Персональный компьютер и его состав

Персональный компьютер (ПК) - это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения человеком для работы с информацией. Состав персонального компьютера, называемый также конфигурацией ПК, можно гибко изменять, приспосабливая к нуждам конкретного пользователя. Гибкость конфигурации ПК достигается за счет реализованного в конструкции персонального компьютера принципа магистрально-модульного построения его структуры. Согласно этому принципу ПК собирается из отдельных функциональных модулей, взаимодействующих между собой через специальное устройство, называемое системной магистралью или системной шиной. Чтобы расширить конфигурацию компьютера достаточно подключить к системной магистрали дополнительный модуль, выполняющий требуемую пользователю функцию. Такая модульная структура позволяет, например, пользователю легко изменять набор внешних устройств ввода-вывода информации различного вида. В качестве модулей при этом выступают специальные электронные устройства, называемые адаптерами внешних устройств (от адаптировать - приспосабливать), посредством которых внешние устройства подключаются к компьютеру. В упрощенном виде типичная конфигурация ПК представлена на Рис. 15.

Блоки ПК, отмеченные на Рис. 15 темным фоном, конструктивно располагаются внутри корпуса компьютера. Остальные блоки находятся вне корпуса компьютера и являются его внешними устройствами.В конфигурацию ПК обязательно входят микропроцессор и три внешних устройства: монитор, клавиатура, манипулятор "мышь". Часто к этому набору добавляется и печатающее устройство (принтер).

Микропроцессор (МП) предназначен для управления работой всех блоков машины, выполнения программ и преобразования информации, т.е. выполнения арифметических и логических операций над данными.

Рис. 15. Структура аппаратного обеспечения персонального компьютера

Монитор – это устройство визуального представления данных на экране электронно-лучевой трубки. В отличие от монитора, принтер является устройством визуального представления данных на бумажном носителе.

Клавиатура служит для ввода алфавитно-цифровых данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя (средство взаимодействия пользователя с компьютером). С помощью клавиатуры пользователь управляет компьютерной системой, а с помощью монитора получает от неё отклик.

Мышь – устройство управления манипуляторного типа, предназначенное для перемещения по плоской поверхности и оснащенное двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши преобразуется в перемещение графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.

Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена данными с микропроцессором, устройствами внешней памяти и другими устройствами ПК. В её состав входят два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

ПЗУ – служит для хранения неизменяемой (постоянной) информации (программ и данных), позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя). Информация в ПЗУ не исчезает даже при выключении компьютера (свойство энергонезависимости).

ОЗУ – предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. В отличие от ПЗУ информация в ОЗУ не сохраняется после выключения ПК.

Помимо основной памяти ПК содержит и т.н. внешнюю память. Она используется для долговременного хранения любой информации. Наиболее распространенными устройствами внешней памяти (внешними носителями информации) являются накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках. Назначение этих накопителей - хранение больших объемов информации. Так как компьютер может непосредственно обрабатывать данные, хранящиеся в основной памяти, то доступ к информации, хранящейся во внешней памяти, осуществляется путем перенесения её, посредством выполнения процессором команд ввода данных, в основную память (в ОЗУ).

НЖМД (еще одно название – "винчестер") располагается в ПК стационарно, обладает высокой емкостью, измеряемой гигабайтами, высоким быстродействием доступа к данным и высокой надежностью долговременного хранения информации.

НГМД работают со сменными носителями информации (гибкими дисками - дискетами), что позволяет, например, пользователю переносить небольшие объемы информации с одного компьютера на другой. Емкость НГМД меньше, чем емкость НЖМД, и измеряется в мегабайтах. Гибкие диски считаются малонадежными носителями информации. Поэтому использовать гибкие диски в качестве основного средства хранения информации недопустимо.

В качестве внешних запоминающих устройств к ПК могут быть подключены устройства внешней памяти, позволяющие, например, хранить и использовать информацию на кассетной магнитной ленте (стримеры), на оптических дисках (компакт-диски, CD-ROM). В настоящее время дисковод CD-ROM практически считается стандартным внешним устройством ПК. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных носителях высокой плотностью и надежностью хранения информации.

Таймер – компьютерные электронные часы, обеспечивающие автоматический счет времени (год, месяц, день, часы, минуты, секунды и доли секунды). Таймер подключается к автономному источнику питания – аккумулятору и при отключении ПК от сети продолжает работать.

Канал связи – служит для обмена информацией с другими компьютерами в составе локальной вычислительной сети или для подключения ПК к глобальным информационным сетям.

Спектр внешних устройств и носителей информации постоянно расширяется. Современные ПК могут быть оснащены различными внешними устройствами, позволяющими человеку вводить информацию в компьютер и получать ее из компьютера, используя самые разные, естественные для человека среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др. Комплекс соответствующих аппаратных и программных средств ПК называют средствами мультимедиа (многосредовость).

К средствам мультимедиа относятся:

· устройства речевого ввода и вывода информации;

· устройства, позволяющие автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки (сканеры, графические планшеты);

· устройства, позволяющие вводить в ПК изображение с видеомагнитофона, цифровой видео- или фотокамеры;

· высококачественные акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами.

Контрольные вопросы

1. Автоматизация работы с информацией какого вида (фактографической или процедурной) исторически началась раньше?

2. Какие достижения в области автоматизации послужили основой идеи программного управления?

3. Какова структура и функционирование компьютера согласно принципам фон Неймана?

4. Чем характеризуется память компьютера, единицы измерения объема памяти?

5. Каким образом реализуется программное управление в компьютере?

6. Какое устройство в компьютере называют процессором?

7. Предназначение внешних устройств компьютера, внешние устройства персонального компьютера.

8. Характеристики, используемые при классификации компьютеров.

9. Принципиальные свойства персональных компьютеров.

10. Чем обеспечивается гибкость конфигурации ПК?