Аналіз і оцінка апаратних засобів сучасних персональних комп"ютерів

Міністерство освіти та науки України Управління освіти та науки Рівненської обласної державної адміністрації

Рівненський торгово-професійний ліцей Дипломна робота

«Аналіз і оцінка апаратних засобів сучасних ПК»

Виконав: Фурсевич Павло Юрійович Керівник:викладач Гринчук Л.П.

м. Рівне 2010

Зміст

Вступ

1. Характеристика сучасних ПК та їх пристроїв

2. Технічна характеристика кожного пристрою ПК

3. Переваги пристроїв різних фірм Висновок Список використаної літератури

Вступ

Актуальність теми дипломної роботи. Під терміном «конфігурація» комп’ютера розуміють список пристроїв, що входять до його складу. У відповідності з принципом відкритої архітектури апаратне забезпечення комп’ютерів (Hardware) може бути досить різним. Але будь-який персональний комп’ютер має обов’язковий і додатковий набір пристроїв.

Обов’язковий набір пристроїв: 1. Монітор — пристрій виводу текстової та графічної інформації. 2. Клавіатура — пристрій для введення текстової інформації. 3. Системний блок — об'єднання великої кількості різних комп’ютерних пристроїв. Основними деталями системного блоку є: 4. Процесор — головне комп’ютерний пристрій управління та проведення обчислень. 5. Материнська плата — пристрій для кріплення на ній інших внутрішніх комп’ютерних пристроїв. 6. Оперативна пам’ять (ОЗУ) — пристрій для збереження програми і даних під час її роботи в комп’ютері. 7. Постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗУ) — пристрій для постійного зберігання деяких спеціальних програм і даних. 8. Кеш пам’ять — надшвидка пам’ять для збереження особливо важливої інформації. 9. Співпроцесор — пристрій для виконання операцій з плаваючою комою. 10. Відеокарта — пристрій, що забезпечує вивід інформації на монітор. 11. Флоппі дисковод — пристрій для зберігання і перенесення інформації між ПК. 12. Вінчестер — основний пристрій для зберігання інформації на комп’ютері. 13. Блок живлення — пристрій для розподілу електричної енергії між іншими комп’ютерними пристроями. 14. Контролери та шина — призначені для передачі інформації між внутрішніми пристроями ПК. 15. Послідовні і паралельні порти — призначені для підключення зовнішніх додаткових пристроїв до комп’ютера. 16. Корпус — призначений для захисту материнської плати і внутрішніх пристроїв комп’ютера від пошкоджень.

Додаткові пристрої, які можна підключати до комп’ютера: 17. Принтер — призначений для виводу текстової та графічної інформації на папір. 18. Дисковод для компакт-дисків (CD ROM) — для роботи з компакт дисками. 19. Дисководи DVD — сучасні пристрої для роботи з носіями даних об'ємом до 17 Гбайт. 20. Звукова карта — пристрій для роботи із звуковою інформацією. 21. Миша — маніпулятор для введення інформації в комп’ютер. 22. Джойстик — маніпулятор для передачі інформації про рух в комп’ютер. 23. Планшет — пристрій для роботи з комп’ютерною графікою. 24. TV тюнер є пристроєм, що дозволяє ПК приймати і показувати програми телебачення. 25. Колонки — зовнішні пристрої для відтворення звуків. 26. Факс-модем — пристрій для зв’язку між комп’ютерами через телефонну лінію. 27. Плоттер — пристрій для виведення креслення на папір. 28. Сканер — для введення графічних зображень у комп’ютер. 29. Стрічкові накопичувачі - пристрої для проведення резервного копіювання даних на магнітну стрічку. 30. Джерело безперебійного живлення — пристрій захисту комп’ютера від перебоїв в електропостачанні. 31. Накопичувачі на знімних дисках — пристрої, у майбутньому замінюють флоппі дисководи. 32. Графічний акселератор — пристрій для прискорення обробки і виведення тривимірної графіки.

Знання характеристик комп’ютерних пристроїв допоможе кваліфікованому користувачеві вибрати оптимальну конфігурацію персонального комп’ютера для вирішення поставленої практичного завдання.

Метою дипломної роботи є аналіз і оцінка апаратних засобів сучасних ПК.

Завдання дипломної роботи обумовлені її метою:

1. Розглянути всі сучасні ПК та їх пристрої.

2. Надати технічну характеристику кожному пристрою ПК.

3. Розглянути переваги пристроїв різних фірм.

Об'єктом дослідження для даної дипломної роботи є персональний комп’ютер.

Предметом є аналіз і оцінка апаратних засобів сучасних ПК.

Методи дослідження: обумовлені об'єктом і предметом дипломної роботи. Для розв’язання визначених завдань, досягнення мети застосовано такі методи дослідження: вивчення та аналіз літературних джерел, систематизація, узагальнення.

Структура роботи обумовлена логікою розгляду теми.

Дипломна робота складається з вступу, основної частини, висновку та списку використаної літератури. Основна частина складається з трьох розділів.

Вступ до дипломної роботи формує її сприйняття. У вступі обґрунтовується актуальність теми, визначається мета, завдання, предмет та об'єкт дослідження, окреслюється методологічна та теоретична база дослідження, методи дослідження. Висновки узагальнюють досягнуті результати дослідження.

1. Характеристика сучасних ПК та їх пристроїв

Електронна обчислювальна машина (ЕОМ) — це пристрій, що виконує операції введення інформації, оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприймання людиною.

Сьогодні існує велика кількість видів ЕОМ, які класифікують за різними критеріями: призначенням, потужністю, розмірами і т.д. Наприклад, за призначенням ЕОМ поділяють на великі ЕОМ, міні-ЕОМ, мікро-ЕОМ та персональні комп’ютери, які в свою чергу поділяють на масові, ділові, портативні, розважальні та робочі станції.

Персональний комп’ютер (ПК) — призначений для обслуговування одного користувача, одного робочого місця та дозволяють виконувати найрізноманітніший клас задач.

Всі персональні комп’ютери за розмірами поділяють на:

— настільні (desktop) — використовуються в приміщеннях для обладнання робочих місць; забезпечують широкі функціональні можливості.

— блокнотні (nоtеbооk) або портативні — призначені для використання в поїздках. Забезпечують скорочені функціональні можливості. Особливо це стосується застосування різноманітних периферійних пристроїв.

— електронні секретарі, електронні довідники (РDА, Реrsоnal Digital Аssistant), як правило, вміщаються в кишені, можна легко тримати в руці. Набір функцій дає змогу виконувати записи текстів, деякі обчислення, вести розклад, телефонний довідник, перекладати фрази з іноземної мови та інші.

ПК дозволяє виконувати різні дії, розв’язувати всілякі задачі в таких сферах застосування:

побутове (домашнє) — ведення сімейних баз даних (довідників, архівів, щоденників), розрахунок сімейного бюджету, навчання, розваги (електронні ігри) тощо;

офісне (ділове) — автоматизація конторської праці: складання, редагування та оформлення текстів, ведення баз даних, ділового листування, виконання табличних обчислень; робота з графічною інформацією;

професійне — автоматизація праці інженерів і наукових працівників у системах автоматизованого проектування та автоматизованих системах наукових досліджень.

Персональний комп’ютер є комплексом взаємопов'язаних пристроїв, кожний з яких виконує певні функції (апаратне забезпечення), та програм, які управляють роботою окремих пристроїв комп’ютера (програмне забезпечення). Склад обчислювальної системи називається конфігурацією. Мінімальна конфігурація ПК передбачає мінімальний набір елементів, без яких комп’ютер не може функціонувати.

Структурно комп’ютер складається з чотирьох основних пристроїв відповідно до тих завдань, які він вирішує при опрацюванні даних.

Пристрої вводу призначені для вводу (накопичення) інформації та управління роботою комп’ютера користувачем.

Запам’ятовуючі пристрої призначені для збереження інформації, як тривалого, так ітимчасового, на час їх опрацювання комп’ютером. Пам’ять поділяють на внутрішню та зовнішню.

Головним пристроєм комп’ютера є центральний процесор. Він і виконує основні операції по опрацюванню даних та управління роботою інших пристроїв.

По способу розташування пристроїв відносно процесора їх поділяють на внутрішні та зовнішні (периферійні).

Зовнішні пристрої. Це найважливіша складова частина будь-якого обчислювального комплексу. Зовнішні пристрої забезпечують взаємодію ПК з навколишнім середовищем: користувачами, об'єктами управління та іншими ЕОМ. Вони дуже різноманітні і можуть бути класифіковані за рядом ознак. Так, за призначенням можна виділити такі їхні види: зовнішні запам’ятовуючі пристрої (ЗЗП), або зовнішня пам’ять ПК; діалогові засоби користувача; пристрої введення інформації; пристрої виведення інформації; засоби зв’язку і телекомунікації.

Зовнішні запам’ятовуючі пристрої ПК — це ті самі запам’ятовуючі пристрої, але виконані як окремий конструктивний блок із, як правило, власним блоком живлення.

Діалогові засоби користувача — монітори, різноманітні пристрої введення та пристрої мовного введення-виведення інформації.

Монітор (дисплей) — пристрій для відображення інформації, що вводиться в ПК і виводиться з нього.

Пристрої введення інформації:

* клавіатура — пристрій для ручного введення числової, текстової і керуючої інформації в ПК;

* графічні планшети (діджитайзери) — пристрої для ручного введення графічної інформації, зображень переміщенням по планшету спеціального покажчика (пера) з одночасним автоматичним прочитуванням координат його місцезнаходження та введення цих координат у ПК;

* сканери (читаючі автомати) — пристрої для автоматичного прочитування з паперових носіїв і введення в ПК машинописних текстів, графіків, малюнків, креслень;

* маніпулятори (пристрої вказівки — джойстик, миша, трекбол, світлове перо та ін.) — пристрої для введення графічної інформації на екран монітора, керування рухом курсора по екрану з подальшим кодуванням координат курсора та введенням їх у ПК;

* сенсорні екрани — пристрої для введення окремих елементів зображення, програм або команд з поліекрана дисплея у ПК.

Пристрої виведення інформації:

* принтери — друкувальні пристрої для реєстрації інформації на паперовому носію;

* графпобудовники (плотери) — пристрої для виведення графічної інформації (графіків, креслень, рисунків) з ПК на паперовий носій.

Засоби мультимедіа (multimedia — буквально: багатосередовищність). Це комплекс апаратних і програмних засобів, що дають змогу людині спілкуватися з комп’ютером, використовуючи найрізноманітніші, природні для людини середовища: звук, відео, графіку, тексти, анімацію та ін.

До них належать пристрої мовного введення і виведення інформації; сканери (дають змогу автоматично вводити в комп’ютер друковані тексти та малюнки); високоякісні відеоі звукові плати та плати відеозахоплення (video grabber), що знімають зображення з відеомагнітофону або відеокамери і вводять його у ПК; високоякісні акустичні та відеовідтворювальні системи з підсилювачами, звуковими колонками, великими відеоекранами. До засобів мультимедіа відносять також запам’ятовуючі пристрої великої ємності на оптичних дисках, які використовуються для запису аудіоі відеоінформації.

Системний блок являє собою основний вузел, всередині якого встановлені найбільш важливі компоненти. Пристрої, які знаходяться всередині системного блока називаються внутрішніми, а пристрої, які приєднуються до нього зовні, називають зовнішніми. Зовнішні додаткові пристрої, які призначені для введення, виведення та довготривалого зберігання даних, також називають периферійними.

Системні блоки мають різні розміри та конфігурації, але всі побудовані за однаковими принципами і включають такі вузли:

— материнську (системну) плату, на якій розміщується вся обчислювальна частина ПК, в тому числі процесор (виконує арифметичні та логічні операції), а також оперативна пам’ять для завантаження програми, що виконується ПК;

накопичувач на жорсткому магнітному диску (вінчестер), в якому постійно зберігаються програми і дані;

дисковод для накопичувачів на гнучких магнітних дисках, що слугує для введення-виведення інформації на зовнішні накопичувачі типу дискети (флоппі-диска);

дисковод для компакт-дисків (СD-RОМ);

дисковод для DVD-дисків.

Крім цих вузлів, у системному блоці можуть розміщуватися знімні диски, звукова та відеоплата, мережна плата й інші вузли для роботи з периферійними пристроями.

Клавіатура і монітор є стандартними пристроями введення-виведення інформації, тобто в найпростішій ситуації команди вводяться з клавіатури, а оброблена інформація виводиться на монітор. Миша не належить до стандартних пристроїв, однак її використання значно спрощує процес уведення інформації в комп’ютер і створює комфортні умови користування ним.

До системного блока ПК можуть бути приєднані нестандартні (периферійні) пристрої введення-виведення інформації:

принтер та плотер — для виведення на друк текстової або графічної інформації;

сканер — для зчитування зображень із паперових носіїв (документів);

— модем — для введення-виведення інформації з використанням телефонної мережі.

Крім того, ПК може бути приєднаний до локальної мережі, мати колонки або навушники і мікрофон для введення-виведення інформації, маніпулятори «джойстик» або світловий олівець.

2. Технічна характеристика кожного пристрою ПК

Клавіатура (keyboard) — сукупність розміщених у певному порядку клавіш пристрою, що використовується для введення і редагування даних, а також керування виконанням окремих операцій.

Також все частіше вбудовуються додаткові кнопки та конрольні елементи (світлодіоди) — частіше для обслуговування мультимедійних систем.

На комп’ютерній клавіатурі будь-яке натиснення та відпускання клавіші спричинює посилання сигналу до комп’ютера. Кожній такій події відповідає свій власний цифровий код. В залежності від способу передачі сигналу клавіатури звуться дротові та бездротові. Останнім часом на комп’ютерному ринку стали доступними бездротові (WiFi) клавіатури, що контактують з комп’ютером за допомогою інфрачервоного випромінювання або радіохвиль. Відстань дії бездротових клавіатур залежить від принципу передачі сигнала і лежить в межах від кількох метрів до кількох десятків метрів для дорожчих пристроїв, наприклад, Bluetooth-клавіатури.

За своїм призначенням усі клавіші згруповано в чотири поля. Перше (центральне) поле клавіатури містить клавіші з літерами, цифрами, розділовими знаками, а також кілька керуючих клавіш. Як видно з написів на клавішах центрального поля, натиснення на одну й ту саму клавішу може приводити до введення різних символів залежно від режиму роботи клавіатури. Перехід до того чи іншого режиму багато в чому визначається програмою, що керує роботою клавіатури. Таких програм є багато, тому навіть на аналогічній клавіатурі перехід (наприклад, з режиму введення українських літер у режим уведення англійських) може здійснюватися по-різному. Наприклад, комбінаціями клавіш <�Сtrl> + або <�Лівий Аlt> + .

Для натиснення комбінації клавіш потрібно спочатку натиснути і тримати першу клавішу з комбінації. Потім натиснути другу клавішу і лише після цього відпустити обидві клавіші. Наприклад, для введення коми — + <�крапка>.

Перехід у режим постійного введення великих літер здійснюється натисненням на клавішу <�СарsLосk>. При цьому засвічується індикатор <�СарsLосk> у правому верхньому кутку клавіатури. Повторне натиснення на клавішу <�СарsLосk> переводить клавіатуру в режим уведення малих літер (індикатор СарsLосk при цьому гасне).

Для введення окремих великих літер (наприклад, на початку речення або особистих імен), а також символів розміщених у верхній частині відповідних клавіш, використовується комбінація клавіш + <�відповідна літера на клавіатурі>. На відміну від комбінації клавіш, режим СарsLосk дає змогу вводити тільки великі літери, крім символів верхнього регістра.

Друге поле клавіатури містить 12 функціональних клавіш -, а також деякі керуючі клавіші. В разі натиснення на функціональні клавіші ПК виконує дії, що визначаються програмою.

Призначення функціональних клавіш у різних програмах, як правило, різне. Існує лише один стандарт: клавіша (Неlр — допомога) дає змогу вивести на екран текстові пояснення до програми, а також довідник, якщо це передбачено програмним продуктом.

Третє поле клавіатури містить клавіші керування курсором монітора. Натиснення на клавіші <<>, <>>,, <^> зумовлює переміщення курсору на екрані монітора на одну позицію відповідно ліворуч, праворуч, угору, вниз. Натиснення на клавішу <�Еnd> приводить до переміщення курсору на кінець рядка, а на клавішу <�Ноmе> - на його початок.

Четверте поле клавіатури містить клавіші, які можна використовувати для набору цифр і знаків арифметичних операцій або керування курсором. Перехід у режим уведення цифр здійснюється натисненням на клавішу (при цьому засвічується індикатор NumLock). Повторне натиснення на клавішу (індикатор NumLock при цьому гасне) переводить клавіші цього поля у режим керування курсором аналогічно клавішам третього поля.

Типове призначення деяких керуючих клавіш та їх комбінацій таке:

· <�РаgеUр> - сторінка вгору. Використовується у ситуаціях, пов’язаних з переглядом на екрані монітора текстів, що займають більш як один екран (сторінку). Натиснення на клавішу <�РаgеUр> зумовлює виведення на екран попередньої сторінки тексту;

· <�РаgеDown> - сторінка вниз. При натисненні на цю клавішу в режимі перегляду тексту на екран монітора виводиться наступна сторінка;

· - переключення клавіатури в режим вставки. У цьому режимі натиснення на клавішу з будь-якою літерою приводить до вставлення цієї літери на позицію курсору. При цьому літери рядка, розміщені з правого боку від курсору, зсуваються праворуч на одну позицію, звільняючи місце для літери, що вставляється. Вимкнення режиму вставки здійснюється повторним натисненням на клавішу. Коли режим вставки вимкнено, натиснення на алфавітно-цифрову клавішу приводить до заміщення літери справа від курсору;

· - вилучення літери. Натиснення на цю клавішу приводить до вилучення літери справа від курсору і переміщення тексту вліво;

· <�ВасkSрасе> - назад. При натисненні на цю клавішу вилучається літера ліворуч від курсору, який зміщується на одну позицію ліворуч;

· <�Таb> - клавіша табуляції. Кожне натиснення на цю клавішу зумовлює переміщення курсору на вісім позицій праворуч або на встановлений відступ табулювання;

· <�Еsс> - вихід (скасування). Натиснення на цю клавішу дає змогу скасувати які-небудь розпочаті дії (наприклад, виконання певної команди або виведення параметрів), завершити роботу в певному режимі та повернутись до попереднього режиму;

· <�Еntеr> - уведення. Натиснення на цю клавішу сприймається ПК як вказівка розпочати виконання введеної команди. При введенні даних натиснення на клавішу <�Еntеr> сприймається як вказівка завершити введення даних у заданому рядку і перейти до початку наступного рядка.

На керуючі клавіші <�Сtrl> (керувати) та <�Аlt> (змінити) натискують у комбінації з іншими клавішами. У ПК при натисненні на комбінацію клавіш виконуються, наприклад, такі дії:

<�Сtrl> + <�Аlt> + - перезавантаження операційної системи;

<�Аlt> + - завершення роботи з прикладною програмою.

Миша — маніпулятор, що дає змогу вибирати і задавати команди, а також переміщувати об'єкти.

Робота більшості сучасних програм ґрунтується на використанні графічного інтерфейсу, тобто передбачає подання даних та елементів керування ПК у вигляді графічних об'єктів на екрані монітора, що потребує застосування маніпуляторів. Хоча більшість команд програми можна задавати за допомогою клавіш або їх комбінацій, однак швидше і зручніше це виконувати за допомогою миші.

Миша може мати дві або три кнопки, проте здебільшого користуються двома з них: лівою та правою. При переміщенні миші по столу (килимку) на екрані монітора відповідно рухається вказівник миші, що має форму стрілки. За допомогою миші виконують такі основні дії:

· одне коротке клацання (надалі просто клацання миші);

· подвійне клацання миші;

· переміщення вказівника миші.

Під час виконання перших двох дій вказівник миші фіксують на вибраному об'єкті, швидко натискують і відпускають її відповідну кнопку. Третю дію виконують при натиснутій кнопці миші. Другу і третю дії, як правило, здійснюють, користуючись лівою кнопкою миші.

За допомогою коліщатка можна виконувати такі операції: прокручування вперед і назад — переміщення по рядкам документа (вгору і вниз); прокручування вперед і назад при натиснутій лівій кнопці миші - виділення рядків документа (вгору і вниз).

Монітор (дисплей) — засіб виведення на екран ПК текстової і графічної інформації, який працює під керуванням спеціального апаратного пристрою — відеоадаптера.

У текстовому режимі екран монітора розбивається на 25 рядків по 80 позицій в кожному. В кожну позицію може бути виведений будь-який із символів кодової таблиці - велика або мала літера латинського (українського) алфавітів, знаки (+, — та інші), символи псевдографіки тощо.

У графічному режимі зображення на екрані монітора формується так, як на екрані телевізора: мозаїкою, сукупністю точок, кожна з яких має свій розмір. Мінімальний елемент зображення (точка) на екрані монітора називається піксельом і може бути прямокутним або квадратним. Важливими характеристиками монітора є роздільна здатність, кадрова частота та розмір екрана по діагоналі. Роздільна здатність визначається кількістю елементів зображення (пікселів) на екрані монітора по горизонталі й вертикалі; кадрова частота (частота оновлення екрану) — кількість кадрів, що відображаються на екрані протягом однієї секунди (виражається у герцах і значно впливає на стійкість зображення).

Також монітори поділяються за розміром екрана по діагоналі (9, 14, 15, 17, 19, 20, 21 дюймів).

На сьогодні найбільш поширеними є 17 дюймові монітори (1 дюйм = 2,54 см). Стандартною для них є роздільна здатність 1024 на 768 пікселів. При такій роздільній здатності вони підтримують частоту оновлення екрану не нижче 85 Гц.

Сучасні комп’ютерні монітори бувають кількох типів: на основі електронно-променевої трубки (CRT); рідкокристалічні (LCD, TFT як підвид LCD); плазмові; проекційні.

Основна характеристика дисплею — розмір екрану (традиційно вимірюється в дюймах). Плазмові і проекційні монітори використовують там, де потрібен великий розмір екрану (діагональ метр і більше).

Монітори, побудовані на електронно-променевих трубках (ЕПТ), активно витісняються новим поколінням рідкокристалічних моніторів, зручнішим і економнішим.

Екрани LCD (Liquid Crystal Display, рідкокристалічні монітори) зроблені з речовини (цианофеніл), що перебуває в рідкому стані, але при цьому має деякі властивості, притаманні кристалічним тілам. Фактично це рідина з анізотропними властивостями (зокрема, оптичними), зв’язаних з упорядкованістю орієнтації її молекул.

Системний блок мiстить всi основнi компоненти електронiки ПК.

Блок живлення. Вiн перетворює змiнний електричний струм у постiйний, забезпечуючи чотири стабiлiзованих напруги: +12 В, 12 В, +5 В та 5 В. Потужнiсть блока живлення у IBM PC становила 65Вт, у IBM PC XT 130Вт, у IBM PC AT 200Вт.

Системна (материнська) плата. На нiй розташована бiльшiсть основних елементiв, мiкросхем, що забезпечують роботу ПК. До них входять:

· блок центрального процесора (процесор, сопроцесор);

· постiйний запам’ятовуючий пристрiй (ПЗП) Read Only Memory (ROM пам’ять тiльки для читання);

· оперативний запам’ятовуючий пристрiй (ОЗП) Random Access Memory (RAM пам’ять довiльного доступу);

· генератор тактової частоти;

· програмуємий внутрiшнiй таймер (Programmable Internal Timer);

· шинний контролер (Bus Controller);

· контролер переривань (Interrupt Controller);

· контролер прямого доступу до пам’ятi (Direct Access Memory Controller);

· роз'єми розширення системи та iншi.

Всi компоненти, про якi йшла мова, з'єднуються один з одним за допомогою системи провiдникiв, що зветься шиною (Bus).

Дисководи (Drive) гнучких (Floppy) та жорстких або фiксованих (Hard, Fixed) дискiв.

Печатнi плати контролерiв (адаптерiв) пристроїв: вiдеоконтролер, контролер дисководiв, порти введення/виведення.

Розглянемо характеристики та функцiї, якi виконують вказанi вище компоненти бiльш докладно.

Процесори (сопроцесори). В IBM-сумiсних ПК використовуються (мiкро)процесори фiрми Intel i86(88), i286, i386, i486 та Pentium. Найважливiшi характеристики цих процесорiв наводяться у таблиці 1.

Таблиця 1

Процесор i88 вiдрiзняється вiд процесора i86 тим, що по шинi даних i88 передається за один такт роботи комп’ютера лише один байт (8бiт), в той час як по шинi даних i86 два байти (16бiт). Звичайно, процесор i88 у цьому розумiннi працює повiльнiше, але на той час, коли сторювався IBM PC, дешевше було використання саме процесора i88, оскiльки тодi були вже добре розробленi схеми, якi забезпечували передачу за 1 такт саме одного байта.

Продуктивнiсть роботи процесора вимiрюється в деяких умовних одиницях MIPS (Million of Instructions Per Second мiльйон iнструкцiй за секунду). Тут пiд iнструкцiєю розумiється деяка елементарна дiя процесора, а такi операцiї як множення, дiлення чисел тощо можуть включати навiть десятки таких iнструкцiй. В одній з останніх моделей Pentium, що працює на частоті 150МГц, зафіксована продуктивність у 250MIPS.

За прогнозом президента компанії Intel Енді Гроува на 2011 рік (40 років з моменту випуску фірмою першого мікропроцесора) процесор буде містити у своєму складі близько 1млрд транзисторів і працюватиме на частоті 10ГГц.

В IBM-подібних ПК використовуються процесори фірми Intel. Інші фірми випускають не менш відомі процесори Motorola, PowerPC, Alpha та інші.

Якщо на ПК виконується багато арифметичних (математичних) розрахункiв, то вельми бажано, щоб такий комп’ютер мав так званий арифметичний (математичний) сопроцесор. Таким сопроцесором обладнуються не всi ПК, але мiсце для його розташування на системнiй платi завжди є, i ви можете встановити його у будь-який час. Сопроцесор дозволяє з високою щвидкістю та точнiстю виконувати математичнi розрахунки (приблизно у 10 раз швидше). Для процесорiв i86, i286, i386 сопроцесорами є вiдповiдно i87, i287, i387. Процесори i486 та Pentium мають вбудованi сопроцесори, щоправда, деякi варiанти i486 (а саме i486SX) не мають такої властивостi. До речі процесор i386SX відрізняється від процесора i386 тим, що шина даних i386SX має тільки 16 розрядів.

Синхронiзацiя роботи ПК. За синхронiзацiю роботи всiх компонент комп’ютера вiдповiдають двi мiкросхеми: генератор тактової частоти та програмуємий внутрiшний таймер. Перша з них використовує кварцевий кристал для точного фiксованого вiдлiку часу. Друга може змiнювати темп сигналiв синхронiзацiї у великих межах. Зауважимо, що перша модель процесора фiрми Intel i86(88) працювала на частотi 4.77МГц, одна з останніх моделей Pentium на частотi 150МГц (1Гц один такт за секунду, 1МГц один мiльйон тактiв за секунду).

Контролер шини. Iнформацiя мiж окремими компонентами ПК передається по шинi. Задача контролера шини полягає в тому, щоб забезпечити при цьому надiйну передачу сигналiв.

Контролер прямого доступу до пам’ятi призначений для обмiну iнфомацiєю мiж окремими пристроями (зокрема, дисководами та пам’яттю), минуючі процесор. Це значно прискорює роботу ПК.

Контролер переривань. Пiд час роботи ПК багато пристроїв потребують уваги з боку процесора у той час, коли вiн зайнятий iншою роботою. Контролер переривань виконує функцiю «секретарки», яка стежить за цим процесом, встановлює вiдповiдну чергу i «допускає вiдвiдувачiв», коли це буде можливо.

Відеоконтролер, контролери дисководів забезпечують необхідний зв’язок між процесором та відповідним пристроєм. Існує багато типів моніторів та дисководів і їх контролери повинні узгоджуватися з тими типами, що встановлені у вашому ПК.

Пам’ять ПК. Однією із заслуг фірми IBM було те, що об'єм адресуємої пам’яті в її ПК становив 1 М. Це означає, що в комп’ютері була закладена можливість звернутися до кожної з мільйона (точніше, 1 048 576) комірок пам’яті з тим, щоб прочитати звідси, або записати туди 1байт інформації. На той час це був величезний об'єм пам’яті для ПК і забезпечувався він насамперед тим, що адресна шина мала 20 розрядів (220=1 048 576=1М).

Ця пам’ять поділяється на 16 блоків по 64К кожний. Блоки нумеруються цифрами шістнадцятеричної системи числення, а саме: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Перші десять з них це ОЗП (оперативний запам’ятовуючий пристрій) або RAM (Random Access Memory пам’ять довільного доступу). За термінологією фірми IBM вона звалась: base (conventional) memory. Зрозуміло, що в такому об'ємі (64К10=640К) ця пам’ять може бути доступною, якщо на системній платі повністю встановлено відповідну кількість мікросхем пам’яті, що зараз і робиться, коли ці мікросхеми значно подешевшали.

В ОЗП завантажується насамперед дискова операцiйна система (ДОС) та програми користувача (текстовий редактор, система управлiння базою даних, комп’ютерна гра i т.д. i т.п.). В разi відключення ПК від електромережi всi данi, що знаходяться в ОЗП, втрачаються. В разi потреби всi данi необхідно зберiгати на дисках.

Блоки пiд номерами A, B, C, D, E, F носять назву блокiв верхньої пам’ятi (UMB Upper Memory Blocks) i були зарезервованi фiрмою IBM пiд технiчнi потреби. У блоцi F знаходиться так званий ROM-BIOS (Read Only Memory Basic Input-Output System) ПЗП-БСВВ (Постiйний запам’ятовуючий пристрiй Базова система введення-виведення). ПЗП БСВВ є невiд'ємною складовою частиною ДОС, в якому по сутi на апаратному рiвнi записанi основнi програми роботи окремих пристроїв ПК по обмiну iнформацiєю.

Блоки E та D були вiльними. В блоцi C з появою комп’ютера IBM PC XT розташували розширення БСВВ, в якому мiстилися програми роботи з жорстким диском. В блоцi B була розташована вiдеопам’ять (пам'ять дисплея монiтора), яка спочатку займала всього 4К. В подальшому на цi потреби не вистачило всього блока i тому в блок A було помiщено розширення вiдеопам’ятi.

Хоча спочатку об'єм пам’ятi в 1 М здавався дуже значним, швидко прийшли до висновку, що для багатьох реальних задач це далеко не так. Тому фiрми Lotus, Intel, Microsoft розробили стандарт (LIM), за яким була створена так звана Expanded Memory (мабуть, найкращий переклад цього термiну, який вiдповiдає сутi справи, є сторiнкова пам’ять). Цю пам’ять дозволяється встановлювати навiть у ПК, що обладнанi процесором i86(88), вона може мати об'єм у декiлька мегабайт, але до неї неможливо адресуватися безпосередньо. Крiм того, тiльки невелика кiлькiсть програм може користуватися нею. Зокрема одна з так званих електронних таблиць Lotus 1−2-3 фiрми Lotus може використовувати сторiнкову пам’ять для збереження даних.

Починаючи з ПК, що обладнанi процесором i286, з’явилась можливiсть адресуватися до пам’ятi з адресами бiльшими за 1 М. Ця пам’ять дiстала назву розширеної (Extended Memory). На жаль, до цих пiр одна з найпоширенiших ДОС фiрми Microsoft (MS-DOS), про яку ми ще будемо говорити, практично не використовує цю пам’ять за призначенням. Зауважимо нарештi, що починаючи з ПК, обладнаних процесором i386, можна перетворювати розширену пам’ять на сторiнкову в разi потреби.

Роз'єми розширення системи приєднуються безпосередньо до шини. В деякi з них вже вставленi печатнi плати контролерiв (адаптерiв) дисководiв та монiтора. Декiлька роз'ємiв порожнi. В будь-який iз них можна вставити печатну плату контролера додаткового пристрою (наприклад, сканера), а до нього вже пiдключити сам пристрiй (в цьому i полягає принцип вiдкритої архiтектури).

Дисководи, дисковi накопичувачі (диски). Для довгострокового зберiгання iнформацiї (програм, даних тощо) використовуються рiзнi засоби. Один з найпоширенiших це дисковi магнiтнi накопичувачi, або просто диски. З фiзичної точки зору всi вони мають одну спiльну рису: намагнiченiй дiлянцi диска вiдповiдає 1, ненамагнiченiй 0.

Диски бувають рiзних типiв. В першу чергу їх можна подiлити на гнучкi (floppy) та жорсткi (hard) диски.

В IBM-сумісних ПК застосовуються два типи гнучких дисків (дискет diskett), що відрізняються розмірами: 5.25″ (символ «позначає дюйми) або 133 мм та 3.5» або 89 мм. Запис інформації ведеться на дві сторони (side) дискети (був час, коли використовувалась лише одна сторона). Кожна сторона поділяється на доріжки (track), а доріжки в свою чергу на сектори (sector). В кожний із секторів можна записати 512 байт інформації. Кількість сторін, доріжок, секторів визначає об'єм інформації (у кілобайтах або мегабайтах), яку може містити дискета. Для 5.25-дюймових дискет стандартна ємність (формат) може набувати значень: 160К, 180К, 320К, 360К, 1.2М. Щоб зрозуміти звідки беруться ці числа, приведемо формулу для обчислення ємності © дискети в залежності від числа сторін (s), доріжек (t) на кожній із сторін та секторів (n) на кожній доріжці: C=stn512(байт). Нижче наводяться відповідні розрахунки для вказаних форматів 5.25-дюймових дискет:

160 К = 1 40 8 512 байт, 180 К = 1 40 9 512 байт,

320 К = 2 40 8 512 байт, 360 К = 2 40 9 512 байт,

1.2 М = 2 80 15 512 байт.

3.5-дюймові дискети мають такі стандартні формати: 720К, 1.44М, 2.88М. Ці величини також пов’язані відповідним чином із числом доріжок та секторів на доріжці.

Суттєво, що нові дискети потребують форматування (ініціалізації). Цю операцію проводять за допомогою системної утиліти FORMAT (докладніше про це буде йти мова нижче). Зауважимо, що формат дискети повинен відповідати її «паспортним даним»: дискету високої щільності (high density) можна форматувати, наприклад на 1.2М, але дискету звичайної щільності (single density) тільки на 360К. При цьому комп’ютер повинен мати відповідний дисковод. Так, наприклад, дисковод для 5.25-дюймових дискет, який підтримує формат 1.2М, дозволяє працювати також із дискетами меншої ємності, але не навпаки; на IBM PC XT, який обладнаний дисководом тільки для 360-кілобайтних дискет, не можна використовувати дискети на 1.2М.

Жорсткi (hard), фіксовані (fixed) диски або вінчестери (winchester) фізично мало чим відрізняються від гнучких дисків. Ви завжди можете вставити в дисковод та вийняти з нього гнучкий диск. В той же час жорсткий диск вмонтований в дисковод і знімають його в разі невідкладної потреби: при ремонті, заміні тощо. Існує принаймні дві версії походження назви «вінчестер» для жорсткого диска. За однією з них цей диск уперше було зроблено в англійському місті з однойменною назвою, за другою в специфікації жорсткого диска були присутні цифри 3030 такі ж самі, як у славнозвісної рушниці.

З точки зору користувача жорсткий диск набагато зручніший у роботі, ніж гнучкий. По-перше, він дозволяє записувати набагато більше інформації. Це пов’язано головним чином з тим, що жорсткий диск має більше сторін (пластин), доріжок та секторів, ніж дискета. По-друге, жорсткий диск обертається разів у 10 швидше ніж гнучкий, що становить близько 3600 обертів за хвилину у вінчестера проти 300 у дискети. Зауважимо, що деякі сучасні типи вінчестерів обертаються зі швидкістю до 10 000 обертів за хвилину.

На відміну від дискет існує набагато більше типів вінчестерів. Їх дані наводяться у їхніх паспортах. Ви можете також довідатись про характеристики жорсткого диска за допомогою найрізноманітних програмних засобів. Зауважимо, що вінчестер, встановлений у комп’ютері, як правило, вже форматований.

Сучасний комп’ютер має у стандартній конфігурації два дисководи для гнучких дисків та один жорсткий диск. Прийнято іменувати дисководи для гнучких дисків іменами A: та B, жорсткий диск іменем C:.

Принтери використовуються для виведення текстової та графічної інформації на папір. Щоправда, для побудови високоякісних графіків краще мати графопобудовувач (плоттер).

Сучасні принтери підрозділяються на чотири типи: матричні, лазерні, струйні та термодрукуючі.

Матричні принтери мають друкуючу головку, яка обладнана 9-ма або 24-ма голками, що розташовані вертикально. Ці голки, ударяючи по барвній стрічці за командами комп’ютера, формують відповідне зображення (символу або малюнка). Позитивна якість матричних принтерів їх порівняно невелика вартість, недолік не дуже висока якість зображення.

Останнім часом все більш популярними стають лазерні принтери. Хоча вони і значно дорожче від матричних, але забезбечують найвищу якість і швидкість друку. В лазерних принтерах застосовується так званий електростатичний метод друку, коли зображення формується за допомогою лазера та спеціального барвного порошка на металевій пластині під дією сигналів від комп’ютера, а потім це зображення переноситься на папір.

Струйні принтери дають якість друку майже таку ж саму як і лазерні, хоча і коштують значно дешевше від них. Недоліком струйних принтерів у порівнянні з лазерними є те, що вони працюють відчутно повільніше і крім того потребують папір високої якості. Принцип дії струйного принтера майже такий самий, як і у матричного, але на відміну від останнього тут у друкуючій головці використовуються не голки, а сопла, через які на папір наноситься спеціальний рідкий барвник, що швидко висихає.

Термодрукуючі принтери використовують термічний метод, при якому зображення формується за допомогою підігріваючого друкуючого елемента на попередньо обробленому хімічними речовинами папері. Ця технологія дуже проста у реалізації, але при цьому якість друку не дуже висока і крім того потрібен спеціальний папір. В силу сказаного термодрукуючі принтери використовуються, як правило, з переносними ПК.

Майже всі принтери підключаються до ПК через паралельний порт, який завжди є в комп’ютері і виконує тільки роль каналу зв’язку між ПК та принтером. Назва цього порту пов’язана з тим, що через паралельний порт передається одразу цілий байт інформації (передаються паралельно одночасно всі 8 біт одного байта). Деякі з принтерів можуть підключатися також і до послідовного порту.

У разі потреби звертання до паралельних портів використовуються імена LPT1 (PRN) для першого порту, LPT2 для другого.

Паралельний порт є одностороннім каналом зв’язку, по якому дані передаються від комп’ютера до принтера. Послідовний порт за своєю природою повністю двосторонній. Через цей порт дані передаються послідовно біт за бітом в обох напрямках. З цієї причини послідовний порт використовується у цілях зв’язку комп’ютерів у мережу, зокрема через телефонні лінії. В останньому випадку на ПК, що підключені до комп’ютерної мережі, повинні встановлюватися так звані модеми, які забезпечують перетворення комп’ютерних сигналів у телефонні і навпаки. Зауважимо, що слово модем складається з початкових літер слів «модулятор» та «демодулятор», які є назвами фізичних пристроїв спеціального перетворення сигналів. В сучасних ПК встановлюється принаймні два послідовних порти в силу їх важливості.

У разі потреби звертання до послідовних портів використовуються імена: COM1 для першого порту, COM2 для другого.

Стримери. Резервне копіювання (збереження) інформації має надзвичайно важливе значення при розробці програмних продуктів, веденні баз даних і т.п. З цією метою поруч із гнучкими дисками широко застосовують також і магнітні стрічки, на які записують інформацію за допомогою стримерів. Контролер стримера підключається у вільний роз'єм системної плати, а до нього приєднується стример. Для керування роботою стримера треба запустити відповідну програму, яка входить у поставку разом з вказаним пристроєм.

Сканер призначений для введення до комп’ютера графічної інформації з рисунків, фотографій, документів тощо. Контролер сканера підключається у вільний роз'єм системної плати, а до нього приєднується сканер. Для керування роботою сканера треба запустити відповідну програму, яка входить у поставку разом з вказаним пристроєм.

3. Переваги пристроїв різних фірм

Якими б різними не були комп’ютери, їх функціональна структура залишається такою, якою вона була у перших електронних обчислювальних машин: пристрої введення/виведення, пам’яті, управління, обробки інформації.

Головним показником класу комп’ютера заведено вважати тип процесора. Для оцінки продуктивності процесора використовується PR-рейтинг, коли його продуктивність порівнюється зі швидкістю процесора Pentium, з якою йому довелося б працювати для досягнення тієї самої продуктивності. Найпоширеніші процесори провідних фірм-виробників.

Процесори AMD