Виды технического обеспечения компьютеров. Структура компьютера. Структура процессора. Запоминающие устройства. Периферийные устройств

Министерство образования и  науки РФ

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО автономного ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
В Г. ЖЕЛЕЗНОГОРСКЕ

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

Виды технического обеспечения  компьютеров. Структура компьютера. Структура процессора. Запоминающие устройства. Периферийные устройства.

 

 

 

 

Преподаватель               Карташов Е.А                                                                  Ф.И.О.

 

Студент, группа             Дидык В.А                                                                     Ф.И.О.

 

 

 

 

 

 

Железногорск 2011

 

Содержание

 

Введение 2

Структура персонального  компьютера 3

Периферийные  устройства 5

Структура процессора 8

Запоминающие  устройства 9

Цифровые  запоминающие устройства 14

Наиболее  распространённые в настоящее время  ЗУ 14

Переносные  накопители данных 14

Заключение 16

Список литературы 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В наше время трудно представить  себе, что без компьютеров можно  обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному  кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным  завесой секретности и мало известным  широкой публике.

Однако в1971 г. произошло  событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью  превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов  людей. В том вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных  классов и бухгалтеров до маститых ученых и инженеров. Этим машинам, не занимающим и половины поверхности  обычного письменного стола, покоряются все новые и новые классы задач, которые ранее были доступны (а  по экономическим соображениям часто  и недоступны - слишком дорого тогда  стоило машинное время мэйнфреймов  и мини-ЭВМ) лишь системам, занимавшим не одну сотню квадратных метров. Наверное, никогда прежде человек не имел в своих руках инструмента, обладающего столь колоссальной мощью при столь микроскопических размерах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура персонального компьютера

Структура компьютера —  это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные  устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью  которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

Обычно персональный компьютер  состоит из трех частей: системного блока;

клавиатуры, позволяющей  вводить символы в компьютер; монитора (или дисплея) – для изображения текстовой или графической информации.

Компьютеры выпускаются  и в портативном варианте (как  дипломат) или блокнотном (ноутбук) исполнении. Здесь системный блок, монитор и клавиатура заключены  в один корпус: системный блок "спрятан" под клавиатурой, а монитор сделан как крышка к клавиатуре.

Хотя из этих частей компьютера системный блок выглядит наименее эффектно, именно он является в компьютере "главным". В нем располагаются все основные узлы компьютера:

• электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессоры, оперативная память, контроллеры устройств);
• блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;
• накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);
• накопитель на жестких магнитных дисках, предназначенные для чтения и записи на несъемные жесткие магнитные диски (винчестер).

Микропроцессор – важнейший  элемент компьютера, так как им определяется скорость выполнения машиной  программ пользователя. Со времени  появления персональных компьютеров (ПК) сменилось несколько поколений  процессоров, что составляет следующий  ряд в порядке увеличения скорости: 8088, 286, 386SX, 386DX, 486SX, 486DX, 486DX2, Pentium, Pentium Pro и другие.

Параметры процессора: разрядность – ширина "такта", по которому передается компьютерная информация: 8, 16, 32 или 64 бита; тактовая частота, характеризующая число команд, выполняемых процессором за одну секунду (измеряется в мегагерцах (МГц)). Обычно тактовая частота соответствует 160…200МГц.

Микропроцессор включает в себя:

• арифметико-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет операции (микрооперации), необходимые для выполнения команд микропроцессора;
• устройство управления (УУ) – управляет всеми частями компьютера посредством принципов программного управления;
• микропроцессорная память (МПП). В микропроцессоре есть несколько ячеек собственной памяти, они называются регистрами. Некоторые из них предназначены для хранения операндов – величин, участвующих в текущей операции. Такие регистры называются регистрами общего назначения (RON).
• Регистр команд (RK) предназначен для хранения текущей команды. В регистре – счетчике команд (СК) хранится текущий адрес. Перед выполнением программы необходимо задать ее начальный адрес – записать его в счетчик команд.

Через интерфейсную систему, основу которой составляет системная  шина персонального компьютера, микропроцессор соединяется с:

а) Основной памятью компьютера:

оперативное запоминающее устройство (RAM) хранит работающую программу и  данные;

постоянное запоминающее устройство (ROM) - хранит информацию, которая  необходима для постоянной работы.

RAM и ROM разбиты на ячейки, каждой из которых присвоен  порядковый номер (адрес).

б) Внешней памятью:

накопители на жестких  магнитных дисках – устройства с  несъемными носителями (винчестеры). Жесткие  диски служат для постоянного  хранения в компьютере программ и  данных.

Выполнение многих современных  прикладных программ без них невозможно. Большинство жестких дисков, в  отличие от имеющих меньшую емкость  дискет, нельзя снять, поэтому их иногда называют несъемными дисками. Можно, однако приобрести и съемные жесткие  диски. Они ценны, когда нужно  сохранять конфиденциальность информации и как средство переноса больших  объемов данных между компьютерами. Емкость современных накопителей  на жестких магнитных дисках может  достигать нескольких Гбайт.

Более популярны становятся накопители на оптических дисках благодаря  большой емкости и надежности.

Неперезаписываемые лазерно-оптические диски обычно называют компакт-дисками  ПЗУ – Compact disc (CD) ROM. Они имеют емкость  до 1,5Гбайт, время доступа – от 30 до 300мс. накопители на гибких магнитных дисках. Для данных накопителей носителями являются дискеты (флоппи-диски).

в) С монитором через  видеоадаптер.

г) С принтером через  адаптер принтера.

д) С источником питания.

ж) С каналом связи через  сетевой адаптер.

Сетевой адаптер дает возможность  подключить компьютер в локальную  сеть. При этом пользователь может  получать доступ к данным, находящимся  на других компьютерах.

з) С таймером (таймер –  внутренние электронные часы, которые  подключены к автономному источнику  питания (аккумулятору), продолжающий работать даже после отключения машины от питающей сети).

и) Микропроцессор через  интерфейс связан с клавиатурой, а также имеет генератор тактовых импульсов, который генерирует последовательность электрических импульсов, а частота  этих импульсов определяет тактовую частоту машины (ее быстродействие).

к) С математическим сопроцессором.

Обычно универсальные  микропроцессоры относительно медленно выполняют арифметические операции над числами с плавающей запятой. Это объясняется тем, что они  работают с целыми числами, и при  использовании чисел, представленных в другой форме, им требуются дополнительные команды преобразования.

Для ускорения выполнения арифметических операций часто используется отдельный процессор, называемый математическим сопроцессором. Он выполняет арифметические операции над числами с плавающей  запятой самостоятельно, без дополнительных программных средств. Благодаря этому в несколько раз возрастает скорость вычислительного процесса.

Периферийные устройства

Различные типы периферийных устройств, подключаемых к компьютерной системе, играют важную роль в ее работе. Они в значительной степени определяют возможности использования компьютеров  и их технические характеристики. Широкий ассортимент выпускаемых  периферийных устройств позволяет  выбирать те из них, с которыми профессиональные компьютеры используются наиболее эффективно в различных областях деятельности.

В зависимости от функций, выполняемых компьютерной системой, периферийные устройства могут подразделяться на две основные группы. К первой относятся те периферийные устройства, наличие которых абсолютно необходимо для функционирования компьютерной системы. Их обычно называют системными периферийными устройствами. К этой группе относятся видеомонитор, клавиатура, накопитель на гибком магнитном диске (НГМД), накопитель на жестком магнитном  диске (НЖМД) и печатающее устройство (принтер).

Ко второй группе периферийных устройств относятся накопители на магнитной ленте, устройства для  ввода графической информации, устройства для вывода графической информации (плоттеры), модем, сканер, аудиоплата, мышь или трекбол, коммуникационные адаптеры и другие. Они предоставляют  профессиональному компьютеру дополнительные возможности. Однако наличие их в  его конфигурации определяется конкретной областью деятельности. В связи с  этим данная группа носит название дополнительных периферийных устройств.

Многие периферийные устройства подсоединяются к компьютеру через  специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока компьютера. Кроме монитора и клавиатуры такими устройствами являются:

- принтер – периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель, из как правило, хранящегося в электронном виде. Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и телефакса. Такое объединение рационально технически и удобно в работе.

- мышь – устройство, облегчающее ввод информации в компьютер; это манипулятор для ввода информации в компьютер. Мышь представляет собой небольшую коробочку с двумя или тремя клавишами, легко уменьшающуюся в ладони. Вместе с проводом для подключения к компьютеру это устройство действительно напоминает мышь с хвостом.

Мышь позволяет передвигать  курсор в нужное место экрана путем  перемещения мыши по столу мыши по столу или ругой поверхности  и фиксировать выбор нажатием одной из кнопок на своей поверхности. Как и в других случаях, программное  обеспечение должно оказаться способным  распознать наличие аппаратного  средства, то есть мыши, и воспринять управляющие сигналы. К счастью, большинство программ, которые "понимают" управление курсором с клавиатуры, могут использовать мышь после подключения  небольшой дополнительной программы, представляющей компьютеру информацию о перемещении мыши в виде эквивалентной  последовательности кодов, генерируемых при нажатии клавиши управления курсором. Существуют два основных варианта конструкции мыши: механический и оптический. Механическое устройство использует свободно вращающийся шарик, который располагается на "дне" мыши. Шарик в результате трения поворачивается, когда мышь двигают по плоской поверхности. Схемы мыши воспринимают это, подсчитывают число оборотов и передают информацию компьютеру. Оптическую мышь двигают по специальной отражающей панели. Луч света, испускаемой мышью, отражается от равномерно нанесенных на панель штрихов. При этом сенсор, расположенный внутри мыши определяет пройденное расстояние и направление перемещения и посылает эту информацию компьютеру.

На поверхности мыши может  находится две или три кнопки. Как они используются – зависит  от программного обеспечения.

Некоторые прикладные программы  рассчитаны только на работу с мышью, но большинство программ использующих мышь, допускают замену мыши командами, вводимыми с клавиатуры. Однако часто  при такой замене работа с программой весьма затруднительна;

- джойстик – манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой, употребляется в основном для компьютерных игр;

- Модем – устройство  для обмена информацией с другими  компьютерами через телефонную  сеть. По конструктивному исполнению  модемы бывают встроенными (вставляемыми  в системный блок ПК) или внешними (подключаемыми через коммуникационный  порт). Модемы отличаются друг  от друга максимальной скоростью  передачи данных (1200, 2400, 9600 бод и  так далее, 1 бод = бит в секунду), а также тем, поддерживают ли  они средства исправления ошибок (стандарты V42bis или MNP-5). Для устойчивой  работы на отечественных телефонных  линиях импортные модемы должны  быть соответствующим образом  адаптированы;

- Факс-модем – устройство  сочетающее возможности модема, и средства для обмена факсимильными  изображениями с другими факс-модемами  и обычными телефаксными аппаратами;