Лабораторная работа №1
Тема: «Устройство персонального компьютера»
Цель работы: Знакомство со структурой персонального компьютера и практическая работа на персональном компьютере.
Порядок выполнения работы
1. Изучить аппаратный состав персонального компьютера.
2. Разобраться с назначением центрального процессора, с видами памяти и системой ввода-вывода информации.
3. Освоить основные правила пользования периферийными устройствами персонального компьютера.
Персональным компьютером (ПК) принято называть электронно-механическую систему, представляющую собой совокупность устройств, предназначенных для совместной работы, с целью создания, передачи, обработки и хранения информации
(рис. 1.1).
 |
Рис. 1.1. Персональный компьютер
1 – системный блок; 2 – клавиатура; 3 – монитор; 4 – манипулятор «мышь»; 5 – принтер; 6 – сканер; 7 – внешние запоминающие устройства (дисководы: со сменными дискетами, CD- и DVD-ROM, жесткий диск);
Все устройства, которые подключены к системному блоку, принято называть периферийными устройствами.
1. Системный блок
Системный блок – устройство, предназначенное для управления потоками информации и их обработкой. Внутри системного блока находится материнская плата, предназначенная для размещения таких электронных элементов как центральный процессор, видео- и звуковой карты, а также элементов памяти.
Центральный процессор (ЦП) является основным элементом системного блока, предназначенным для выполнения арифметических и логических операций, а также для управления работой всех периферийных устройств, имея для этого четкую систему ввода-вывода информации.
Рис. 1.2. Система ввода-вывода информации
Видеокарта - электронная плата, предназначенная для обработки видеоинформации и управления работой монитора. Видеокарта посылает в монитор сигналы развертки изображения и сигналы управления яркостью объектов на экране.
Звуковая карта – электронная плата, предназначенная для обработки и использования на компьютере аудиоинформации. Звуковой сигнал записывается с помощью микрофона и переводится в цифровой код, с целью его последующей обработки и воспроизведения.
Элементы памяти представляют собой особые микросхемы, каждая из которых необходима для хранения определенной информации.
| Тип памяти | Описание | |
| ПЗУ(постоянное запоминающее устройство, ROM) | 
| Основным назначением постоянной память является хранение информации в виде системных программ, необходимых для выполнения команд начальной загрузки компьютера и поддержки работы процессора. Информацию, находящуюся в ПЗУ, нельзя удалить и, следовательно, она предназначена только для чтения. |
| ОЗУ(оперативное запоминающее устройство, RAM) | 
| Оперативная память предназначена для кратковременного хранения исходной информации и результатов работы процессора. После выключения компьютера оперативная память полностью очищается. |
| Кэш-память | Встроена в ЦП | Используется для синхронизации работы ОЗУ и ЦП, что позволяет увеличить производительность ПК. В кэш-память из оперативной памяти загружаются данные, которые процессор будет обрабатывать в данный момент. |
| Видеопамять | Установлена на видеокарте | Вид памяти, предназначенный для хранения графической и видеоинформации выводимой на экран монитора в виде экранных страниц. |
Задание №1. Структура персонального компьютера
1. Проверьте, все ли основные устройства имеются на вашем персональном компьютере. Запишите названия, отсутствующих на вашем рабочем месте, устройств.
2. Разберитесь, к каким устройствам (ввода, вывода или ввода-вывода) относятся такие элементы системного блока как ПЗУ и ОЗУ.
3. Какой из элементов системного блока, отвечает за обработку информации.
4. Какой из видов памяти компьютера является энергозависимым?
Задание №2. Назначение устройств персонального компьютера
Определите, какие устройства компьютера предназначены для…
| Вариант | Назначение устройства |
| Долговременного хранения данных | |
| Обработки и передачи информации | |
| Ввода информации | |
| Вывода информации | |
| Ввода-вывода информации | |
| Синхронизации работы процессора и ОЗУ | |
| Кратковременного хранения данных | |
| Обработки и передачи информации | |
| Ввода-вывода информации | |
| Синхронизации работы процессора и ОЗУ | |
| Вывода информации | |
| Постоянного хранения данных |
2. Устройства ввода информации
| Устройство | Описание | ||||
| Клавиатура |
| Устройство ввода информации в системный блок. Всю клавиатуру можно разбить на две части, одна из которых носит название основной клавиатуры, а вторая – малой цифровой клавиатуры. Клавиатура оснащена клавишами, имеющими сенсорные контакты, поэтому длительное нажатие на клавишу может привести к появлению на экране цепочки одинаковых символов. | |||
| Манипулятор "мышь" |
| Устройство, предназначенное для ввода информации и управления компьютером. Щелчок левой кнопкой мыши – указание центральному процессору, с какими объектами будет проводиться работа, т.е. какие выбирать команды, кнопки, значки, пункты меню. Щелчок правой кнопкой мыши по объекту открывает контекстное меню. Список команд контекстного меню зависит от того, с каким объектом идет работа. | |||
| Трекбол | 
| В отличие от манипулятора"мышь" устанавливается стационарно, так как он не нуждается в гладкой рабочей поверхности. его шарик приводится в движение с помощью указательного пальца. Трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах. | |||
| Графический планшет | 
| Устройство для преобразования графической информации, а также рукописного текста в цифровую форму. Графический планшет, располагается на столе, и специальный инструмент в виде пера позволяет указывать позиции на планшете. | |||
| Джойстик | 
| Устройство для управления объектами на экране монитора. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. В этом случае, чем сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану монитора. | |||
| Микрофон | 
| Устройство для ввода аудиоинформации. Микрофон подключается к звуковой карте, которая преобразует звуковые сигналы из аналоговой в цифровую форму представления информации. | |||
| Веб-камера | 
| Устройство для ввода в память компьютера видеоинформации в режиме реального времени. Часто используется для организации видеоконференций. |
Задание №3. Устройства ввода информации
1. Какие из представленных устройств ввода информации находятся на вашем персональном компьютере?
2. Подготовьте компьютер к вводу текстовой информации, вызвав текстовый редактор Word. Определите, какие буквы появляются на экране: строчные или заглавные, латиница или кириллица.
3. Создайте режим автоповтора символа. Запишите, каким образом вы создали данный режим.
4. Щелкните правой кнопкой мыши поочередно по значкам "Мой компьютер" и "Корзина". Запишите названия третьих пунктов или команд контекстных меню.
3. Монитор
Монитором принято называть устройство вывода, предназначенное для визуального отображения информации в процессе работы на персональном компьютере. Он позволяет просматривать информацию, находящуюся во внешних запоминающих устройствах. Кроме того, мы можем просматривать результаты работы процессора и другую экранную информацию, выводимую в процессе работы компьютерных программ.
| Тип монитора | Принцип действия | |
| ЭЛТ-мониторы | 
| Сконструированы на базе электронно-лучевой трубки, в которых изображение получается в результате свечения специального вещества (люминофора) под воздействием потока электронов. |
| ЖК-мониторы |
| Используется тонкая плёнка из жидких кристаллов, помещённую между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу — сетку невидимых нитей, горизонтальных и вертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения. Кроме пассивных, также используют и активные матрицы. В активных матрицах вместо нитей имеется прозрачный экран из транзисторов, которые обеспечивают яркое и не имеющее искажений изображение. |
| Сенсорные | 
| Диалог с компьютером осуществляется на основе использования тактильной информации, путём прикосновения к определённому месту чувствительного экрана. |
| PDP-мониторы |
| Плазменные экраны создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом, например аргоном или неоном. Работа таких мониторов очень похожа на работу неоновых ламп, которые сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Внутрь трубки помещена пара электродов, между которыми зажигается электрический разряд и возникает свечение. |
Задание №4. Монитор персонального компьютера
1. Определите, какого типа монитор установлен в вашем компьютере.
2. Чем отличаются ЖК-мониторы от плазменных мониторов?
3. В каком из типов мониторов имеет место электромагнитное излучение?
4. Внешнее запоминающее устройство
Для долговременного хранения информации персональный компьютер снабжен набором внешних запоминающих устройств (ВЗУ), типы которых представлены в таблице и в Приложении 1:
| Тип дисковода | Описание | |
| Дисковод со сменными дискетами | 
| Устройство, предназначенное для организации ввода-вывода информации, то есть с целью записи или чтения данных с гибких дискет. Важной характеристикой дискеты является объем записываемой на нее информации. Так, на дискету диаметром 3.5 дюйма (9 см) можно записать информацию в объеме 1.44 мегабайта. |
| ||
| Жесткий диск или винчестер | 
| Это набор из нескольких магнитных дисков, находящихся в одном корпусе и работающих совместно как единое целое. С целью защиты винчестера от возможных повреждений и ударов принято располагать его внутри корпуса. Основной характеристикой винчестера является максимальный объем записываемой в него информации. Объем изменяется в довольно широких пределах: от нескольких десятков гигабайт до нескольких терабайт. |
| CD-ROM, DVD-ROM | 
| Большинство компьютеров также оборудуются устройством, которое служит для чтения компакт-дисков, так называемым дисководом CD-ROM (<Си Ди – Ром>) или DVD- ROM (<Ди Ви Ди – Ром>). Для чтения содержащихся на компакт-дисках данных используется луч лазера. Объем информации на CD ~ 700 МB, на DVD дисках ~ 4 GB. |
| ||
| Flash-память |
| Энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить информацию на микросхемах. Flash-память, которую также называют USB-drive, обеспечивает высокую сохранность данных, высокую скорость записи и считывания информации при небольших размерах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах. Объем информации помещаемой на флэш-память может достигать нескольких десятков гигабайт. |
Все ВЗУ расположены на передней панели корпуса системного блока.
Задание №5. Работа с внешней памятью
1. Найдите на схеме системного блока (Приложение 1) место, где установлен винчестер.
2. Определите объем записанной информации на вашем сетевом диске.
3. Определите, во сколько раз больше можно записать информации на flash-память (4 GB) по сравнению с CD-диском (700 МB).
4. У каких устройств магнитный принцип записи?
5. Принтер
Принтер - устройство вывода информации, предназначенное для распечатки результатов работы на бумаге. Качество печати и скорость их работы зависят от типа используемого принтера.
| Тип принтера | Принцип действия | |
| Матричный | 
| Имеет печатающий блок, в котором находится набор стерженьков. На печатающий блок устанавливается специальный пластиковый корпус, носящий название картриджаи предназначенный для размещения красящей ленты. Во время печати определенные стерженьки выдвигаются из блока и ударяют через красящую ленту, по бумаге, и таким образом, наносятся точки, из которых затем формируется изображение нужных нам символов. |
| Струйный | 
| Имеет печатающий блок, оборудованный соответствующим образом направленными соплами. Через эти сопла из картриджа выбрасываются капли краски, которые попадают в точно заданные места на бумаге. |
| Лазерный | 
| Используется принцип прилипания измельченной полимерной краски (тонера) к статически заряженной поверхности, с последующим нагреванием краски лазерным лучом в местах, где требуется получить изображение. Обеспечивают прекрасное полиграфическое качество, а также высокую скорость печати |
Основная характеристика принтера – разрешающая способность (количество точек изображения на линии длиной 1 дюйм, dpi), которая может составлять, например, 600 dpi и выше. В струйных и лазерных принтерах разрешающая способность может быть больше 2400 dpi.
В ряде случаев используется устройство плоттер, предназначенное для вывода сложных и широкоформатных графических объектов – плакатов, чертежей, карт и др. Обычно плоттер использует формат бумаги А1.
Задание №6. Изучение принтера
1. Разберитесь, к какому виду принтеров относится печатающее устройство, установленное в компьютерном классе.
2. Нарисуйте схематический чертеж принтера с указанием места расположения клавиши включения принтера, а также кнопок управления печатью.
6. Сканер
Сканер – это устройство ввода графической информации в компьютер путем ее преобразования из печатной в электронную форму представления информации.
Сканируемое изображение освещается светом трех цветов — красным, синим, зеленным. Отраженный от изображения свет попадает на линейную матрицу фотоэлементов, которая движется, считывая изображение и преобразуя его в двоичный код. После этого исходное изображение можно записать в графический файл.
Разрешающая способность сканеров составляет от 300 до 1200 dpi. Разрешение в 300 dpi означает, что при прохождении одного дюйма изображения сканируется 300 точек (1 дюйм = 2,54 см).
| Тип сканера | Принцип действия | |
| Ручной | 
| Предназначен для считывания информации с оригинала построчно, путем протяжки считывающего блока вдоль листа бумаги. В настоящее время используются, в основном, для считывания штрих-кодов при продаже товаров в магазинах. |
| Планшетный |
| Имеет вид параллелепипеда с открывающейся верхней крышкой, под которой расположено предметное стекло. Работая, необходимо лист бумаги или открытую книгу положить вниз картинкой или текстом и закрыть верхнюю крышку. После подачи команды на считывание информации со сканера записывается в виде графического изображения. При необходимости, с помощью специальной программы можно изображение преобразовать в текст. |
| Барабанный | 
| Используется для сканирования больших объемов печатной продукции. Барабанные сканеры позволяют в автоматическом режиме проводить сканирование набора листов бумаги. В основном используются в корпоративных организациях, а также в издательствах и типографиях. |
Задание №7. Изучение работы сканера
1. Определите тип сканера, установленного на сервере вашей локальной сети.
2. Откройте крышку сканера и установите лист бумаги изображением вниз на предметное стекло сканера.
3. С помощью специальной программы дайте команду на начало процесса сканирования изображения. Определите время сканирования одного листа бумаги.
Задание №8. Типы устройств компьютера.
Перечислите, согласно вашему варианту, типы устройств компьютера.
| Вариант | Устройство |
| Принтер | |
| Сканер | |
| Клавиатура | |
| Монитор | |
| Манипулятор | |
| ВЗУ | |
| Принтер | |
| Сканер | |
| Клавиатура | |
| Монитор | |
| Манипулятор | |
| ВЗУ |
Контрольные вопросы:
1. Что принято называть персональным компьютером?
2. Перечислите основные части персонального компьютера.
3. Какую роль в системном блоке играет центральный процессор?
4. Для чего предназначены системные программы, хранящиеся в постоянной памяти?
5. Что такое оперативная память?
6. Перечислите устройства вывода информации.
7. Какими устройствами представлено ВЗУ.
8. На какой объем записи информации рассчитана дискета на 3.5 дюйма?
9. Перечислите известные вам типы принтеров.
10. Какая из кнопок ручного манипулятора "мышь" является основной? Для чего предназначена правая кнопка мыши?
11. Перечислите известные вам типы сканеров. Какие вы знаете характеристики сканеров.
Приложение 1.
Внутреннее устройство системного блока персонального компьютера
 |
