Аппаратная конфигурация вычислительной системы

Раздел 2. Персональный компьютер – основа применения современных информационных технологий в профессиональной деятельности

Тема: Технические средства реализации информационных процессов.

Состав вычислительной системы называют конфигурацией. Конфигурация вычислительной системы включает аппаратные и программные средства, которые представляют собой отдельно аппаратную конфигурацию и программную конфигурацию.

Аппаратная конфигурация вычислительной системы

Современные компьютеры имеют блочную конструкцию. Аппаратную конфигурацию, необходимую для выполнения конкретных видов работ, можно собрать из готовых блоков и гибко изменять по мере необходимости.
Согласование между отдельными блоками выполняется с помощью устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Аппаратными интерфейсами называют переходные аппаратно-логические устройства.

Последовательный интерфейс обеспечивает передачу данных последовательно, бит за битом и поэтому обеспечивают малую скорость передачи данных и имеют простое устройство. Их используют для подключения медленных устройств, а также в тех случаях, когда нет ограничений на продолжительность обмена данными, например, для подключения клавиатуры и мыши.

Параллельные интерфейсы обеспечивают передачу данных одновременно группами битов, что повышает скорость передачи данных. Количество битов в группе называется разрядностью интерфейса. Существуют 8, 16, 32 и 64-разрядные интерфейсы. Их применяют там, где важна скорость передачи данных: для подключения печатающих устройств, устройств ввода графических данных, устройств записи на внешние запоминающие устройства.

В настоящее время базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера включает следующие устройства: системный блок; монитор; клавиатуру; мышь.

Системный блок является основным узлом, внутри которого установлены наиболее важные компоненты:

1. Материнская плата – основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:

· процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;

· микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих функциональные основные возможности материнской платы;

· шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

· оперативная память (оперативное запоминающее устройство ОЗУ) – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

· постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных и даже при выключенном компьютере;

· разъёмы для подключения дополнительных устройств (слоты).

2. Жёсткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ. Управление работой жёсткого диска выполняет аппаратно-логическое устройство – контроллер жёсткого диска. К основным параметрам жёстких дисков относятся ёмкость и производительность. Ёмкость современных жёстких дисков может достигать нескольких десятков Гбайт. Производительность диска оценивается скоростью внутренней передачи данных, которая может достигать 30 – 80 Мбайт/с.

3. Дисковод гибких дисков – специальный накопитель для оперативного переноса небольших объёмов информации на гибкие магнитные диски (дискеты) или с дискет на жёсткий диск или в ОЗУ.

4. Дисковод компакт-дисков CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска) – устройство для считывания больших объёмов числовых данных с помощью лазерного луча.

5. Видеокарта (видеоадаптер) – это устройство, образующее совместно с монитором, видеоподсистему компьютера.

6. Звуковая карта – устройство, выполняющее вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой формы в цифровую форму и наоборот.

Монитор – устройство визуального представления данных. Его основными потребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты. Маска – это панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями, которая расположена перед люминофором. Шаг маски – это расстояние между отверстиями или щелями. Чем меньше шаг маски, тем чётче и точнее изображение. Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение.

Клавиатура – клавишное устройство управления компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс (взаимодействие) пользователя.

Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Работу мыши обеспечивает специальная системная программа – драйвер мыши. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт, и обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам.

Кроме базовой конфигурации компьютера в его состав могут входить и периферийные устройства. Периферийные устройства компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря периферийным устройствам, компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.

Классификация периферийных устройств по назначению.

1. Устройства ввода данных:

· специальные клавиатуры;

· специальные манипуляторы;

· сканеры;

· графические планшеты (дигитайзеры);

· микрофоны;

· фото- и видеокамеры.

2. Устройства вывода данных:

· принтеры;

· проекторы;

· плоттер (графопостроитель) - для вывода векторных изображений (различных чертежей и схем) на бумаге, картоне, кальке;

· наушники;

· колонки и акустические системы (динамик, усилитель);

· встроенные динамики.

3. Устройства хранения данных:

· стримеры;

· ZIP-накопители;

· накопители HiFD;

· накопители JAZ;

· магнитооптические устройства.

4. Устройства обмена данными:

· USB-флеш-накопитель;

· кардридер;

· модем.