Аппаратное обеспечение ПК�(Hardware)
1
Состав ПК� Компьютерная система
Аппаратная часть - это технические устройства.
Программное обеспечение - это программы (команды, записанные последовательно).
2
Компьютер - исполнитель программ
ПОДОБНО
магнитофон кассеты
Состав ПК� Аппаратная часть
3
Стандартный набор
Дополнительные устройства
Состав ПК� Программное обеспечение
4
Системное ПО - эти программы обеспечивают работу всех устройств компьютера
Прикладное ПО - эти программы предназначены для решения задач и создания компьютерных объектов (текстов, рисунков и т.д.)
Инструментарий программирования - эти программы предназначены для создания системного прикладного ПО
Состав ПК� Системное ПО
Базовое ПО
Сервисное ПО
*
5
Состав ПК � Устройства ввода
*
6
Состав ПК� Устройства вывода
*
7
Состав ПК � Системный блок
*
8
Состав ПК� Память компьютера
Внутренняя (основная ) память -�это память, к которой компьютер (микро - процессор) обращает- ся в процессе работы. Это микросхемы, они расположены на “материнской” плате.
Внешняя (вспомогательная) память -�это долговременная энергонезависимая память. Реализуется она внешними запоминающими устройст -вами (материальными носите- лями информации), располо -женными, как правило, в системном блоке или вне его.�
*
9
ПЗУ
ОЗУ
КЭШ
Магнитные ленты
Диски
Состав ПК� Внутренняя память
*
10
ПЗУ - это постоянное энергонезависимое запоминающее устройство, информация в нём хранится вечно. Её записывают на заводе и её можно только считывать - это паспортные данные ПК, тесты, микрокоды для выполнения простей - ших операций, програ -ммы запуска. Объём ПЗУ измеряется в Кбайтах.
ОЗУ - это оперативное энергозависимое запо -минающее устройство. Скорость записи и счи - тывния велика и соиз -мерима со скоростью процессора. Перед началом работы прог -рамма загружается (записывается) в ОЗУ, после окончания - сти -рается, а преобразо -ванная информация переписывается на дис -ки. Объём ОЗУ может быть от 4 до 64 Мбайт.
КЭШ - это сверхскоростная, “сверхоператив -ная” память, расположенная “между” процес -сором и ОЗУ, и при обращении процессора к памяти сначала производится поиск в КЭШ. Объём КЭШ - памяти измеря -ется в Кбайтах (Pentium -512 Кб).
Состав ПК� Дисковая внешняя память
*
11
Оптические CD - диски
Смешанные - магнитооптические
Магнитные
Гибкие диски
Жёсткий диск - “винчестер”
Структура современного ПК
1) материнская плата (Motherboard), называемая ещё главной (Mainboard) или системной платой;
2) CPU (Central Processing Unit) - центральный процессор; FPU (Floating Point Processing Unit) — сопроцессор;
3) винчестер или накопитель на жёстком магнитном диске, обозначенный в документации как HDD (Hard Disk Drive);
4) дисковод — для гибких магнитных дисков, FDD (Floppy Disk Drive);
*
12
Структура ПК
5) RAM (Random Access Memory) — оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);
6) ROM (Read Only Memory) — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);
7) графический контроллер — устройство, выполняющее графические операции и обработку видеоданных; акселератор —процессор, ускоряющий обработку видео изображений ;
*
13
Структура ПК
8) элементы электрических соединений узлов и блоков переходные контакты, плоские кабели и монтажные провода;
9) корпус (case) — защищает компоненты PC от внешнего воздействия и содержит блок питания;
10) UPS — источник бесперебойного питания;
11) устройства ввода — клавиатура, мышь, трэкболл, джойстик, дигитайзер, сканер;
12) устройства вывода — монитор, принтер, плоттер;
*
14
Структура ПК
13) мультимедиа компоненты — звуковая карта, CD-ROM, DVD-ROM, карты видео ввода-вывода;
14) устройства коммуникаций — модем, сетевая карта.
*
15
Системный блок
*
16
Материнская плата (Motherboard)
*
17
Процессор (CPU)
*
18
Тактовая частота = количество элементарных операций (тактов) за 1 секунду [Hz, MHz, GHz]
Основные производители: Intel, Cyrix, AMD
Cooler – вентилятор для охлаждения процессора.
Поколения процессоров
За 20 лет сменилось 7 поколений процессоров фирмы Intel: 8088, 286, 386, 486, Pentium, Pentium ll, Pentium lll и пришло новое Pentium IV.
*
19
Память компьютера
*
20
Память
Внутренняя
Внешняя
Оперативная (ОЗУ)�256, 512 Mb�2100 Mb/c
Постоянная (ПЗУ)�ROM-BIOS
Винчестер (НЖМД)�80, 120 Gb�33 Mb/с
Дисковод 3,5’’ (НГМД)�1,44 Mb�500 Kb/с
DVD-ROM �до 17 Gb� 7800 Kb/c
CD-ROM�650 Mb�7800 Kb/c
Расположена на материнской плате
Оперативная память (ОЗУ / RAM)
*
21
SRAM - статическая память является более дорогой, но имеет высокое быстродействие. Реализуется на триггерных микросхемах.
DRAM - динамическая память в 4-5 раз дешевле статической. Ее представляют миниатюрные конденсаторы.
Оперативная память (ОЗУ / RAM)
*
22
Время доступа от 70 до 4 нс (нано = 10-9)
Чаще всего используют модули динамической памяти SDRAM и DDR SDRAM (SDRAM II) - Double Date Rate SDRAM - удвоенная скорость передачи данных по сравнению с обычной SDRAM.
Объем одного модуля 32, 64, 128, 256, 512 Mb
RAM
быстродействие
Винчестер �(НЖМД / HDD)
*
23
НЖМД – накопитель на жестких магнитных дисках
HDD – Hard Disc Drive
Почему “винчестер”?
*
24
Дисковод (НГМД / floppy)
*
25
Дисковод CD-ROM
650 Mb
*
26
Скорость воспроизведения �Audio CD - 150 Kb/c
CDx2 - 300 Kb/c
CDx52 - 7800 Kb/c
CD-R (Record) –диск для однократной записи (золотой) – высокая надежность
CD-RW – диск для перезаписи (до 1000 раз) могут считываться только на новых (как правило, не хуже 16-скоростных) устройствах CD-ROM.
Дисковод DVD-ROM
*
27
DVD (Digital Versatile Disk) цифровой �многофункциональный диск (видео фильмы, игры, энциклопедии…)
Стандарты
4,7 Gb =133 мин. видео в формате MPEG-4 со
звуком Dolby Digital на
8 языках и субтитрами на 32 языках.
VHS – 320 линий на кадр
MPEG4 – 500 линий на кадр
Дисковод DVD-ROM
*
28
Параметр | CD-ROM | DVD-ROM |
диаметр | 120 мм | 120 мм |
толщина | 1,2 мм | 1,2 мм �(по 0,6 мм на слой) |
шаг дорожки | 1,6 мкм | 0,74 мкм |
длина волны | 780 нм�инфракрасный | 640 нм�красный |
вместимость | 0,65 Gb | 4,7 Gb |
кол-во слоев | 1 | 1, 2, 4 |
Flash-память
*
29
Flash-память
*
30
Flash-память
Flash - короткий кадр, вспышка, мелькание
*
31
RAM (Random Access Memory) и ROM (Read Only Memory)
*
32
Графический контроллер (видеокарта/ видеоплата/ графический адаптер)
Разрешающая способность - способность видеокарты разместить на экране определенное количество точек, из которых состоит изображение. Чем больше точек будет на экране, тем менее зернистым и качественным будет изображение, тем больше графической информации можно разместить на экране.
*
33
Первый IBM PC не предусматривал возможности �вывода графических изображений. Современный �- позволяет выводить на экран двух- и трёхмерную графику и полноцветное видео.
Графический контроллер обладает собственной �оперативной памятью: 128/ 256 … Mb
Графические режимы
*
34
Режим | Разрешение�(гор. x вер.) |
VGA | 640x480 |
SVGA | 800x600 |
XGA | 1024x768 |
SXGA | 1280x1024 |
UXGA | 1600x1200 |
А
А
SVGA
XGA
800
600
1024
768
Звуковой адаптер �(звуковая карта/ плата/ sound card)
*
35
Разрядность записи звука и �динамический диапазон – разница между самым тихим и самым громким звуком
8 bit – 256 уровней – диапазон 48 дБ
16bit – 65536 уровней – диапазон 96 дБ
20-22bit - профессиональные
Частота дискретизации
Частота оцифровки сигнала должна быть минимум в 2 раза больше максимальной частоты входного сигнала. Речь занимает полосу частот до 3-4 кГц, для ее оцифровки нужна частота 8 кГц.
8,0 11,025 22,05 44,1 48 кГц - выше 24 кГц человеческий слух не воспринимает.
Звуковой адаптер �(звуковая карта/ плата/ sound card/ blaster)
*
36
Устройства ввода
Периферийные устройства
*
37
Манипулятор мышь (mouse)
*
38
Дигитайзер (digitizer/ graphic tablet/ графический планшет)
*
39
Это устройство на десять лет старше мыши, однако из-за своей дороговизны оно до сих пор не заменило ее.
Клавиатура
*
40
QWERTY
101 – 103 клавиши
Области
Сканер
устройство для ввода изображений
*
41
фото/ рисунок
текст
растровый рисунок
программа распознавания �(Fine Reader)
двоичный текст
бумага или пленка
цифровая �(двоичная) среда ПК
СКАНЕР
планшетный
Разрешение �[dpi (dot per inch)] �300-1200
Формат A4, A3
HP, Mustek, Epson
Распознавание символов (сравнение с эталоном)
*
42
Д
А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
…
A
B
C
D
E
F
J
H
I
…
a
b
c
d
e
f
j
h
i
…
а
б
в
г
д
е
ё
ж
з
…
A
Б
В
Г
Д
Е
Д – ошибка минимальная –>
код 196 (Win-1251) =&11000100
| | | | | | | |
Распознавание символов в �системе FineReader
Распознавание символов в �системе FineReader
Цифровая фотокамера
*
45
Матрица
G R
B G
(человеческий глаз наиболее чувствителен к зеленому цвету).
Шаблон Байера
Трехслойная матрица
Устройства вывода
Периферийные устройства
*
47
Мониторы ЭЛТ (CRT)
*
48
ЭЛТ - электронно-лучевая трубка
CRT - Cathode Ray Tube
Мониторы ЭЛТ (CRT)
*
49
ЭЛТ – электронно-лучевая трубка
Основные характеристики
Мониторы ЖК (LCD)
*
50
ЖК – жидко-кристаллические
LCD – Liquid Crystal Display
Мониторы ЖК (LCD)
*
51
TFT LCD – с активной матрицей
Мониторы ЖК (LCD) +
*
52
ЖК – жидко-кристаллические
LCD – Liquid Crystal Display
Преимущества
Мониторы ЖК (LCD) -
*
53
Недостатки
Плазменные панели �(PDP - Plasma Display Panel )
*
54
Плазменные панели �(PDP - Plasma Display Panel )
Преимущества
*
55
Плазменные панели �(PDP - Plasma Display Panel )
Недостатки
*
56
Плазменные панели �(PDP - Plasma Display Panel )
Сферы применения
*
57
Сравнение типов мониторов (1)
Параметр | ЖК / LCD | Плазма PDP | Кинескоп CRT |
Принцип | Управление светом лампы подсветки, проходящим через слой жидких кристаллов за счёт изменения ими плоскости поляризации | Свечение люминофора экрана под воздействия ультрафиолетовых лучей при разряде в плазме | Свечение люминофора экрана под воздействием электронного луча формируемого электронной пушкой |
Ресурс работы | 60000 час. лампа подсветки 250000 час. работа ЖК | 25000 час. | 25000 час. |
Яркость | 170 до 500 cd/m2 �(кандела/м2) | 300 до 1000 cd/m2 | 80 до 300 cd/m2 |
Контр-сть | 150:1 до 600:1 | 200:1 до 3000:1 | 350:1 до 750:1 |
Угол обзора | 90° до 170° | не ограничен | не ограничен |
Сравнение типов мониторов (2)
Параметр | ЖК / LCD | Плазма PDP | Кинескоп CRT |
Время реакции пикселя | от 15 до 50 мс | не заметно глазу | не заметно глазу |
Дефекты экрана | допускаются | допускаются | нет |
Качество фокусировки | идеальное | идеальное | от удов. до очень хор. |
Геометрические искажения | нет | нет | возможны |
Возможные разрешения | установленное | установленное | различные |
Однородность свечения | незначительно ярче по краям | равномерное | незначительно ярче в центре |
Влияние магнитных полей | нет | нет | да |
Сравнение типов мониторов (3)
Параметр | ЖК / LCD | Плазма PDP | Кинескоп CRT |
Температура корпуса при работе | малая | высокая | средняя |
Потребляемая мощность | малая | высокая | средняя |
Цена для�больших размеров экрана | Самая большая | Высокая но меньше ЖК | дешевле ЖК и плазмы |
Вес и габариты | меньше плазмы и кинескопа | больше ЖК и меньше кинескопа | самые большие |
Матричные �(игольчатые) принтеры
*
61
Последовательные, ударные.
Головка принтера оснащена 9, 18 или 24 иголками
Преимущества
Недостатки
Струйные принтеры (Ink Jet)
*
62
Принцип действия
Изображение формируется из микрокапель ( ~ 50 мкм) чернил, которые выдуваются из сопел картриджа. Каждая строка цветного изображения проходится как минимум 4 раза (CMYK). Количество сопел обычно от 16 до 64, но есть печатающие головки с сотнями сопел.
Преимущества
Последовательные, безударные
Струйные принтеры (Ink Jet)
*
63
Недостатки
Последовательные, безударные
Плоттеры (графопостроители)
*
64
Применяются для вывода длинных непрерывных графиков, диаграмм и больших чертежей.
Форматы: A2, A3, A1, A0
Различные модели плоттеров могут иметь как одно, так и несколько перьев различного цвета (обычно 4-8).
Лазерные �принтеры
Лазерные принтеры
*
66
Преимущества
Недостатки
Страничные, безударные
Лазерные принтеры (цветные)
*
67
Лазерные цветные принтеры низшего ценового диапазона используют четырехпроходную технологию. Поэтому их быстродействие при выводе цветных документов не превышает 8 стр./мин.
Сравнительная таблица типов принтеров
*
68
Параметр/ тип принтера | Матричные | Струйные | Лазерные |
Скорость печати | -1 | 0 | +1 |
Качество ч/б печати | -1 �(150dpi) | 0 (300 и более dpi) | +1 (300, 600 и более dpi) |
Качество цветной печати | не предусмотрена | 0 | практически не используются |
Цена копии | +1 | -1 | 0 |
Надежность | +1 | -1 | 0 |
Уровень шума | -1 | 0 | 0 |
Устройства коммуникации
*
69
Модем (Модулятор-Демодулятор)
Устройство для передачи сигнала (двоичного кода) по телефонным линиям.
Модуляция – преобразование дискретного сигнала компьютера в аналоговый, передающийся по телефонным линиям (модулирование несущей частоты телефонной линии).
*
70
внешний
внутренний
Коммутируемые - 300 - 28 800 бод (бит/c)
Выделенные - 33600 бод (бит/c)
Спецификация ПК
*
71
Чтение спецификации ПК
Intel Pentium 4 - 3.0GHz / 512Mb / 120Gb / 128Mb GeForce PCX 6600 / Combo: DVD16x + CD-RW52x32х52х / FDD / LAN / AC97 / kbd / M&P / 17" Samsung 710V (LCD, 1280x1024)
*
72
Тактовая частота процессора:
Объем оперативной памяти:
Емкость винчестера:
Объем оперативной памяти видео карты:
Диагональный размер монитора:
3,0 GHz
512 Mb
120 Gb
128 Mb
17’’
Чтение спецификации ПК
*
73
iP-4 Celeron 1,7GHz / 128 Mb DDR / 20 Gb / I-845G int �64Mb / CD-ROM 52-x / kbd/ M&P/ 3,5’’/ 17’’ Samsung/ 100TP
Тактовая частота процессора:
Объем оперативной памяти:
Емкость винчестера:
Объем оперативной памяти видео карты:
Диагональный размер монитора:
1,7 GHz
128 Mb
20 Gb
64 Mb
17’’