Основні блоки ПК та їх значення

1) Мікропроцесор (МП). Це центральний блок ПК, призначений для управління роботою всіх блоків машини і для виконання арифметичних і логічних операцій над інформацією.

До складу мікропроцесора входять:

пристрій керування (ПК) — формує та подає в усі блоки машини в потрібні моменти часу певні сигнали керування (керуючі імпульси), формує адреси комірок пам’яті, і передає ці адреси в відповідні блоки ЕОМ;

арифметико — логічний пристрій (АЛП) — призначений для виконання всіх арифметичних і логічних операцій над числовою і символьною інформацією (у деяких моделях ПК для прискорення виконання операцій до АЛП підключається додатковий математичний співпроцесор);

мікропроцесорна пам’ять (МПП) — служить для короткочасного характеру, запису та видачі інформації, безпосередньо використовується в обчисленнях у найближчі такти роботи машини,.

інтерфейсна система мікропроцесора — реалізує сполучення і зв’язок з іншими пристроями ПК; включає в себе внутрішній інтерфейс МП, буферні запам’ятовуючі регістри і схеми управління портами вводу-виводу (ПВВ) і системною шиною.

• 2) Генератор тактових імпульсів. Він генерує послідовність електричних імпульсів; частота генеруючих імпульсів визначає тактову частоту машини. Проміжок часу між сусідніми імпульсами визначає час одного такту роботи машини.
• 3) Системна шина. Це основна інтерфейсна система комп’ютера, що забезпечує сполучення і зв’язок всіх його пристроїв між собою. Системна шина включає в себе:

кодову шину даних (КШД), що містить провідники й схеми сполучення для паралельної передачі всіх розрядів числового коду (машинного слова) операнда;

кодову шину адреси (КША), що включає проведення й схеми сполучення для паралельної передачі всіх розрядів коду адреси комірки основної пам’яті або порту вводу-виводу зовнішнього пристрою;

кодову шину інструкцій (КШІ), що містить проведення й схеми сполучення для передачі інструкцій (керуючих сигналів, імпульсів) у всі блоки машини;

шину живлення, що має проведення й схеми сполучення для підключення блоків ПК до системи енергоживлення.

Системна шина забезпечує три напрямки передачі інформації:

Між мікропроцесором і основною пам’яттю;

Між мікропроцесором і портами вводу-виводу зовнішніх пристроїв;

Між основною пам’яттю та портами вводу-виводу зовнішніх пристроїв (в режимі прямого доступу до пам’яті).

Управління системної шини здійснюється мікропроцесором безпосередньо або, що частіше, через додаткову мікросхему-контролер шини, формуючий основні сигнали управління.

4) Основна пам’ять (ОП). Вона призначена для зберігання та оперативного обміну інформацією з іншими блоками машини. ОП містить два види запам’ятовуючих пристроїв: постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП) і оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП).

ПЗП служить для зберігання незмінної (постійної) програмної й довідникової інформації, дозволяє оперативно тільки зчитувати збережену в ньому інформацію (змінити інформацію в ПЗП не можна). ОЗП призначений для оперативного запису, зберігання та зчитування інформації (програм і даних), безпосередньо бере участь в інформаційно-обчислювальному процесі, виконуваному ПК у поточний період часу. Головними перевагами оперативної пам’яті є її висока швидкодія і можливість звертання до кожної комірки пам’яті окремо (прямий адресний доступ до комірки). Як недолік ОЗП слід відмітити неможливість збереження інформації в ній після вимикання живлення машини (енергозалежність).

5) Зовнішня пам’ять. Вона відноситься до зовнішніх пристроїв ПК і використовується для довготривалого зберігання будь-якої інформації. Зокрема, у зовнішній пам’яті зберігається все програмне забезпечення компь’ютера. Зовнішня пам’ять містить різноманітні види запам’ятовуючих пристроїв, але найбільш поширеними є накопичувачі на жорстких (HDD) і гнучких (HD) магнітних дисках.

Призначення цих накопичувачів — зберігання великих обсягів інформації, запис і видача збереженої інформації за запитом в оперативний запам’ятовуючий пристрій. Як пристрої зовнішньої пам’яті використовуються також запам’ятовуючі пристрої на магнітній дискеті, накопичувачі на оптичних дисках (CD-ROM-Compact Disk Read Only, DVD, Memory-компакт-диск з пам’яттю, яка тільки читається) та ін.

• 6) Джерело живлення. Це блок, який містить системи автономного та мережевого енергоживлення ПК.
• 7) Таймер. Це внутрішній електронний годинник, що забезпечує при необхідності автоматичне зняття поточного моменту часу (рік, місяць, години, хвилини, секунди і долі секунд). Таймер підключається до автономного джерела живлення — акумулятора і при відключенні машини від мережі продовжує працювати.
• 8) Контролер переривань обслуговує процедури переривання, приймає запит на переривання від зовнішніх пристроїв, визначає рівень пріоритету цього запиту і видає сигнал переривання в мікропроцесор. МП, одержавши цей сигнал, припиняє виконання поточної програми і переходить до виконання спеціальної програми обслуговування того переривання, яке запросило зовнішній пристрій. Після завершення програми обслуговування відновлюється виконання перерваної програми.
• 9) Зовнішні пристрої (ЗП). Це найважливіша складова частина будь-якого обчислювального комплексу. За вартістю вони іноді становлять 50−80% всього ПК. Від складу і характеристик ЗП багато в чому залежать можливість і ефективність застосування ПК в системах управління і в народному господарстві в цілому.

ЗП ПК забезпечують взаємодію машини з навколишнім середовищем користувачами, об'єктами управління та іншими ЕОМ. ЗП дуже різноманітні і класифікуються по ряду ознак. Так, за призначенням можна виділити наступні види ЗП:

Зовнішні запам’ятовуючі пристрої (ЗЗП) або зовнішня пам’ять ПК;

Діалогові засоби користувача;

Пристрої введення інформації;

Пристрої виведення інформації;

Засоби зв’язку і телекомунікації.

Діалогові засоби користувача включають в свій склад відеомонітори (дисплеї), рідше пультові друкарські машинки (принтери з клавіатурою) і пристрої мовного введення-виведення інформації.

Відеомонітор (дисплей) — пристрій для відображення введеної і виведеної з ПК інформації.

Пристрої мовного введення-виведення відносяться до засобів мультимедіа. Пристрої мовного введення — це різні мікрофонні акустичні системи, «звукові миші», наприклад, зі складним програмним забезпеченням, що дозволяє розпізнавати сказані людиною букви і слова, ідентифікувати їх і закодувати.

Пристрої мовного виведення — це різні синтезатори звуку, що здійснюють перетворення цифрових кодів у букви і слова, відтворювані через динаміки або звукові колонки, підключені до комп’ютера.

До пристроїв введення інформації належать:

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

графічні планшети (діджітайзер) — призначені для ручного введення графічної інформації, зображень шляхом переміщення по планшету спеціального покажчика (пера); при переміщенні пера автоматично виконуються зчитування координат його місця розташування і введення цих координат у ПК;

сканери — використовуються для автоматичного зчитування з паперових носіїв і введення в ПК текстів, графіків, малюнків, креслень; в пристрої кодування сканера в текстовому режимі лічені символи після порівняння з еталонними контурами спеціальними програмами перетворюються в коди ASCII, а в графічному режимі лічені графіки і креслення перетворюються в послідовності двовимірних координат;

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

сенсорні екрани — призначені для введення окремих елементів зображення, програм або команд з поліекрана дисплея в ПК.

До пристроїв виведення інформації належать:

Принтер — друкуючі пристрої для реєстрації інформації на паперовий носій;

графобудівники (плоттери) — для виведення графічної інформації (графіків, креслень, малюнків) з ПК на паперовий носій; плоттери бувають векторні з кресленням зображення за допомогою пера і растрові: термографічні, електростатичні, струминні та лазерні. За конструкцією плотери поділяються на планшетні і барабанні. Основні характеристики всіх плотерів приблизно однакові: швидкість креслення-100−1000 мм / с, у кращих моделей можливі кольорове зображення і передача півтонів; найбільша роздільна здатність і чіткість зображення у лазерних плотерів, але вони найдорожчі.

Пристрої зв’язку і телекомунікації використовуються для зв’язку з приладами та іншими засобами автоматизації (згоджувачі інтерфейсів, адаптери, цифроаналогові і аналого-цифрові перетворювачі тощо) і для підключення ПК до каналів зв’язку, до інших ЕОМ і обчислювальних мереж (мережні інтерфейсні плати, «стики», мультиплексори передачі даних, модеми). Зокрема мережевий адаптер є зовнішнім інтерфейсом ПК і служить для подключення його до каналу зв’язку для обміну інформацією з іншими ЕОМ, для роботи у складі обчислювальної мережі. У глобальних мережах функції мережного адаптера виконує модулятор-демодулятор.

Багато з названих вище пристроїв належать до умовно виділеної групи — засобам мультимедіа.

Засоби мультимедіа — це комплекс апаратних і програмних засобів, що дозволяють людині спілкуватися з комп’ютером, використовуючи самі різноманітні, природні для себе середовища: звук, відео, графіку, тексти, анімацію та ін. До засобів мультимедіа відносяться пристрої мовного введення і виведення інформації; широко поширені вже зараз сканери (оскільки вони дозволяють автоматично вводити в комп’ютер друковані тексти і малюнки); високоякісні відео — і звукові плати, плати відеозахоплення, що знімають зображення з відеомагнітофона або відеокамери і вводять його в ПК; високоякісні акустичні та відеовідтворюючі системи з підсилювачами, звуковими колонками, великими відеоекранами. Ще з більшою підставою до засобів мультимедіа відносять зовнішні запам’ятовуючі пристрої великої ємності на оптичних дисках, часто використовувані для запису звукової та відеоінформації. Вартість компактних дисків (CD) при їх масовому тиражуванні невисока, а враховуючи їх велику ємність (650 — 700 Мбайт, а нових типів 8 Гбайт і вище), високі надійність і довговічність, вартість зберігання інформації на CD для користувача виявляється порівняно меншою, ніж на магнітних дисках. На компакт-дисках організовуються великі бази даних, цілі бібліотеки; на CD представлені словники, довідники, енциклопедії; навчальні та розвиваючі програми з загальноосвітніх та загальних предметів. CD широко використовується, наприклад, при вивченні іноземних мов, правил дорожнього руху, бухгалтерського обліку, законодавства взагалі і податкового законодавства зокрема. І все це супроводжується текстами і малюнками, мовною інформацією і мультиплікацією, музикою та відео. У чисто побутовому аспекті CD можна використовувати для зберігання аудіо-та відеозаписів, тобто використовувати замість плеєрних аудіокасет і відеокасет. Слід згадати, звичайно, і про велику кількість програм комп’ютерних ігор, що зберігаються на CD. Таким чином, CD-ROM відкриває доступ до величезних обсягів різноманітної і по функціональному призначенню, і по середовищу відтворення інформації, записаної на компакт-дисках. [1].