Розділ 2 програмно-технічне забезпечення персонального комп’ютера

Апаратне забезпечення персонального комп’ютера

Комп’ютер – це апаратно-програмний комплекс, призначенням якого є переробка, накопичення, аналіз, систематизація і пересилка інформації.

Перші персональні комп’ютери (ПК) з’явилися на ринку засобів ком­п’ю­тер­ної техніки наприкінці 70-х років. Звичайно, пріоритет побудови першого ПК віддають С. Джобсу і С. Возняку, що спроектували і "вручну" побу­ду­вали свій ПК. Згодом вони ж заснували комп’ютерну фірму Apple.

Відома комп’ютерна фірма IBM випустила в 1980 р. свій перший ПК IBM PC. У конструкції цього комп’ютера були закладені принципи від­кри­тої архітектури, модульності і сумісності знизу вверх, що стали фактичним стандартом для найбільш поширеного зараз сімейства ПК – так званих IBM-сумісних комп’ютерів.

Зовні комп’ютери можуть відрізнятися один від одного, але в кожному з них є дві невід’ємні складові: апаратна і програмна.

Апаратна частина, або hardware, – це електронні компоненти комп’ютера, які самі по собі є лише "мертвим набором" мікросхем. "Оживити" їх і примусити виконувати різноманітні задачі призначене програмне забезпечення (software) – операційна система і різні програми для обробки даних.

Персональний комп’ютер складається з кількох основних компонентів (рис. 2.1):

Системний блок –основна апаратна складова комп’ютера. До нього підключається решта компонентів: пристрої введення-виведення, за допомогою яких інформація поступає в пам’ять комп’ютера і видається користувачу, а також пристрої, які, виконуючи різні функції, розширюють можливості ПК.

Монітор – засіб відображення інформації, що поступає з ПК. Монітори можуть бути на основі електронно-променевої трубки (CRT) або плоскими рідиннокристалічними (LCD, TFT). CRT-монітори поки ще знаходяться в експлуатації, але поступово замінюються рідиннокристалічними, у яких майже повністю відсутнє шкідливе електромагнітне випромінювання.

Клавіатура і миша – пристрої, за допомогою яких можна контролювати роботу програмного забезпечення ПК, вводити алфавітно-цифрову (текстову) інформацію та параметри у діалогові вікна.

Додаткові пристрої:

Акустична система – колонки або навушники, які дозволяють відтво­рю­вати звуки і музику за допомогою звукової карти комп’ютера;

Принтер – друкуючий пристрій;

Сканер – дозволяє переводити паперові документи (книги, фотографії) в електронний вигляд;

Модем, за допомогою якого можна по телефонній лінії підключатися до Інтернету;

джойстик; графічний планшет; музична клавіатура тощо.

Рис. 2.1. Компоненти ПК: 1 – системний блок, 2 – монітор, 3 – клавіатура, 4 – миша, 5 – акустична система, 6 – принтер, 7 – сканер, 8 - модем

Компоненти системного блоку

Комп’ютер має модульну структуру, тобто складається з компонентів-модулів (рис. 2.2), які замінюються майже незалежно один від одного.

Рис. 2.2. Внутрішні компоненти системного блоку: 1 – блок живлення, 2 – оптичний привід, 3 – вентилятор, 4 – процесор, 5 – оперативна пам’ять, 6 – флопі-дисковод, 7 – жорсткий диск, 8 – відеокарта, 9 – мікросхема BIOS, 10 – материнська плата, 11 – плата розширення, 12 – PCI-роз’єми

Електронним "мозком" комп’ютера є мікросхема – центральний про­це­сор. Процесор (CPU – Central Processing Unit) – це центральна мікросхема комп’ютера, яка проводить обробку всіх даних, що поступають: додавання і віднімання чисел, передавання чисел із пам’яті до зовнішніх пристроїв, а також інші операції. Саме вона виконує всі команди, що містяться у програмі. Від обчислювальної потужності центрального процесора головним чином залежить продуктивність системи. Під час роботи процесор нагрівається, тому на нього встановлюють систему охолоджування – вентилятор або кулер. Кулер – це вентилятор з радіатором, який монтується безпосередньо над процесором і охолоджує його.

"Фундаментом" та об’єднуючою ланкою між процесором і всіма іншими компонентами комп’ютера виступає системна, або материнська, плата (motherboard) (рис. 2.3).

Рис.2.3. Материнська плата персонального комп’ютера

На ній містяться роз’єми (слоти) для встановлення процесора, модулів па­м’яті, відеокарти і плат-розширень. Крім того на системній платі розташовані роз’єми для підключення накопичувачів, клавіатури, миші, а також кон­тро­лери – мікросхеми, що управляють роботою всіх цих пристроїв. Практично кожна материнська плата має вбудовану звукову карту, рідше – відео­адаптер (рис. 2.4).

Відеокарта, виконана у вигляді окремої плати, звичайно має більше можливостей. За формування зображення на екрані монітора тут відповідає окремий графічний процесор, який управляється командами центрального. Як правило, на материнській платі міститься спеціальний роз’єм, в який встановлюється плата відеоадаптера.

Пам’ять комп’ютера можна розділити на три категорії – постійну, оперативну і зовнішню. Постійна пам’ять – це мікросхема, в якій збе­ріга­ються програми первинного завантаження комп’ютера, тестування основних компонентів, а також набір підпрограм для управління всіма його при­стро­ями (BIOS – Basic Input/Output System). Вона розташована на системній платі.

 

Рис.2.4. Відеокарта

 

 

Оперативна пам’ять виконана у вигляді окремих модулів – планок з мікросхемами. Вона призначена для зберігання програм і даних, з якими працює в даний момент центральний процесор. Інформація в оперативній пам’яті зберігається до того часу, поки включено комп’ютер. Для тривалого ж зберігання призначена зовнішня пам’ять – жорсткі диски (вінчестери) (рис. 2.5), приводи для читання/запису компакт-дисків (оптичні приводи) і дисководи (рис. 2.6).

Рис. 2.5. Зовнішній вигляд жорсткого диска

 

 

 

Рис.2.6. Пристрій для читання/запису оптичних дисків

 

На жорсткому диску зберігаються файли операційної системи і всіх встановлених програм. Вінчестер закріплений усередині корпусу системного блоку і звичайно не призначений для транспортування. Тому для перенесення на вінчестер інформації використовують CD-, DVD-, флопі-диски або флеш-пристрої.

У PCI-роз’єми материнської плати можна встановити деякі додаткові при­строї, наприклад: звукову карту, якщо вона не вбудована в системну плату чи якщо можливостей вбудованої недостатньо; плату TV-тюнера або FM-приймача, що дозволяє переглядати телепрограми на екрані монітора або слу­хати радіопередачі; мережеву плату для підключення комп’ютера до локальної мережі.

Одним із найважливіших компонентів, від якого багато в чому залежить надійність роботи комп’ютера, є блок живлення. Вінзабезпечує електричним живленням системну плату, всі пристрої, що містяться на ній, а також накопичувачі. Блоки живлення сучасних комп’ютерів "інтелектуальні" – вони можуть вимикатися і вмикатися за командою з материнської плати.