Генератор тактовых импульсов

Он генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины. Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины или просто такт работы машины. Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определённое количество тактов.

Память

Функции памяти:

• приём информации из других устройств;
• запоминание информации;
• выдача информации по запросу в другие устройства машины.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – RAM – Random Access Memory – это запоминающее устройство, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и временного хранения выполняемых программ и данных.

ОЗУ обеспечивает хранение информации лишь в течение сеанса работы с ПК – после выключения компьютера из сети данные, хранимые в ОЗУ, теряются безвозвратно, то есть ОЗУ – энергозависимое устройство.

Кэш-память или сверхоперативная память.Скорость обработки информации центральным процессором уже так высока, что современные устройства ОЗУ не справляются с функцией посредника между ЦП и внешней памятью. Поэтому было добавлено еще одно устройство – кэш-память – служащее посредником между ОЗУ и ЦП. Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память.

Постоянное внутреннее запоминающее устройство (ПЗУ) – предназначено для хранения оперативной информации, обеспечивающей запуск компьютера.

Блок ПЗУ состоит из двух частей:

· BIOS (Basic Input/Output System) – базовая система ввода и вывода. В ней хранится постоянная информация, заложенная на заводе-изготовителе, обеспечивающая запуск ПК.

· СМOS – переменная часть ПЗУ, где хранится информация о конфигурации ПК (перечень устройств, входящих в комплект ПК и их характеристики).

После выключения питания компьютера, информация в ПЗУ сохраняется, за счет энергии от специальных автономных батарей. Таким образом, ПЗУ является энергонезависимой памятью.

Внешняя память. Внешние запоминающие устройства

Диски относятся к носителям информации с прямым доступом, т.е. ПК может обратиться к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно.

Магнитные диски (МД)— в качестве запоминающей среды используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два направления намагниченности.

Винчестер(англ. HDD - Hard Disk Drive) представляет собой единое электронно-механическое устройство, предназначенное для постоянного хранения программ и базы данных. На узкой стороне этого устройства расположены 4-pin разъем питания, сигнальный разъем (IDE или SATA) и четыре пары контактов для установки джамперов (перемычка устанавливающая приоритет винчестера в компьютере).

Информация на магнитных дисках винчестера храниться в секторах расположенных на обеих поверхностях дисков. Сектора в свою очередь располагаются на дорожках (цилиндрах), которых на одной дорожке может быть от 17 до 150 и выше. В начале каждого сектора записывается его заголовок (префикс), по которому определяется начало и номер сектора. В конце каждого сектора записывается заключение (суффикс) содержащее контрольную сумму для проверки целостности данных. Префикс и суффикс являются необходимой служебной информацией, которая записывается при форматировании, данные располагаются между ними.Данные и служебная информация на диски записывается с помощью магнитных головок.

Накопители на оптических дисках – двоичная информация представляется последовательным чередованием углублений и основного слоя. Оптические делятся на:

Ø не перезаписываемые лазерно-оптические диски или компакт-диски.

Ø перезаписываемые RW-диски имеют возможность перезаписывать информацию

Магнитооптические диски (ZIP) - запись на такой диск производится под высокой температурой намагничиванием активного слоя, а считывание - лучом лазера.

Любое периферийное устройство нуждается в специальных программах (для управления каждым устройством - своя). Такие программы называются “драйверами” (от английского drive - приводить в движение, управлять).

Слоты – разъемы для подключения дополнительных устройств.

Слоты расширения представляют собой расположенные на системной плате разъемы для подключения дополнительных устройств внутри системного блока компьютера(например, подключение звуковой карты, видеоадаптера).

Слоты расширения представляют собой расположенные на системной плате разъемы для подключения дополнительных устройств внутри системного блока компьютера(например, подключение звуковой карты, видеоадаптера). Их наличие и количество являются характеристикой материнской платы, а не процессора.

Порт – Внешние (периферийные) устройства, такие как сканер или принтер, подключаются через порты, снабженные разъемами снаружи системного блока.

COM – порты компьютера обеспечивают синхронную и асинхронную передачу данных.

Шина заземления – это проводник с достаточно большим поперечным сечением, к которому подключают соответствующий вывод каждой микросхемы, расположенной на плате, например системной плате. Шины - USB, PCI, PCI-E, AGP, ISA, EISA. Назначением шин компьютера является соединение между собой его функциональных элементов и устройств.

Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики

Видеоадаптер – это устройство, устанавливаемое на системную плату компьютера в один из разъемов (слотов) стандартного типа. На данный момент типов всего два: AGP, уже устаревший, но применяемый в недорогих ПК; и PCI-E (PCI-Express) – современный скоростной тип разъема. Как третий вариант видеоадаптер может быть встроен в саму системную плату, такие устройства называются интегрированными.

Монитор. Проектор. Основные характеристики:

– максимальное число отображаемых пикселей по вертикали и горизонтали. Часто эту характеристику заменяют парой – размером экрана (диагонали) и размером зерна (элемента изображения).

– также глубина цвета (количество воспроизводимых цветов).

– максимальная яркость – При наличии внешнего освещения, а также при сильном рассеянии света при удалении проектора от экрана ощущаемая человеком яркость изображения снижается. Поэтому максимальная яркость важна для таких условий работы.

– максимальная контрастность – показывает во сколько раз могут отличаться по яркости одновременно воспроизводимые в кадре объекты.

Другие основные характеристики монитора или проектора: максимальные размеры изображения в пикселях – Это основная характеристика пространственной четкости изображения.

Сенсорный экран– это устройство, позволяющее выводить изображение и координатную информацию, но не регистрировать изображения.

Аудиоколонки и\или наушники подключенные к аудиоадаптеру являются устройствами вывода, а микрофон – устройством ввода.

Сканер – это периферийное устройство для регистрации неподвижных изображений и ввода зарегистрированных изображений в компьютер. Сканер является устройством, которое любой тип сканируемого носителя информации преобразует в растровое изображение. Основными характеристиками сканера являются пространственная разрешающая способность (число различаемых точек на единицу длины, например «точек на дюйм», dot per inch (DPI)) и количество передаваемых цветов (определяется разрядностью представления цвета одной точки; современные значения – это 24 бита, 32 бита). Размер цифрового изображения зависит от размеров сканируемого фрагмента и разрешающей способности сканера, т.е. зависит не только от свойств сканера. Методы сканирования: планшетный, ручной, проекционный.

Стример – это устройство для хранения данных на магнитной ленте. Предназначено как для вывода, так и для ввода информации.

Координатное устройство ввода – разновидность периферийных устройств пользовательского интерфейса, обеспечивающих ввод пространственных координат (в одном, двух, трёх измерениях). Примерами таких устройств могут служить: мышь (в том числе оптическая), джойстик, трекбол, дигитайзер, сенсорная панель или экран.

Трекбол – это устройство координатного ввода. К регистрации изображений такие устройства не имеют отношения.

Клавиатура (keyboard) – традиционное устройство ввода данных в компьютер. Клавиатурами оснащены как персональные компьютеры, так и терминалы мэйнфреймов. Клавиатура современного компьютера содержит обычно 101 или 102 клавиши и более, разделенные на 4 блока:

· алфавитно-цифровой блок – содержит клавиши латинского и национального алфавитов, а также клавиши цифр и специальных символов;

· блок управляющих клавиш;

· блок расширенной цифровой клавиатуры;

· блок навигации.

Принтеры (printers) выполняют печать информации на бумаге или пленке (результат, получаемый при печати, называют твердой копией [hard copy]). Принтеры бывают матричные (dot matrix), струйные (inkjet), лазерные (laser) и термографические (thermal transfer). К последним относятся сублимационные и твердочернильные. Большинство принтеров печатают от 2 до 18 страниц в минуту. Линейно-матричные принтеры могут печатать до 20000 строк в минуту. Основные характеристики принтеров:

Разрешение (print resolution) – количество точек на один квадратный дюйм. Чем выше разрешение, тем качественнее печать. Матричные принтеры обеспечивают сравнительно низкое разрешение – от 80 до 200 точек на кв. дюйм; струйные – до 720, лазерные – до 1200, термографические – от 1200 до 5000 точек на кв. дюйм; скорость печати (print speed), страниц в минуту (ppm). Скорость печати варьируется от 2 ppm у матричных принтеров до 4-6 ppm у струйных и 4-8 ppm у лазерных. Мощные лазерные и термографические принтеры способны выводить на печать до 100 страниц в минуту;

Высококачественные графические документы могут быть созданы при использовании графопостроителей (plotters). Графопостроители оснащаются набором перьев, в который входят рапидографы для рисования линий разной толщины и разного цвета. Плоттеры несколько медленнее принтеров, зато позволяют получать документы больших размеров – чертежи, карты, схемы.

Сетевые устройства рассмотрены в главе 6 этого раздела.

Вопросы для самопроверки:

1. Перечислите этапы развития вычислительной техники, приведите примеры вычислительных устройств каждого этапа.

2. Сколько существует поколений ЭВМ? Назовите отличительные характеристики ЭВМ каждого поколения.

3. Какие устройства компьютера являются базовыми?

4. Какие устройства ввода вы знаете?

5. Какие устройства вывода вы знаете?

6. Из каких частей состоит процессор?

7. Какие устройства можно отнести к периферии?

8. Перечислите устройства внешней памяти?

9. Что включает в себя архитектура Фон-Неймана?

10. Что собой представляет шина компьютера? Каковы функции общей шины (магистрали)?

11. Что такое центральный процессор?

12. Что в себя включает центральный процессор?

13. Назовите две основные разновидности памяти компьютера.

14. Каково назначение кэш-памяти? Каким образом она реализуется?

15. Что представляет собой ОЗУ? Каково её назначение?

16. Какую функцию выполняют контроллеры?

17. Каково назначение внешней памяти?

18. Что понимают под персональным компьютером?

19. Первая электронная вычислительная машина.

20. Каково назначение контроллеров и адаптеров?

21. В чём заключается разница между контроллером и адаптером?