM, за счёт считывания команд и данных не только по фронту, как в SDRAM, но и по спаду тактового сигнала.
Накопитель на жестких дисках. Это основное запоминающее устройство, предназначенное для долгосрочного хранения данных. В отличие от оперативной памяти имеет возможность хранить данные при отсутствии питания (энергонезависима). Вся информация сохраняется на металлических магнитных дисках, расположенных друг над другом, покрытых слоем ферромагнитного материала (рис. 9), откуда считывается и записывается подвижной головкой. В данном устройстве сам носитель информации совмещён в корпусе с накопителем, приводом и блоком электроники.
Рисунок 9 – Жесткий диск: вид без крышки (слева) и в сборе (справа)
Основной характеристикой жестких дисков является объем памяти (Тб). Выпускаемые сегодня жесткие диски уже перешагнули за отметку в 3 Тб (Терабайт).
Оптический привод и оптические накопители. Оптический (лазерный) привод (рис. 10) – это устройство, имеющее механическую составляющую, и предназначенное для считывания/записи информации с оптических носителей информации. Название «оптический привод» включает в себя несколько типов приводов, предназначенных для чтения различных типов дисков: CD – компакт-диски (объем около 700 Мб), DVD – цифровые универсальные диски (объем односторонних однослойных дисков – около 4,7 Гб) и Blu-ray (25-128 Гб и выше) (рис. 12). Основные отличия заключаются в объеме данных, внешне же они идентичны.
Основные характеристики – объем накопителя и скорость чтения/записи. Также некоторые виды дисков позволяют записывать/перезаписывать на них данные. Для этого необходимо наличие привода, поддерживающего запись дисков.
Рисунок 10 – Оптический диск Blu-ray и привод для дисков Blu-ray
Устройство чтения карт памяти. Предназначено для обмена информации с различными видами карт памяти. Теперь наличие подобного устройства становится стандартом конфигурации системного блока. Связанно это с тем, что рынок цифровой техники изобилует разнообразием многочисленных карт памяти, и единый стандарт на какой-нибудь один вид отсутствует. В связи с этим пользователь вынужден иметь универсальное устройство, имеющее возможность считывать и сохранять данные на любой вид карт памяти (рис. 11). Подключается это устройство во внешний или
внутренний USB-порт материнской платы.
Рисунок 11 – Устройства чтения карт памяти: внешний (слева) и внутренний (справа)
Звуковая карта. Данное устройство предназначено для записи, воспроизведения и обработки звуковых данных в компьютере. Звуковые карты бывают внешними (в отдельном корпусе, вне системного блока), внутренними (в виде отдельной платы) и встроенными в материнскую плату. Последний вариант наиболее распространен и подходит как для домашних, так и для офисных потребностей.
Основными характеристиками звуковых карт являются соотношение сигнал/шум, определяющее чистоту звучания (без посторонних шумов и помех) и частота дискретизации, определяющая какого качества звуковые файлы можно воспроизводить через данную карту. Однако эти свойства напрямую зависят от качества акустической системы (аудиоколонок).
|
