Що таке програмне забезпечення

Будь-який комп'ютер є автоматичним пристроєм, що працює за закладеними в нього програмами. Комп'ютерна програма являє собою послідовність команд, записаних у двійковій формі машинною мовою, зрозумілою процесору комп'ютера. Комп'ютерна програма є формою запису алгоритмів розв'язання поставлених завдань. Сукупність готових до виконання програм, що зберігаються в оперативній та зовнішній пам'яті комп'ютера, називається його програмним забезпеченням .

Види програмного забезпечення

Можна виділити три основні види програмного забезпечення: системне, прикладне та інструментальне.

Системне програмне забезпечення забезпечує узгоджену взаємодію пристроїв комп'ютера та створює умови для виконання інших програм. Найважливішою частиною системного програмного забезпечення є операційна система – програма, необхідна роботи комп'ютера. Операційна система виконує такі функції:

 забезпечення інтерфейсу користувача, тобто програмних засобів діалогу людини та комп'ютера;

 керування виконанням інших програм на комп'ютері, у тому числі організація їх доступу до пристроїв (процесора, пам'яті, пристроїв введення-виведення);

 керування зберіганням інформації на комп'ютері у вигляді ієрархічної системи папок, які містять файли.

Можна сказати, що операційна система є середовищем, в якому виконуються інші програми.

До системного програмного забезпечення належать також драйвери – програми керуючі роботою пристроїв вводу-виводу та деяких інших пристроїв, що дозволяють налаштовувати параметри їхньої роботи. Драйвери зазвичай постачаються разом із пристроями. Комплект найпоширеніших драйверів поставляється разом із операційною системою.

До складу системного програмного забезпечення входять антивіруси та інші програми, пов'язані з обслуговуванням комп'ютера. Системні програми часто називають утилітами (від лат. utilis - Корисний).

Прикладне програмне забезпечення (додатки) – це програми, які безпосередньо призначені для задоволення потреб користувача. Типові представники прикладного програмного забезпечення:

текстові та графічні редактори;

програми роботи з електронними таблицями;

системи керування базами даних;

засоби перегляду веб-сторінок;

навчальні системи, електронні енциклопедії, ігри;

спеціалізовані програмні системи, призначені для

автоматизації певного виду професійної діяльності, наприклад, банківські системи, системи керування транспортними перевезеннями, системи геометричного моделювання у машинобудуванні.

До інструментального програмного забезпечення належать засоби автоматизації розробки комп'ютерних програм, тобто інструменти програміста. Інструментальне ПЗ - це різновид прикладного ПЗ (воно є прикладним для розробника).

p align="justify"> При розробці програмного забезпечення необхідно представляти алгоритми у формі, зрозумілій комп'ютеру. І тому використовуються комплекси програм, звані системами програмування. Вони є основою інструментального програмного забезпечення.

Взаємозв'язок програмного забезпечення (рівні програмної конфігурації)

Призначення та склад операційної системи комп'ютера

Для того щоб ми могли не думати про те, як у комп'ютері відбувається робота процесора з програмами, даними та апаратними пристроями, існує спеціальний комплекс програм, званих операційною системою.

Операційні системи різні, але їх призначення та функції однакові. Операційна система є базовою та необхідною складовою ПЗ комп'ютера, без неї комп'ютер не може працювати в принципі.

Операційна система – комплекс програм, що забезпечують взаємодію всіх апаратних та програмних частин комп'ютера між собою та взаємодію користувача та комп'ютера.

Операційна система забезпечує зв'язок між користувачем, програмами та апаратними пристроями.

Структура операційної системи:

Ядро – перекладає команди з мови програм на мову «машинних кодів», зрозумілу комп'ютеру.

Драйвери – програми, що керують пристроями.

Інтерфейс – оболонка, за допомогою якої користувач спілкується із комп'ютером.

Операційна система забезпечує спільне функціонування всіх пристроїв комп'ютера та надає користувачеві доступ до його ресурсів.

Процес роботи комп'ютера у сенсі зводиться до обміну файлами між пристроями. В операційній системі є програмні модулі, які керують файловою системою.

До складу операційної системи входить спеціальна програма - командний процесор, яка запитує користувача команди і виконує їх. Користувач може дати, наприклад, команду виконання будь-якої операції над файлами (копіювання, видалення, перейменування), команду виведення документа на друк тощо. буд. Операційна система має ці команди виконати.

До магістралі комп'ютера підключаються різні пристрої (дисководи, монітор, клавіатура, миша, принтер та ін.). До складу операційної системи входять драйвери пристроїв - спеціальні програми, які забезпечують керування роботою пристроїв та узгодження інформаційного обміну з іншими пристроями. Будь-якому пристрою відповідає власний драйвер.

Для спрощення роботи користувача до складу сучасних операційних систем, і зокрема до складу Windows, входять програмні модулі, що створюють графічний інтерфейс користувача. В операційних системах із графічним інтерфейсом користувач може вводити команди за допомогою миші, тоді як у режимі командного рядка необхідно вводити команди за допомогою клавіатури.

Операційна система містить також сервісні програми або утиліти. Такі програми дозволяють обслуговувати диски (перевіряти, стискати, дефрагментувати і т.д.), виконувати операції з файлами (архівувати і т.д.), працювати в комп'ютерних мережах і т.д.

Для зручності користувача в операційній системі зазвичай є довідкова система. Вона призначена для оперативного отримання необхідної інформації про функціонування операційної системи в цілому, так і про роботу її окремих модулів.

Графічний інтерфейс

З точки зору користувача всі сучасні операційні системи персональних комп'ютерів дуже схожі один на одного. Вони пропонують загальний засіб діалогу людини із комп'ютером – графічний об'єктний інтерфейс користувача. Інтерфейсом користувача називається програмно реалізовані засоби спілкування людини та комп'ютера. У системах із графічним інтерфейсом користувач керує комп'ютером, вибираючи мишею потрібні пункти меню, кнопки, значки та інші елементи інтерфейсу. Якщо для керування комп'ютером використовуються команди спеціальною мовою, що вводяться з клавіатури, то такий інтерфейс називається командним.

Основними об'єктами графічного інтерфейсу операційних систем є робочий стіл, що займає весь екран монітора, і значки, вікна і панель завдань, розташовані на ньому.

Питання 2

Практично всі сучасні ЕОМ засновані на апаратній моделі, запропонованій у 40-х роках минулого століття визначним математиком Джоном фон Нейманом. Ця модель описує ЕОМ у складі п'яти основних елементів (рис. 2.1):

»Центральний обчислювальний блок (процесор);

■ пристрій введення;

■ пристрій виведення;

■ пам'ять;

■ сховище даних.

Кожен елемент є конкретний фізичний пристрій (або їх сукупність) і пов'язаний з іншими інформаційними та керуючими сигналами.

Апаратна конфігурація (або апаратне забезпечення) - це пристрої та прилади, що входять до складу ЕОМ

Персональний комп'ютер – це універсальна технічна система. Його конфігурацію (склад устаткування) можна гнучко змінювати за необхідності. Тим не менш, існує поняття базової конфігурації, яка вважається типовою. У такому комплекті комп'ютер зазвичай постачається. До складу базової конфігурації входять чотири пристрої: системний блок; монітор; клавіатура; миша.

Системний блок.Системний блок є основним вузол, всередині якого встановлені найбільш важливі компоненти.

Пристрої, що знаходяться усередині системного блоку, називають внутрішніми , а пристрої, що підключаються до нього зовні, називають зовнішніми, або периферійними . На вигляд системні блоки розрізняють формою корпусу.

До складу системного блоку входять:

Материнська плата;

Жорсткий диск;

Дисковод гнучких дисків;

Дисковод компакт-дисків;

Відеокарта (відеоадаптер);

Звукова карта.

Материнська плата. Материнська плата – основна плата персонального комп'ютера. На ній розміщуються: процесор, оперативна пам'ять, постійна пам'ять, шини, слоти.

Процесор- Це основна мікросхема комп'ютера, в якій і виробляються обчислення. Конструктивно процесор складається з осередків, дані у яких можуть зберігатися, а й змінюватися.

Групи процесорів, що мають обмежену сумісність, розглядають як сімейство процесорів . Так, наприклад, всі процесори Intel Pentium відносяться до так званого сімейства х86.

Родоначальником цього сімейства був процесор Intel 8086, на базі якого збиралася перша модель комп'ютера IBM PC. Пізніше випускалися процесори Intel 80286, Intel 80486, Intel Pentium 133, 166,

Intel Pentium ММХ, Intel Celeron, Intel Pentium III, Intel Pentium IV і т.д.

Оперативна пам'ять (RAM - Random Access Memory) - Це масив кристалічних осередків, здатних зберігати дані. Сьогодні мінімальним вважається розмір оперативної пам'яті 64 Мбайт, а звичайним – 128 Мбайт. Дуже скоро і ця величина буде перевищена в кілька разів. Конструктивно модулі пам'яті мають два виконання – однорядні ( SIMM-модулі) та дворядні ( DIMM-модулі).

Постійна пам'ять (ПЗУ) та система BIOS. У момент увімкнення комп'ютера в його оперативній пам'яті немає нічого – ні даних, ні програм, оскільки оперативна пам'ять не може нічого зберігати без

підзарядки. Але процесору потрібні команди, зокрема й у момент після включення. Тому відразу після включення відбувається зчитування команд з ПЗП (постійний пристрій).

Шини.З іншими пристроями комп'ютера, в першу чергу з оперативною пам'яттю, процесор пов'язаний з групами провідників, які називаються шинами.

Жорсткий диск.Жорсткий диск (вінчестер) – це пристрій для тривалого зберігання великих обсягів даних та програм. Насправді це не один диск, а група дисків, що мають магнітне покриття і обертаються на валу з високою швидкістю. До основних параметрів жорстких дисків відносяться ємність і продуктивність .

Дисковод гнучких дисків.Дані на жорсткому диску можуть зберігатися роками, однак іноді потрібне їхнє перенесення з одного комп'ютера на інший. Для невеликих обсягів даних використовують так звані гнучкі диски (дискети), які вставляють у спеціальний накопичувач – дисковод. Ім'я цього дисководу А:.. Нині стандартними вважають диски розміром 3,5 дюйми високою. щільності. Вони мають ємність 1,4 Мбайт та маркуються літерами HD (high density – висока щільність).

Дисковод компакт-дисків CD-ROM.Абревіатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) перекладається російською мовою постійний пристрій на основі компакт-диска. Принцип дії цього пристрою полягає у зчитуванні числових даних за допомогою лазерного променя, що відбивається від поверхні диска. Цифровий запис на компакт-диску відрізняється дуже високою щільністю і диск може зберігати приблизно 650 Мбайт даних. Існують багаторазові записи CD-RW (Compact Disc Recorder-Writer).

Відеокарта (відеоадаптер).Усі операції, пов'язані з побудовою зображення, виділено в окремий блок, який називається відеоадаптер. Він виконаний у вигляді окремої дочірньої плати, яка вставляється в один із слотів материнської плати та називається відеокартою. В даний час застосовуються відеоадаптери SVGA,

Звукова карта.Вона підключається до одного із слотів материнської плати у вигляді дочірньої плати та виконує обчислювальні операції, пов'язані з обробкою звуку, мови, музики.

Пристрої введення інформаціїпризначені для введення інформації (даних та команд) із зовнішнього носія на згадку про комп'ютер. До таких пристроїв належать:

Клавіатура;

Маніпулятор введення "миша";

Цифрова відеокамера;

Мікрофон і т.д.

Пристрої виведення інформаціїпризначені для виведення інформації на зовнішні пристрої. До них відносяться:

Дисплей;

Принтер;

Графобудівник;

Акустичні колонки та ін.

Монітор.Монітор (дисплей) – це пристрій візуального представлення даних. Його основними параметрами є:

Розмір екрану;

Роздільна здатність екрану;

Частота регенерації (оновлення) зображення;

Клас захисту.

Розмір екрану. Одиниця виміру – дюйми. Вимірюється по діагоналі. Стандартні розміри: 14”; 15”; 17”; 19”; 20”; 21”.

Роздільна здатність екрану. Чим роздільна здатність екрана, тим більше інформації можна відобразити на екрані, але тим менший розмір кожної окремої точки і тим менше видимий розмір елементів

зображення. Для кожного розміру монітора існує своя оптимальна роздільна здатність екрана, який повинен забезпечувати відеоадаптер.

Частота регенерації (оновлення) зображення показує, скільки разів протягом секунди монітор може повністю змінити зображення (тому його часто називають частотою кадру ). Вимірюється

частота кадру у герцах (Гц). Чим вона вища, тим чіткіше і стійкіше зображення, тим менша втома очей.

Клавіатура. Клавіатура – ​​це клавішний пристрій керування персональним комп'ютером. Клавіатура призначена для введення алфавітно-цифрових символів та команд керування комп'ютером.

Миша. Миша – пристрій керування маніпуляторного типу.

| Як улаштований персональний комп'ютер. Основні характеристики персонального комп'ютера

Урок 7
Влаштування персонального комп'ютера та його основні характеристики. Знайомство з комплектацією пристроїв ПК, підключення зовнішніх пристроїв

§7. Як влаштований персональний комп'ютер
§8. Основні характеристики персонального комп'ютера

Як влаштований персональний комп'ютер

Основні теми параграфа:

Що таке ПК;
- Основні пристрої ПК;
- Магістральний принцип взаємодії пристроїв ПК.

Питання, що вивчаються:

Що таке ПК

У § 5 ми познайомилися з основними пристроями комп'ютера – електронно-обчислювальної машини (ЕОМ). Сучасні ЕОМ бувають найрізноманітнішими: від великих, які займають цілий зал, до маленьких, що розміщуються на столі, портфелі і навіть у кишені. Різні ЕОМ застосовуються для різних цілей. Сьогодні наймасовішим виглядом ЕОМ є персональні комп'ютери. Персональні комп'ютери призначені для особистого (персонального) використання. Існують різні типи ПК: стаціонарні (настільні) та мобільні (ноутбуки, планшетні ПК, кишенькові ПК).

Незважаючи на різноманітність моделей ПК, у їхньому пристрої існує багато спільного. Про ці загальні властивості й йтиметься зараз мова.

Основні пристрої ПК

Основною «деталлю» персонального комп'ютера є мікропроцесор (МП). Це мініатюрна електронна схема, створена за допомогою дуже складної технології, що виконує функцію процесора комп'ютера.

Персональний комп'ютер є набір взаємозалежних пристроїв. У стаціонарному ПК центральним пристроєм є системний блок. У системному блоці знаходиться «мозок» машини: мікропроцесор та внутрішня пам'ять. Там же розміщуються: блок електроживлення, дисководи, контролери зовнішніх пристроїв. Системний блок забезпечений вентиляторами для охолодження елементів, що нагріваються при роботі.

З зовнішнього боку системного блоку є мережевий вимикач, кнопка перезавантаження комп'ютера, роз'єми (які називають портами) підключення зовнішніх пристроїв, висувний лоток установки оптичного диска.

До системного блоку підключено клавіатуру (клавішний пристрій), монітор (іншу назву - дисплей) та мишу (маніпулятор). Іноді використовуються інші типи маніпуляторів: джойстик, трекбол та ін. Додатково до ПК можуть бути підключені принтер (пристрій друку), модем (для виходу в комп'ютерну мережу) та інші пристрої (рис. 2.7).

На малюнку 2.7 показано стаціонарну модель ПК, на рис. 2.8 – ноутбук.

У ноутбуці всі необхідні компоненти об'єднані в одному корпусі, який складається як книжка (звідси назва комп'ютера).

Усі пристрої зовнішньої пам'яті, і навіть пристрої вводу/вывода взаємодіють із процесором ПК через спеціальні блоки, які називаються контролерами (від англійського controller - контролер, управляющий). Існують контролер дисководу, контролер монітора, контролер принтера тощо.

Порівняно недавно у складі ПК з'явився універсальний контролер, що дозволяє підключати через універсальний роз'єм (USB) різні види пристроїв: принтер, монітор, клавіатуру, мишу та ін.

Магістральний принцип взаємодії пристроїв ПК

Принцип, яким організована інформаційний зв'язок між пристроями комп'ютера, називається магістральним принципом взаємодії. Процесор через багатопровідну лінію, яка називається магістраллю (інша назва – шина), зв'язується з іншими пристроями (рис. 2.9).

Кожний пристрій, що підключається до ПК, отримує свій номер, який виконує роль адреси цього пристрою. Інформація, що передається від процесора до пристрою, супроводжується його адресою та подається на контролер. Далі роботою пристрою керує контролер.

Характерна організація магістралі така: за однією групою проводів (шина даних) передається оброблювана інформація, за іншою (шина адреси) - адреси пам'яті чи зовнішніх пристроїв, яких звертається процесор. Є ще третина магістралі - шина управління; по ній передаються керуючі сигнали (наприклад, перевірка готовності пристрою до роботи, сигнал до початку роботи пристрою та ін.).

Коротко про головне

До складу системного блоку входять: мікропроцесор, внутрішня пам'ять, дисководи, блок живлення, контролери зовнішніх пристроїв.

Зовнішні пристрої(пристрою введення/виведення, пристрої зовнішньої пам'яті) взаємодіють з процесором ПК через контролери.

Всі пристрої ПК пов'язані між собою по багатопровідній лінії, яка називається інформаційною магістраллю, або шиною.

Кожен зовнішній пристрій має свою адресу(Номер). Інформація, що передається до нього по шині даних, супроводжується адресою пристрою, який передається по адресній шині.

Запитання та завдання

1. Назвіть мінімальний комплект пристроїв, що становлять персональний комп'ютер, та зробіть фотографії цих пристроїв.

2. Які пристрої входять до складу системного блоку?

3. Що таке контролер? Яку функцію він виконує?

4. Як фізично з'єднані між собою різні пристрої ПК?

5. Яка інформація, що передається по шині, потрапляє на потрібний пристрій?

Основні характеристики персонального комп'ютера

Основні теми параграфа:

Характеристики мікропроцесора;
- Об'єм внутрішньої (оперативної) пам'яті;
- характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті;
- пристрої введення/виводу.

Питання, що вивчаються:

Персональний комп'ютер – це комп'ютер для особистого користування.
- основні пристрої персонального комп'ютера.
- Мінімальний набір пристроїв.
- Магістральний принцип взаємодії пристроїв персонального комп'ютера.
- Характеристики мікропроцесора: тактова частота, розрядність.
- Обсяг – основна характеристика оперативної пам'яті.
- Характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті.

Все частіше персональні комп'ютери використовуються не тільки на виробництві та у навчальних закладах, а й у домашніх умовах. Їх можна купити в магазині так само, як купують побутову техніку. При покупці будь-якого товару бажано знати його основні характеристики, щоб придбати саме те, що вам потрібно. Такі основні характеристики є і ПК.

Характеристики мікропроцесора

Існують різні моделі мікропроцесорів, що випускаються різними фірмами. Основними характеристиками МП є тактова частота та розрядність процесора.

Режим роботи мікропроцесора та інших пов'язаних з ним пристроїв визначається мікросхемою, яка називається генератором тактової частоти. Це своєрідний метроном усередині комп'ютера. На виконання процесором кожної операції приділяється певна кількість тактів. Зрозуміло, якщо метроном «стукає» швидше, те й процесор працює швидше. Тактова частота вимірюється в мегагерцях – МГц. Частота 1 МГц відповідає мільйону тактів за одну секунду. Ось деякі характерні тактові частоти мікропроцесорів: 600, 800, 1000 МГц. Остання величина називається гігагерцем – ГГц. Сучасні моделі мікропроцесорів працюють із тактовими частотами в кілька гігагерц.

Наступна характеристика - розрядність процесора. Розрядністю називають максимальну довжину двійкового коду, який може оброблятися чи передаватися процесором цілком. Розрядність процесорів на перших моделях ПК дорівнювала 8 біт. Потім з'явилися 16-розрядні процесори. На сучасних ПК найчастіше використовуються 32-розрядні процесори. Найбільша розрядність у сучасних мікропроцесорів, що використовуються в ПК, – 64 біти.

Об'єм внутрішньої (оперативної) пам'яті

Про пам'ять комп'ютера ми вже говорили. Вона поділяється на оперативну (внутрішню) та довготривалу (зовнішню)пам'ять. Продуктивність машини дуже залежить від обсягу внутрішньої пам'яті. Якщо роботи якихось програм бракує внутрішньої пам'яті, то комп'ютер починає переносити частину даних у зовнішню пам'ять, що різко знижує його продуктивність. Швидкість читання/запису даних на оперативну пам'ять на кілька порядків вище, ніж у зовнішню.

Об'єм оперативної пам'яті впливає на продуктивність комп'ютера. Для ефективної роботи сучасних програм потрібна оперативна пам'ять обсягом у сотні та тисячі мегабайтів (гігабайти).

Призначення кеш-пам'яті

Для скорочення часу виконання програми до складу ПК входить спеціальний вид внутрішньої пам'яті, що називається кеш-пам'яттю. Це невеликий за об'ємом, але має найкоротший час читання/запису розділ пам'яті комп'ютера. У кеш-пам'яті дублюються дані та команди з оперативної пам'яті, до яких процесор найчастіше звертається під час виконання програми. Тому спочатку процесор шукає необхідну інформацію у кеш-пам'яті, і тільки якщо її там не виявляє, звертається до повільнішої оперативної пам'яті.

Характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті

Пристрої зовнішньої пам'яті - це магнітні та лазерні дисководи, флеш-пам'ять. Вбудовані в системний блок магнітні диски називаються жорсткими дисками або вінчестерами. Це дуже важлива частина комп'ютера, оскільки тут зберігаються всі необхідні для роботи комп'ютера програми. Читання/запис на жорсткий диск проводиться швидше, ніж на інші види зовнішніх носіїв, але все-таки повільніше, ніж в оперативну пам'ять. Чим більший обсяг жорсткого диска, тим краще. На сучасних ПК встановлюють жорсткі диски, обсяг яких вимірюється у гігабайтах: десятки та сотні гігабайтів. Купуючи комп'ютер, ви купуєте і необхідний набір програм на жорсткому диску. Зазвичай покупець замовляє склад програмного забезпечення комп'ютера.

Всі інші носії зовнішньої пам'яті – змінні, тобто їх можна вставляти в дисковод та діставати з дисководу. До них відносяться оптичні диски типу CD (компакт-диски) та DVD. Про їхні властивості розповідалося в § 6. Диски зручні для тривалого зберігання програм та даних, а також для перенесення інформації з одного комп'ютера на інший.

До обов'язкового комплекту сучасного ПК входять оптичні дисководи для роботи з CD та DVD. Цими носіями поширюється програмне забезпечення. Місткість CD-ROM обчислюється сотнями мегабайтів (стандартний об'єм – 700 Мб). Інформаційна ємність DVD обчислюється гігабайтами (4,7; 8,5; 17 Гб). Часто DVD записуються відеофільми. На одному диску можна вмістити двогодинний відеофільм із кількома звуковими доріжками різними мовами.

Оптичні дисководи, що пишуть, дозволяють робити запис і перезапис інформації на CD-RW і DVD-RW.

Останнім часом основним засобом перенесення інформації з одного комп'ютера на інший стала флеш-пам'ять. Флеш-пам'ять - це електронний пристрій зовнішньої пам'яті, який використовується для читання та записування інформації у файловому форматі . Флеш-пам'ять, як і диски, – енергонезалежний пристрій. Місткість носія становить від сотень мегабайтів до кількох гігабайтів. А швидкість читання та запису даних на флеш-носій наближається до швидкості читання та запису на жорсткий диск.

Пристрої введення/виводу

Всі інші типи пристроїв відносяться до числу пристроїв введення/виводу. Обов'язковими є клавіатура, монітор і маніпулятор (миша; на мобільних ПК: трекбол, тачпад, джойстик та інших.). Додаткові пристрої: принтер, модем, сканер, звукова система та інші. Вибір цих пристроїв залежить від потреб та фінансових можливостей покупця. Завжди можна знайти джерела довідкової інформації про моделі таких пристроїв та їх експлуатаційні властивості.

Коротко про головне

Основні характеристики мікропроцесора: тактова частота та розрядність. Чим більша тактова частота, тим вища швидкість роботи процесора. Збільшення розрядності веде збільшення обсягу даних, оброблюваних комп'ютером за одиницю часу.

Об'єм оперативної пам'ятівпливає на продуктивність комп'ютера. Для ефективної роботи сучасних програм потрібна оперативна пам'ять обсягом у сотні та тисячі мегабайтів (гігабайти).

Жорсткий магнітний диск- обов'язковий пристрій зовнішньої пам'яті комп'ютера.

Змінними носіямиє оптичні диски, флеш-пам'ять.

Необхідний набір пристроїв вводу/виводу: клавіатура, маніпулятор, монітор.

Додаткові пристрої вводу/виводу: принтер, сканер, модем, акустична система та ін.

Запитання та завдання

1. Від яких параметрів комп'ютера залежить його продуктивність?

2. Інформаційний обсяг якого порядку мають вінчестери, CD-ROM, DVD-ROM?

3. Які пристрої пам'яті є вбудованими, які – змінними?

4. Які пристрої вводу/виводу є обов'язковими для ПК, які є додатковими?

Електронний додаток до уроку

Завантажити матеріали уроку

Комп'ютер є модульним приладом. Він складається з різних пристроїв (модулів), кожен із яких виконує свої завдання.

Оскільки комп'ютер призначений для отримання, обробки, зберігання, передачі та використання інформації, то він повинен мати блоки, призначені для кожного з цих завдань.

Основні пристрої

Пристрої комп'ютера бувають основні та додаткові. Основними є:

1. системний блок (це, власне, і є комп'ютер або його "мозок");
2. монітор (здійснює виведення інформації на екран);
3. клавіатура (служить для введення символів та команд);
4. маніпулятор типу «миша»(Призначений для введення команд).

Ноутбук відрізняється від стаціонарного комп'ютера тим, що:

• системний блок та клавіатура поєднані (перебувають «в одному флаконі»). Монітор, клавіатура та вся «начинка» зібрані у загальному корпусі.

• ноутбук має власний акумулятор («батарейка»), тому деякий час він може працювати автономно, без підключення до електричної мережі. Ноутбук працює і від електромережі через зовнішній блок живлення, який є одночасно заряджанням для батареї.

Розглянемо основні пристрої комп'ютера, про системний блок поговоримо у статті.

Монітор

Монітор зовні нагадує телевізор. ЕЛТ-телевізори виглядають так само, як і ЕЛТ-монітори (з електронно-променевою трубкою).

РК-телевізори як близнюки-брати схожі на РК-монітори (рідкокристалічні монітори).

Розміри моніторів, як і і розміри екрана біля телевізорів, визначаються довжиною діагоналі екрана в дюймах – 14, 15, 17, 19, 21, 23, 27 дюйм. Один дюйм дорівнює 2,54 сантиметри. Відповідно, монітор із діагоналлю 15 дюймів – це ніщо інше, як монітор із діагоналлю 38 сантиметрів (якщо 15 дюймів помножити на 2,54 сантиметри, вийде 38 сантиметрів).

РК-монітор

Монітор підключається до комп'ютера через відеокарту. В даний час найбільш поширені 17-дюймові монітори. Для постійної роботи з графікою, кресленнями, великими таблицями (загалом скрізь, де багато дрібних деталей) краще купувати монітори більших розмірів.

Монітор (як з ЕПТ, так і РК) може використовуватися не тільки у складі комп'ютера, а й як телевізор при підключенні до нього додаткового пристрою (ТВ-тюнера). Тому старий монітор можна використовувати як телевізор, наприклад, на дачі.

Клавіатура та мишка

Сучасна клавіатура є втіленням мрії будь-якої друкарки. Мишка з'явилася значно пізніше за клавіатуру.

Можна обійтися і без мишки, використовуючи комбінації клавіш. Однак є безліч речей, які мишкою робити зручніше та швидше.

Клавіатура та миша

Зараз дуже багато різних мишей: від простої двокнопкової до п'ятикнопкової з колесом прокручування. Мишкиможуть бути з проводкою чи без неї. Іноді потрібний спеціальний килимок для мишки, іноді ні. На спинці мишки може бути колесо прокручування (може його і не бути), а також є дві або більше кнопок.

Незабаром з'являться маніпулятори типу миша, які надягають на руку як рукавички. З такою мишкою можна без зайвих рухів перемикатися між використанням маніпулятора та печаткою на клавіатурі.

Крім мишки до засобів маніпулювання можна віднести різні джойстики, керма з педалями, штурвали, але вони призначені в основному для керування ігровим процесом.

Якщо основних пристроїв недостатньо, для виконання спеціальних завдань до комп'ютера підключають додаткове устаткування.

Отже, з чого ж складається наш звичайний персональний комп'ютер (ПК), який ми використовуємо вдома або на роботі.

Розглянемо його апаратну частину («залізо»):

• системний блок (та велика коробка, яка стоїть у вас на столі або під столом, збоку від нього тощо). У ньому розміщуються всі основні вузли комп'ютера.
• периферійні пристрої(Такі як монітор, клавіатура, миша, модем, сканер тощо).

Системний блок у комп'ютері є "головним". Якщо акуратно відкрутити шурупи з задньої стінки, зняти бічну панель і заглянути всередину, то лише на вигляд його пристрій здасться складним. Зараз я коротко опишу його пристрій, а потім охарактеризую головні елементи зрозумілою мовою.

У системному блоці розміщуються такі елементи (не обов'язково все одразу):

- Блок живлення

- Накопичувач на жорсткому магнітному диску (HDD)

- Накопичувач на гнучкому магнітному диску (FDD)

— Накопичувач на компакт- або DVD-диску (CD/DVD ROM)

— Рознімання для додаткових пристроїв (порти) на задній (іноді й на передній) панелі та ін.

- Системна плата (її частіше називають материнською), яка, у свою чергу, містить:

• мікропроцесор;
• математичний співпроцесор;
• генератор тактових імпульсів;
• мікросхеми пам'яті(ОЗУ, ПЗУ, кеш-пам'ять, CMOS-пам'ять)
• контролери (адаптери) пристроїв: клавіатури, дисків та ін.
• звукова, відео- та мережева карти;
• таймер та ін.

Усі вони приєднуються до материнської плати з допомогою роз'ємів (слотів). Її елементи, виділені жирним шрифтом, ми розглянемо нижче.

А тепер по порядку про системний блок:

1 . З блоком живлення зрозуміло: він живить енергією комп'ютер. Скажу лише, що, чим вищий його показник потужності, тим крутіше.

2 . Накопичувач на жорсткому магнітному диску (HDD - hard disk drive) у народі називають вінчестером.

Це прізвисько виникло з жаргонної назви першої моделі жорсткого диска ємністю 16 Кбайт (IBM, 1973), що мав 30 доріжок по 30 секторів, що випадково збіглося з калібром «30/30» відомої мисливської рушниці «Вінчестер». Місткість цього накопичувача вимірюється зазвичай у гігабайтах: від 20 Гб (на старих комп'ютерах) до кількох Террабайт (1Тб = 1024 Гб). Найпоширеніша ємність вінчестера – 250-500 Гб. Швидкість операцій залежить від частоти обертання (5400-10000 об/хв). Залежно від типу з'єднання вінчестера з материнською платою розрізняють ATA та IDE.

3 . Накопичувач на гнучкому магнітному диску (FDD - floppy disk drive) - не що інше, як флоппі-дисковод для дискет. Їх стандартна ємність - 1,44 Мб при діаметрі 3,5" (89 мм). Як запам'ятовуюче середовище у магнітних дисків використовуються магнітні матеріали зі спеціальними властивостями, що дозволяють фіксувати два магнітні стани, кожному з яких ставляться у відповідність двійкові цифри: 0 і 1.

4 . Накопичувачі на оптичних дисках (CD-ROM)бувають різних діаметрів (3,5" та 5,25") та ємностей. Найпоширеніші їх - ємністю 700 Мб. Буває, що CD диски можна використовувати для запису тільки 1 раз (тоді їх називають R), а вигідніше використовувати диски RW, що багаторазово перезаписуються.

DVD спочатку розшифровувалося як Digital Video Disk. Незважаючи на назву, на DVD-диски можна записувати все, що завгодно - від музики до даних. Тому останнім часом все частіше зустрічається й інше розшифрування цієї назви — Digital Versatile Disk, яка у вільному перекладі означає «цифровий універсальний диск». Головна відмінність DVD-дисків від CD-дисків - це обсяг інформації, який може бути записаний на такому носії. DVD-диск може бути записано від 4.7 до 13, і навіть до 17 Gb. Досягається це кількома способами. По-перше, для читання DVD-дисків використовується лазер із меншою довжиною хвилі, ніж для читання CD-дисків, що дозволило суттєво збільшити щільність запису. По-друге, стандартом передбачені так звані двошарові диски, у яких на одній стороні дані записані в два шари, при цьому один напівпрозорий шар, і другий шар читається «крізь» перший. Це дозволило записувати дані на обидві сторони DVD-дисків, і таким чином подвоювати їхню ємність, що іноді й робиться.

5 . До персонального комп'ютера можуть підключатися інші додаткові пристрої ( миша, принтер, сканер таінше). Підключення здійснюється через порти – спеціальні роз'єми на задній панелі.

Порти бувають паралельні (LPT), послідовні (COM) та універсальні послідовні (USB). По послідовному порту інформація передається порозрядно (повільніше) за малою кількістю проводів. До послідовного порту підключаються миша та модем. По паралельному порту інформація передається одночасно з великому числу проводів, відповідному числу розрядів. До паралельного порту підключається принтер та виносний вінчестер. USB-порт використовується для підключення широкого спектру периферійних пристроїв від миші до принтера. Також можливий обмін даними між комп'ютерами.

6 . Основні пристрої комп'ютера (процесор, ОЗП та ін.) розміщені на материнської плати.

Мікропроцесор (простіше - процесор) - центральний блок ПК, призначений для управління роботою всіх блоків машини та для виконання арифметичних та логічних операцій над інформацією.

Його головні характеристики - це розрядність (що вона вище, тим вище продуктивність комп'ютера) і тактова частота (багато в чому визначає швидкість роботи комп'ютера). Тактова частота показує, скільки елементарних операцій (тактів) процесор виконує за секунду.
Поважають на ринку процесори Intel Pentium та його економ-версію Celeron, а також цінують їх конкурентів – AMD Athlon із економ-варіантом Duron. Процесори Intel характеризуються високою надійністю в роботі, низьким тепловиділенням та сумісністю з усім програмним та апаратним забезпеченням. А AMD показують велику швидкість роботи з графікою та іграми, але менш надійні.

Пам'ять комп'ютера буває внутрішньої та зовнішньої. До пристроїв зовнішньої пам'яті відносяться розглянуті HDD, FDD, CD-ROM, DVD-ROM. До внутрішньої пам'яті відноситься постійне ЗП (ПЗП, ROM англ.), Оперативне ЗП (ОЗУ, RAM англ.), КЕШ.

ПЗУ призначене для зберігання постійної програмної та довідкової інформації (BIOS – Basic Input-Output System – базова система введення-виведення).

ОЗП має високу швидкодію і використовується процесором для короткочасного зберігання інформації під час роботи комп'ютера.

При вимкненні джерела живлення інформація у ОЗП не зберігається. Для нормального функціонування комп'ютера в наші дні бажано мати від 1 до 3 Гб оперативної пам'яті.

КЕШ-пам'ять – це оперативна надшвидкісна проміжна пам'ять.

CMOS-пам'ять - CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM). У ній зберігаються параметри конфігурації комп'ютера, які перевіряються під час кожного увімкнення системи. Для зміни параметрів конфігурації комп'ютера в BIOS міститься програма конфігурації комп'ютера — SETUP.

Звукова, відео та мережева картиможуть бути як вбудованими в материнську плату, і зовнішніми. Зовнішні плати завжди можна замінити, тоді як, якщо з ладу вийде вбудована відеокарта, доведеться міняти всю материнську плату. З відеокарт я довіряю ATI Radeon та Nvidia. Чим вищий обсяг пам'яті відеокарти, тим краще.

Периферійні пристрої

Комп'ютер складається з 6 груп клавіш:

• Літерно-цифрові;
• Керуючі (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);
• Функціональні (F1-F12);
• Цифрова клавіатура;
• Управління курсором (->,<-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);
• Світлові індикатори функцій (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

Миша (механічна, оптична). Більшість програм використовують дві із трьох клавіш миші. Ліва клавіша – основна, їй керують комп'ютером. Вона грає роль кнопки Enter. Функції правої кнопки залежать від програми. Посередині знаходиться колесо прокручування, до якого швидко звикаєш.

Модем – мережевий адаптер. Може бути як зовнішнім, так і внутрішнім.

Сканер автоматично зчитує з паперових носіїв та вводить у ПК будь-які друковані тексти та зображення.

Мікрофон використовується для введення звуку в комп'ютер.

(Дисплей) призначений для відображення інформації на екрані. Найчастіше в сучасних ПК використовуються монітори SVGA з роздільною здатністю (кількістю точок, що розміщуються по горизонталі і по вертикалі на екрані монітора) 800 * 600, 1024 * 768, 1280 * 1024, 1600 * 1200 при передачі до 16.

Розмір екрана монітора – від 15 до 22 дюймів по діагоналі, але найчастіше – 17 дюймів (35,5 см). Розмір точки (зерна) – від 0,32 мм до 0,21 мм. Чим він менший, тим краще.

ПК, які мають телевізійні монітори (ЕЛТ), вже не такі популярні. З них перевагу слід надавати моніторам з низьким рівнем випромінювання (Low Radiation). Рідкокристалічні дисплеї (LCD) безпечніші, і більшість комп'ютерів мають саме такий монітор.

Призначений для друку тексту та графічних зображень. Принтери бувають матричні, струменеві та лазерні. У матричних принтерах зображення формується з точок ударним способом. Струменеві принтери в голівці, що друкує, замість голок мають тонкі трубочки — сопла, через які на папір викидаються дрібні крапельки чорнила. Струменеві принтери виконують і кольоровий друк змішуванням базових кольорів. Гідність – висока якість друку, недолік – небезпека засихання чорнила, висока вартість витратних матеріалів.

У лазерних принтерах використовується електрографічний спосіб формування зображень. Лазер служить для створення надтонкого світлового променя, що викреслює на поверхні заздалегідь попередньо зарядженого світлочутливого барабана контури невидимого точкового електронного зображення. Після прояву електронного зображення порошком барвника (тонера), що налипає на розряджені ділянки, виконується друк - перенесення тонера з барабана на папір та закріплення зображення на папері розігрівом тонера до його розплавлення. Лазерні принтери забезпечують найбільш високоякісний друк із високою швидкодією. Широко використовуються кольорові лазерні принтери.

Звукові колонкививодять звук. Якість звучання залежить - знову-таки - від потужності динаміків та матеріалу, з якого виготовлені корпуси (переважно дерево) та його об'єму. Важливу роль відіграє наявність фазоінвертора (отвір на передній панелі) та кількість смуг відтворюваних частот (високі, середні та низькі динаміки на кожній колонці).

USB-накопичувачі на флеш-пам'яті, на мій погляд, стали найуніверсальнішим засобом перенесення інформації. Цей мініатюрний пристрій розміром і вагою менше запальнички. Воно має високу механічну міцність, не боїться електромагнітних випромінювань, спеки та холоду, пилу та бруду.

Найчутливіша частина накопичувача - роз'єм, прикритий ковпачком. Об'єм цих пристроїв коливається від 256 Мбайт до 32 Гбайт, що дозволяє підібрати накопичувач потрібної ємності, відповідно до потреб. Завдяки інтерфейсу USB накопичувач можна підключити до будь-якого сучасного комп'ютера. Він працює з операційними системами Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6 ~ 10.1, Linux 2.4. У Windows навіть не потрібно встановлювати жодних драйверів: підключив до USB-порту - і працюй.

Потрібна для введення динамічного зображення в комп'ютер та звуку (для спілкування та можливості створення телеконференцій).

Джерело безперебійного живленнянеобхідний випадок аварійного відключення електроенергії.

Фуфф, ну ось, на мою думку, і все основне, що я хотіла вам розповісти про апаратну частину комп'ютера, так званому hardware.

Статтю «Пристрій комп'ютера» було написано досить давно. Тому, якщо Ви виявили помилку або виявили деяку неточність, напишіть, будь ласка, про це, використовуючи форму коментарів. Ми будемо Вам дуже вдячні!