Глава II. Устройство современного компьютера.

Обычно персональные компьютеры состоят из трёх частей:

Системного блока;

Клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;

Монитора (дисплея) – для изображения текстовой и

графической информации.

Компьютеры выпускаются в портативном варианте (лэптор, ноутбук). У них системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус: системный блок спрятан под клавиатурой, а монитор сделан как крышка к клавиатуре. Так же компьютеры выпускаются в настольном варианте. У него системный блок, монитор и клавиатура представлены как отдельные детали.

II.1. Внутренне устройства системного блока.

Самым главным в компьютере является системный блок. В нём располагаются все основные узлы компьютера:

Электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллёры устройств и т.д.);

Блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронный схемы компьютера);

Накопители (дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи;

Накопитель на жёстком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на не съёмный магнитный диск (винчестер)

II.1.1. Микропроцессор.

Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», является микропроцессор – небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. Процессор состоит из десятков миллионов транзисторов, с помощью которых собранны отдельные логические схемы. Основные внутренние схемы микропроцессора – арифметико-логическое устройство, внутренняя память (так называемые регистры) и кэш – память (сверхоперативная память). Микропроцессор умеет производить сотни различных операций и делает это со скоростью несколько десятков или даже сотен миллионов операций в секунду. Он так же осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере и управляет работой остальных устройств компьютера. Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Ещё десять лет назад использовались микропроцессоры модели Intel – 8088, 80286, 80386 SX, 80386, 80486. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту – чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Один МГц – это миллион тактов в секунду. Соответственно, 100 МГц – это 100 миллионов тактов в секунду. Следует заметить, что разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций. Поэтому, например, микропроцессор Intel – 80386 работает раза в два быстрее Intel – 80286 c такой же тактовой частотой.

В начале 80 – х годов микропроцессоры выпускались с тактовой частотой 4.77 МГц, затем были созданы модели с тактовой частотой 8, 10 и 12 МГц (т.е. новые модели работают в 1.7 – 2.1 раза быстрее). Модели с увеличенной производительностью (тактовой частотой) иногда называют Turbo-XT. Модель персонального компьютера АТ использует более мощный микропроцессор Intel – 80286, и её производительность приблизительно в 4 – 5 раз больше, чем у модели ХТ. Начальные варианты компьютеров модели АТ работали на микропроцессорах с тактовой частотой в 6 МГц, затем были созданы модели этого микропроцессора с тактовой частотой от12 до 25 МГц, т.е. работающие в 2 – 3 раза быстрее. Микропроцессор Intel – 80286 имеет больше возможностей по сравнению с Intel – 8088, но эти дополнительные возможности используются очень редко, так что большинство программ, работающих на АТ, будет работать и на ХТ. Сейчас микропроцессоры типа Intel – 80286 так же считаются устаревшими и для применения в компьютерах не производятся. В 90 – ые годы большинство производителей компьютеров переориентировались на использование более мощного микропроцессора Intel – 80486 (или 80486 DX). Этот микропроцессор мало отличается от Intel – 80386, но его производительность в 2 – 3 раза выше. В 1993 году фирмой Intel был выпущен новый микропроцессор Pentium. Этот микропроцессор ещё более мощен, особенно при вычислениях над вещественными числами. Большинство выпускаемых сейчас компьютеров основано на микропроцессорах Pentium. В наше время используются микропроцессоры с тактовой частотой 3.2 ГГц. В настоящее время системы начального уровня комплектуются процессорами Celeron или Duron, производительные системы - процессорами Intel P4 или Athlon, а корпоративные системы – процессорами Xeon. Что бы сделать компьютеры более доступными (по цене), фирмой Intel был разработан микропроцессор модели «Celeron». Он не отличается по техническим характеристикам от модели Pentium, хотя гораздо дешевле по цене. Процессоры Intel (это Celeron или Pentium 4) более известны благодаря маркетинговой политике и, как следствие, более дорогие. Процессоры Celeron отличаются от Pentium 4 уменьшенным объёмом внутренней памяти, таким образом, они более медленные, чем процессора P4. Существует ещё один вид микропроцессоров ADM (Advanced Micro Devices (Sempron и A – 64)). Они более быстрые и более дешёвые, чем их аналоги от Intel. Соответственно компьютеры на базе AMD получаются дешевле и быстрее по скорости.

Обычно процессор внутри себя ничего не хранит. У него совсем немного ячеек, в которых данные обрабатываются (эти «рабочие» ячейки называются регистрами). Поэтому для ускорения работы процессора уже давно была предложена технология кэширования. Кэш – это сравнительно не большой набор ячеек памяти, выполняющий роль буфера. Когда что-то считывается из общей памяти или записывается в неё, копия данных заносится и в кэш память. Если те же данные потребуются ещё раз, их не надо извлекать издалека – гораздо быстрее их взять из буфера. Использование кэш – памяти позволило значительно поднять производительность компьютерной системы.

II.1.2 Оперативная память.

Очень важным элементом компьютера является оперативная память. Именно из неё процессор берёт программы и исходные данные для обработки, в неё он записывает полученные результаты. Название «оперативная» это память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями). От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит, с какими программами на нём можно работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы либо вовсе не будут работать, либо станут работать крайне медленно. Объём памяти измеряется в миллионах байтов – мегабайтах (Мбайт). Чем их больше, тем лучше и быстрее работают программы. В современных компьютерах используется оперативная память объёмом от 64 до 512 Mb и выше.

В наше время используются типы памяти: DDR и RDRAM, - обеспечивающие умножение частоты в операциях с памятью. Модули DDR обеспечивают удвоение скорости операции с памятью, модули RDRAM – её увеличения в 4 раза. Быстродействие оперативной памяти измеряется в наносекундах (миллиардных долях секунды). Быстродействие должно быть согласовано с частотой на которой работает материнская плата. Необходимый объём оперативной памяти зависит от используемого программного обеспечения. По состоянию на начало 2003 года оптимальный объём памяти для домашних систем 256 Мбайт и выше. Есть простое правило для определения рекомендуемого объёма оперативной памяти. Нужно решить для себя, с какой операционной системой и с какими программами будем работать.

 

Год	Операционная система	Минимальные требования	Рекомендуемый объём
1992 – 1995	Windows 3.1	4 Мбайт	8 – 16 Мбайт
1995 – 1998	Windows 95	8 Мбайт	16 – 64 Мбайт
1998 - 2000	Windows 98	16 Мбайт	32 – 256 Мбайт
2001	Windows Me	32 Мбайт	64 – 256 Мбайт
2002 - 2003	Windows XP	64 Мбайт	128 - 512 Мбайт
2005	Windows Vista	512 Mбайт
2009	Windows 7	1 Гигабайт	2, 25 ГБ

 

II.1.3 Материнская плата.

Наиболее важные элементы компьютера: центральный микропроцессор, модули памяти и множество микросхем, без которых он не мог бы работать, - размещаются на материнской плате. Это основная плата компьютера, обычно самая большая по размеру. Одновременно материнская плата служит ещё и механической основой всей электронной схемой компьютера и несёт на себе ещё одну важную нагрузку – разъёму для установки дополнительных плат расширения. Свойства компьютера зависит от марки чипсеты материнской плату. Чипсет – это микропроцессорный комплект (это набор микросхем, необходимых для взаимодействия процессора со всем остальным электронным хозяйством). Чипсеты состоят из двух микросхем, одна из которых называется южным мостом, а другая, соответственно, северным. Если взглянуть на материнскую плату, то мы увидим, что это самые крупные микросхемы после процессора. По их маркировки можно определить производителя и марку чипсета. Знать это не менее важно, чем производителей и марку процессора, поскольку функциональные возможности компьютера определяет чипсет, а от процессора лишь зависит скорость, с которой эти функции выполняются. Чипсет материнской платы должен быть согласован с процессорам. Это значит, что не всякому процессору подойдёт любая материнская плата, и наоборот. От чипсета материнской платы, прежде всего, зависят частоты, на которых она может работать. От него зависит и возможный объём оперативной памяти, и количество дополнительных устройств которые можно подключить к материнской плате.

BIOS (Basic Input Output System – базовая система ввода – вывода) – это одна из важнейших микросхем материнской платы. В ней записаны первичные программы, с которых начинается работа компьютера. Как только на процессор поступает питание, он обращается в эту микросхему за своей самой первой программой и далее уже не прекращает свою работу, пока питание не будет выключено. Если вы видели, как включается компьютер, и обращали внимание на белые буквы, пробегающие на чёрном фоне сразу после запуска, то знайте, что это вы наблюдали работу программ, записанных в BIOS.

Программы BIOS производят проверку основных систем компьютера сразу после включения, обеспечивают взаимодействие с клавиатурой и монитором, выполняют проверку дисководов и позволяют выполнить некоторые настройки чипсета материнской платы и даже самого процессора.

II.1.4 Жёсткий диск.

Люди складывают свой скарб в чуланы, гаражи и выдвижные ящички на кухне. Компьютеры складывают всё это на жёстких дисках (HDD), скрытых глубоко в их недрах. Жёсткие диски имеют те же самые недостатки, что и их домашние аналоги. Они редко достаточно вместительные, чтобы содержать всё необходимое. Поэтому чтобы справиться с информационным бумом, некоторые люди приобретают жёсткий диск большей ёмкости. Многие устанавливают ещё один жёсткий диск.

HDD – главное хранилище всех наших программ и информации. В обиходе его называют «винчестером». Внутри жёсткого диска с большой скоростью вращаются диски, покрытые магнитным слоем. Над поверхностью этих дисков перемещаются головки чтения / записи. Диски и головки размещены в герметичном и прочном корпусе. Жёсткий диск – сложное устройство «высоких технологий». Он требует аккуратного обращения и соблюдения правил эксплуатации. Во время вращения дисков с высокой скоростью между их поверхностями и головками чтения / записи возникает тонкая воздушная подушка, предотвращающая касание (и повреждение) головками магнитного слоя дисков. При ударе или сильном толчке головка может коснуться поверхности диска и повредит магнитный слой. В некоторых случаях повреждается и сама головка.

Современные жёсткие диски имеют объём, измеряющийся сотнями гигабайт. Данные с жёсткого диска передаются медленнее, чем из оперативной памяти, зато остаются на нём после выключения питания. В большинстве обычных персональных компьютеров применяются жёсткие диски типа IDE. Основным параметром жёсткого диска является его ёмкость. Для большинства бытовых систем достаточен объём 60 – 80 Гбайт. Для профессиональных компьютеров используются жёсткие диски с ещё большим объёмом.

Давным-давно, когда компьютеры были большими и громоздкими, такими же были и карты контроллёров. На них устанавливались дорогие чипы и сложные цепи.

Внешний жесткий диск:

Говоря об интерфейсах для подключения винчестеров, стоит вспомнить и о

переносных винчестерах. В настоящее время существует несколько решений для подключения внешних устройств. Во-первых, есть винчестеры, подключающиеся к USB-порту. Они используются в основном для обмена данными с цифровыми камерами и прочими мобильными устройствами. В силу невысокой пропускной способности этой шины подобные диски, конечно, не смогут сравниться в производительности с внутренними устройствами.

Все большее распространение получает новый интерфейс IEEE1394, который может использоваться не только для подключения жестких дисков, но и других устройств, работающих с большими массивами данных, например, видеокамер.

Контроллеры этого интерфейса иногда даже встраиваются в материнские платы. Его производительности хватает, например, для проигрывания видео высокого качества - заявленная пропускная способность интерфейса достигает 50 Мб/с. Напомним, что еще пару лет назад такой скоростью не мог похвастаться интерфейс IDE.

II.1.5 Видеокарта.

Чтобы подключить к компьютеру монитор, нужен специальный видеоадаптер. Задача видеоадаптера – сформировать сигнал, отображающий на мониторе определённую область памяти, в которой хранятся данные об изображении, а так же выдать сигналы синхронизации – горизонтальную (строчную) и вертикальную (кадровую) развёртки.

Видеоадаптеры прошли долгий путь совершенствования от первых персональных компьютеров, где в качестве монитора использовались бытовые телевизоры, до современных, превращающих компьютер в мощную графическую станцию. За это время сменилось несколько поколений плат и стандартов.

Сначала появился стандарт MDA – Monochrome Display Adapter (монохромный адаптер дисплея). Плата MDA способна была выводить на экран только алфавитно – цифровую информацию - буквы и цифры; никакой графики и цвета.

Пришедший на смену MDA видеостандарт CGA – Color Graphics Adapter (адаптер цветной графики) работал не только в текстовом, но и в графическом режиме и поддерживал вывод четырёх из шестнадцати цветов.

EGA – Enhanced Graphics Adapter (адаптер улучшенной графики) довёл число видимых на экране до 16 из палитры в 64 цвета и значительно улучшил качество графики, выводимой на экран. С появлением стандарта EGA связано начало широкого использования графических программ, в том числе и первых операционных систем Microsoft Windows.

Самым удачным, используемый по сей день, стал видеостандарт VGA – Video Graphics Array, постепенно перешедший в стандарт SVGA (Super VGA). Первые платы VGA поддерживали вывод 256 цветов из палитры в 262144 цвета! Позднее появилось множество плат, совместимых с VGA, в которых число возможных оттенков цвета доходит до 16, 8 миллионов (режим True Color).

Общее стремление разработчиков видеоадаптеров – получать на экране монитора как можно более качественное изображение, максимально приближенное к натуральному. При этом всегда стоит задача увеличения количества отображаемых цветов, повышение разрешающей способности изображения и скорости его вывода на экран.

Разрешающая способность на прямую связана с количеством выводимых на экран отдельных точек изображения – пикселов. Обычно говорят о количество пикселов по горизонтали и вертикали. Разрешающая способность в режиме VGA – 640*480 точек. Сегодня применяются режимы SVGA – 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 точек и более.

Количество одновременно воспроизводимых цветов называют глубиной цвета или цветовым разрешением. Цветовое разрешение зависит от того, сколько битов памяти выделяется для каждой точки изображения. При восьми битах число доступных цветов равно 256 (два в восьмой степени), 16 бит дают 65 536 цветов – этот режим называется High Color, а режим True Color (16 777 216 цветов) достигается при использовании24 битов для кодирования цвета пиксела.

Современные видеоадаптеры имеют и более высокую разрядность, например 48 бит на одну точку, хотя при этом количество видимых цветов не увеличивается. Информация, хранящаяся в дополнительных разрядах, используется специальными программами для ускорения операций по отображению графики (в компьютерных играх) или для улучшения цветопередачи, когда компьютер используются при подготовке полиграфической продукции.

Для самых первых компьютеров IBM PC никакой специальной видеопамяти не требовалось. Просто в основной памяти компьютера выделялась специальная область, в которой хранилось экранное изображение. Если изображение необходимо было изменить, в ячейке этой памяти записывались другие значения.

В современных компьютерах основную память для хранения изображений не используют – всё работает гораздо быстрее, если на плате видеоадаптера разместить специальные микросхемы памяти, работающие с более высокой скоростью.

Чем больше разрешающая способность и глубина цвета, обеспечиваемые видеокартой, тем больше потребность в видеопамяти. Если видеокарта имеет 1 Мбайт памяти, ей доступен максимальный режим 1024*768 точек при 256 цветах или 640*480 точек при 16, 8 млн. цветов. Если она имеет 2 Мбайт, то режим True Color достигается и при разрешении 800*600 точек, а с 4 Мбайт – при 1280*1024 точек.

Типовой размер видеопамяти для современных компьютеров зависит от назначения компьютера. Если планируется работа с документами, вполне достаточно 2 – 4 Мбайт; если ожидается работа с графикой, желательно иметь 8 - 16 Мбайт; но самые высокие требования к видеоадаптеру предъявляют мультимедийные приложения, особенно компьютерные игры. Графика в них – это всё. Медленный видеоадаптер способен затормозить игровую программу даже на компьютере с весьма передовым процессором. Потому, если компьютер предполагается использовать для компьютерных игр, желательно иметь современный видеоадаптер с памятью 32 – 128 Мбайт.

Современная видеокарта – это не просто устройство, которое хранит в своей памяти экранный образ и формирует сигнал для монитора. Теперь это компьютер в миниатюре со своим микропроцессором, способным производить вычисления и управлять тем, что и как строится на экране. Способность видеокарты выполнять вычисления и построения называют аппаратным видеоускорением (когда видеокарта такими свойствами не обладает, нагрузка ложится на основной процессор, и в этом случае говорят о программном видеоускорении). Для большинства современных компьютерных игр не просто желательно, а даже необходимо наличие у видеоадаптера ускорительных функций.

Чтобы видеокарта могла выполнять какие – то вычисления, она, разумеется, должна действовать по заданным алгоритмам. И вся хитрость здесь состоит в том, что программисты, создающие программы, должны об этих алгоритмах знать заранее. Лет пять назад нормальной была ситуация, когда изготовители видеокарт вводили в них ускорительные функции, но программ, которые могли бы их использовать, просто не существовало. Обычно в таких случаях к видеокарте прилагалась на отдельном диске какая – нибудь одна – единственная игра, при взгляд на которую у покупателя захватывало дух, но со всеми другими программами видеокарта работала, как обычная. Так появился термин оптимизация видеоускорения. В подобных случаях говорили, что данная программа оптимизирована для данной видеокарты или, наоборот, видеокарта оптимизирована для данной программы, то есть создатели видеокарты и создатели программы работали рука об руку.

Пользы потребителю от такого ускорителя не было никакой, ведь никто не будет работать с одной – единственной программой, тем более если это игра. Она быстро надоест. Тогда производители видеокарт решили найти такую программу, с которой работают большинство пользователей, и оптимизировать свои видеоускорители под неё. Искать долго не пришлось – это всем хорошо знакомая система Windows. Её окна и элементы этих окон совершенно одинаковы на десятках миллионах компьютеров. Видеокарты, позволяющие ускорить отображение стандартных элементов Windows, получили название 2D – ускорителей (ускорителей двумерной, плоской графики).

2D – ускорители действительно ускорили работу с операционной системой и её приложениям. А всё, что не укладывалось в рамки окошек Windows (в первую очередь это были мультимедийные программы и компьютерные игры), отнесли к области трёхмерной (3D) графики. 3D – ускоритель занимается построением изображения из огромного количества небольших треугольников, определяет, как они взаимодействуют друг с другом, как они затеняют друг друга, затем закрашивает их или заливает заранее заготовленными текстурами.

Разумеется, всё это можно делать множеством разнообразных алгоритмов. Поэтому в этой области долго не было единых стандартов, и производители программ и видеокарт разбились на «кланы». А когда стандарты появились, между кланами началась война.

В области 3D – графики стандарты назвали библиотеками. Этот термин пришёл от программистов. Свои микропрограммы (из которых собираются программы) они стандартизуются путём объединения их в библиотеке. Если видеоускоритель оптимизирован для работы со стандартной графической библиотекой фирмы XYZ, значит, все программы этой фирмы будут использовать функции ускорения.

II.1.6 Звуковая карта.

Долгое время компьютер был глухим и немым, ведь в плоть до середины 90 – х годов модели IBM PC рассматривались, в основном, как офисная оргтехника. А зачем нужна оргтехника, оснащённая музыкой? Но когда в 1994 – 1995 годах компьютер стал рассматриваться как домашний, он обрёл полноценные средства воспроизведения звука. Сегодня «немой» компьютер – это нонсенс. По качеству звуку компьютер вполне догнал домашние музыкальные центры, а по удобству управления воспроизведением музыки, созданию всевозможных звуковых и цветовых эффектов – намного перегнал. Добавьте к этому совершенно феноменальный успех формата записи музыки MP3. В этом формате на один компакт – диск можно записать до дюжины обычных музыкальных дисков с отличным качеством звука, текстам песен, биографиями исполнителей и справочной информацией, например дискографией.

II.1.7 CD – ROM, CD – R/RW, DVD.

Дисковод CD – ROM, как и звуковая карта, относится к мультимедийному оборудованию. Эта пара (её ещё называют мультимедийным комплектом) стала одним из наиболее поздних компонентов системы.

Сегодня компьютер без дисковода CD – ROM практически не имеет шансов на существование, поскольку большинство программ распространяются на компакт – дисках. Компьютер, не имеющий такого устройства, очень трудно оснастить программами – для этого нужен опыт и дополнительное оборудование.

Один компакт – диск (лазерный диск) имеет ёмкость порядка 650 Мбайт, то есть заменяет 450 трёхдюймовых гибких дисков. При этом надёжность хранения информации на нём гораздо выше. Например, он не боится магнитных полей, старения и даже мелких царапин. Главный недостаток CD – ROM – невозможность перезаписи информации; он предназначен только для чтения, но это так обидно, когда знаешь о возможности приобретения тысяч наименований готовых дисков.

Производители дисководов CD – ROM постоянно улучшают их скоростные характеристики. Сегодня компьютеры комплектуются 48 – 56-скоростными дисководами, хотя до сих пор применяются и более медленные устройства.

За единицу производительности дисководов CD – ROM принята производительность обычных аудио CD – проигрывателей (CD-DA). Они до сих пор сохраняют ту же производительность, что была 15 лет назад – это необходимо с точки зрения стандартизации. Их компьютерным собратьям повезло больше. Стандарты на них не давали, и производительность дисководов CD – ROM увеличилась в десятки раз.

С помощью дисководов CD – ROM можно не только устанавливать программы, но и прослушивать музыкальные компакт – диски. Все модели дисководов CD – ROM имеют на передней панели гнездо для подключения стереонаушников и регулятор громкости для них, а некоторые имеют кроме стандартной кнопки загрузки диска (Eject) ещё и остальные кнопки управления CD-плеером: Play, Stop, Pause. Это позволяет пользоваться таким дисководом как проигрывателем, не загружая никакой управляющей программы, что очень удобно.

Дисковод CD – ROM подключается к материнской плате аналогично жёсткому диску и, как и он, бывает одного из двух общепринятых стандартов подключения: SCSI или IDE (ATA, ATAPI).

Дисководы CD – ROM с интерфейсом SCSI работают быстрее, но и дороже стоят. Их удобно добавлять в систему, уже оснащённую SCSI - шиной, т.е. если в компьютере уже установлен жёсткий диск SCSI. К ленточному кабелю (шлейфу) интерфейса SCSI кроме жёсткого диска можно подключить ещё шесть SCSI – устройств, в том числе и дисковод CD – ROM. Иногда интерфейсом SCSI (или IDE) может быть оснащена звуковая плата – тогда дисковод можно подключить к ней.

В последние несколько лет идёт активное распространение дисководов CD – RW, способных выполнить не только чтение, но и запись компакт – дисков. Запись производится на заготовки, содержащие слойку органического красителя. При воздействии лазера с определённой длиной волны и мощностью этот слой разрушается. При этом открывается металлическая подложка – происходит запись.

Определённым недостатком дисководов CD – RW на сегодняшний день является снижение надёжности чтения по сравнению с обычными дисководами CD – ROM, особенно при сомнительном качестве носителя. CD – ROM + CD – RW упрощает операции копирования компакт – дисков.

Двухскоростные дисководы отличались «всеядностью» - нетребовательностью к качеству дисков. Они и сегодня готовы читать то, что не один другой прибор читать не будет. Если при установке программы вам важен результат, а не продолжительность, и вы готовы ждать двадцать минут вместо пяти, лишь бы было чего ждать, двухскоростной дисковод CD – ROM вас устроит, особенно если он бесплатен. А вот среди 4- и 8-скоростных дисководов было множество капризных моделей. Позже, по мере увеличения скоростей, эти трудности были преодолены, и у современных дисководов таких проблем практически нет. Если сбои и бывают, то это проблемы не дисководов, а дисков. Но на руках у населения ещё остались устаревшие 4- и 8-скоростные модели, исправно читающие диски по принципу «через один».

Дисководы DVD позволяют смотреть настоящее кино на компьютере! Ну а большинство людей будет видеть намного большее изображение на своих телевизорах.

DVD (digital versatile discs – универсальные цифровые диски, или digital video discs – цифровые видеодиски) могут быть разной ёмкостью. Наиболее популярны в настоящее время DVD ёмкостью 4, 7 Гбайт. Этого достаточно для полнометражного кинофильма. Поскольку приводы DVD способны читать обычные компакт-диски, они быстро становятся стандартным оборудованием на новых компьютерах.

Технология DVD усовершенствуется, и новые приводы второго поколения (DVD-2) будут читать не только DVD ёмкостью 17 Гбайт, но и диски CD-R и CD-RW.

Уже разрабатываются приводы DVD которые смогут записывать и сами диски DVD, тогда на единственный DVD можно будет полностью скопировать жёсткий диск.

II.1.8 FDD.

FDD (Floppy Disk Drive) – устройство для чтения / записи гибких дисков (флоппи – дисковод, дискет). Раньше применялись магнитные диски двух размеров – 5, 25” (133 мм) и 3, 5” (89 мм) в диаметре. Программы всегда поставлялись на таких дисках. Сейчас пятидюймовые диски давно исчезли, а трёхдюймовые в связи с широким распространением компакт – дисков CD – ROM используются в основном для переноса информации между компьютерами. На гибком диске размером 3, 5” можно записать до 1, 4 Мбайт данных.

За долгие годы своего существования дисковод гибких дисков стал настолько стандартным устройством, что к его выбору нет никаких претензий. Берите то, что дают, и, скорее всего, он будет прекрасно работать десять лет. Опыт показывает, что это самое долгоживущее устройство компьютера. Тем не менее, при покупке готового компьютера в сборе работу дисковода FDD всё – таки проверить надо.

II. 2. Внешние устройства персонального компьютера.

II.2.1 Клавиатура.

Клавиатура – это панель с клавишами. В белые времена с её помощью управляли компьютером, однако постепенно большая часть функции перешла к мыши. Сегодня клавиатуру используют для управления только на самых ранних этапах загрузки компьютера, когда он ещё не до конца «проснулся» и о наличии таких устройств, как мышь, не догадывается. Во всё остальное время клавиатура служит для ввода текстовой информации. Каждая клавиша клавиатуры представляет собой крышку для миниатюрного переключателя (механического или мембранного). Содержащийся в клавиатуре небольшой микропроцессор отслеживает состояние этих переключателей, и при нажатии или отпускании каждой клавиши посылает в компьютер соответствующие сообщения, а программы компьютера обрабатывают эти сообщения.

Если клавиатура приобретается отдельно от компьютера, надо обратить внимание на тип её разъёма. Сегодня существуют два типа: «обычный» и PS / 2. Клавиатуры с обычным разъёмом подключаются к системным блокам, имеющим форм – фактор АТ, а с разъёмом PS / 2 – к системным блокам в форм – факторе АТХ. Второй вариант предпочтительнее. В крайнем случае, можно приобрести переходник. Раньше использовалась клавиатура, на которой были расположены самые основные клавиши: алфавит, пробел, цифры. Сейчас широко используется мультимедийные клавиатуры, на которых расположено большее количество клавиш для управления: клавиши для выхода в Интернет, управление звуком, приближение и удаления, для чтения электронной почты и т.д.

II.2.2 Мышь.

Для работы с современными операционными системами практически обязательным является использование мыши.

Мышь – удобная пластмассовая коробочка, которую можно катать по гладкой поверхности. При перемещении она посылает сигнал в системный блок. Компьютер подсчитывает количество сигналов, поступивших при горизонтальном и вертикальном смещении, после чего смещает на экране графический элемент управления, который называется указателем мыши.

Указатель мыши – это активный элемент управления. Кроме него, на экране могут быть изображения пассивных элементов управления: кнопок, списков, экранных меню и т.п. При наведении активного элемента на пассивный между ними происходит взаимодействие. Это взаимодействие может быть разным, в зависимости от того, какую кнопку мыши мы нажнём и как мы это сделаем.

Обработкой сигналов от мыши и расчётом взаимодействия с экранными элементами управления занимаются программы, в первую очередь самая большая и самая главная программа компьютера, так называемая операционная система.

Мыши могут быть основаны на самых разных принципах. Совсем ещё недавно самыми распространенными считались оптико-механические мыши.

Центральным узлом такой мыши является шарик, покрытый слоем резины. При движении мыши он может вращаться в любом направлении. Контакте с этим шариком находятся два шарика. На один передаётся вращение, соответствующие на горизонтальное смещение, а на другой – вертикальному. На обоих валиках закреплены чёрные диски с радиальными прорезями.

Сигнал мыши снимается с фотоэлемента, который подсвечивается лучом от фотодиода. На пути этого луча стоит вращающийся прорезной диск. Чем выше скорость вращения диска, тем чаще прерывается луч света, тем больше сигналов перемещения поступает в системный блок и, соответственно, тем быстрее движется указатель по экрану.

Сегодня появились и чисто оптические мыши, не содержащихся движущихся частей. Они более точны и более долговечны. Так же широко используются без проводные мыши (инфракрасные). Они удобны тем, что не требуют провода для соединения с системным блоком.

II.2.3 Монитор.

Монитор (дисплей компьютера) предназначен для вывода на экран текстовой или графической информации. Существует два видов мониторов: электронно-лучевые (с электронно-лучевой тропкой ЭЛТ) и жидкокристаллический (ЖК). Для идеального изображения электронно – лучевая трубка сохраняет преимущества. В её пользу говорят более высокие яркость и контрастность, лучшая цветовая передача. Однако для ЖК мониторов принципиально исключаются такие дефекты, как смещение изображения, нарушения геометрии изображения, нарушения линейности. Качество картинки в центре экрана и на краю совершенно одинаково. Мониторы могут работать в одном из двух режимов текстовом или графическом. Они бывают разных размеров: от 14 до 21 дюйма.

Для качественного отображения текста требуется высокая чёткость. Для этого в мониторах применяются схемы тракта видеосигнала с гораздо более широкой, чем у телевизора, полосой пропускания. Чем меньше размер элемента изображения, тем большая частота нужна для его чёткого воспроизведения на экране. Современный монитор должен иметь полосу пропускания видеосигнала шириной от 150 до 200 МГц.

II.2.4 Принтер.

Для работы с компьютером используются дополнительные устройства – сканер, принтер.

Принтер предназначен для вывода информации на бумагу. Все принтеры могут выводить текстовую информацию, а так же рисунки и графики. В настоящее время широко используется лазерные и струйные принтеры. Так же они бывают чёрно-белые и цветные. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшие (близкое к типографическому) качество печати. В этих принтерах для печати используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, которому электрически притягиваются части краски. Печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам из компьютера. Лазерные принтеры можно условно разделить на следующие группы: не дорогие принтеры с невысокой производительностью (4-5 страниц в минуту), принтеры среднего класса (8-12 страниц в минуту), высокопроизводительные принтеры, предназначенные для работы в локальной сети (16-30 страниц в минуту). Качество печати лазерных принтеров зависит, в основном, от разрешающей способности принтера, т.е. количества точек, печатаемых на каждый дюйм:

300 точек на дюйм – большинство деловых документов получаются в полнее удовлетворительными, но мелкие буквы и полутоновые изображения печатаются плохо;

600 точек на дюйм – качество достаточно для деловых документов и даже для издательских нужд – при чёрно-белой полиграфии и невысоких требованиях к печати;

1200 точек на дюйм – такие принтеры печатают документы с высоким качеством;

1800 точек на дюйм и более – такие принтеры используются для издательских нужд при подготовке особо высококачественных изданий.

Лазерные принтеры не печатают получаемые от компьютера данные сразу, а формируют изображения печатаемой страницы в содержащейся в них оперативной памяти и лишь затем, по специальной команде, печатают его. Большинство цветных лазерных принтеров обеспечивают не плохую разрешающую способность (600-120 точек на дюйм), насыщенные, яркие краски и приемлемую цветопередачу.

В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Основные разновидности струйных принтеров:

Не дорогие чёрно-белые и цветные струйные принтеры, рассчитанные в основном на индивидуальных пользователей;

Принтеры, обеспечивающие высококачественную цветную печать;

Быстродействующие принтеры, предназначенные для интенсивной печати;

Не большие портативные (переносные) принтеры, снабжённые аккумуляторами и предназначенные для использования с портативными компьютерами.

Скорость печати на струйных принтерах сильно зависит от режима печати и печатаемого изображения. При печати в среде Windows типичная скорость п<