HDD (Hard Disk Drive — устройство управления жестких дисков), или винчестер, имеет также название накопитель для жестких дисков, просто жесткие диски, дисководы жестких дисков (на практике — винт), накопитель на жестких дисках (НМЖД), HMDD (Hard Magmetic Disk Drive) и предназначен для хранения основной информации пользователя. Первый жесткий диск имел 30 цилиндров и 30 секторов на цилиндре, поэтому назывался 30/30, по аналогии с автоматической винтовкой, почему и получил прозвище «винчестер», по названию патрона «30-30 Wincheste» которое прижилось до наших дней. Основным отличием жестких дисков от оперативной памяти является то, что при выключении компьютера данные сохраняются, а не уничтожаются, как в оперативной памяти. Одними из первых жестких дисков в компьютерах типа ХТ были диски емкостью 10Мб, сейчас выпускаются с емкостью, исчисляемой в терабайтах. Время доступа к данным при операциях чтения/записи медленнее, чем в оперативной памяти, но быстрее, чем у гибких дисков. Некоторые компании-производители указывают емкость в Мегабайтах, из расчета, что 1 Мб=1… Читать далее »
Шины, как известно, используются для передачи данных от центрального процессора к другим устройствам персонального компьютера. Для того, чтобы согласовать передачу данных к отдельным компонентам, работающих на своей частоте, используется чипсет – набор контроллеров, конструктивно объединенных в Северный и Южный мосты. Северный мост отвечает за обмен информацией с оперативной памятью и видеосистемой, Южный – за функционирование других устройств, подключаемых через соответствующие разъемы – жесткие диски, оптические накопители, а также устройств, находящихся на материнской плате (встроенная аудиосистема, сетевое устройство и др. ), и для внешних устройств – клавиатура, мышь и т.д. Схема системной платы показана ниже. Для связи процессора с мостами используется шина FSB (Front Side Bus) (наиболее часто используемые в настоящее время Hyper-Transport и SCI), северный мост (иногда называемый системным контроллером) позволяет функционировать наиболее производительным устройствам – видеоадаптеру с помощью шины PCI Express 16x и оперативной памяти через шину памяти. Южный мост обеспечивает работу менее скоростных устройств, подключаемых с помощью карт… Читать далее »
Многие дополнительные устройства компьютера (сетевые карты, звуковая карта, видеокарта и др.) подключаются через разъем на материнской плате, часто называемый слотом расширения или просто слотом для расширения функционаьных возможностей персонального компьютера. Эти устройства называются картами расширения, также называемые адаптерами или интерфейсными картами. При этом на ней имеются разъемы для подключения информационных кабелей, которые выводятся на заднюю панель системного блока. Это могут быть разные устройства: звуковая карта, видеоплата, модем, сканер и пр. Характеристики таких устройств описаны в соответствующих разделах этой главы. Далее описаны основные, характерные для всех этих устройств принципы установки и виды слотов (разъемов), в которые они устанавливаются. Карты расширения характеризуются унифицированными размерами, фиксированным расстоянием до задней кромки системного блока, определенным расстоянием между слотами, геометрией и расположением фиксирующей скобки, привязкой к крепежным точкам. Размеры карт могут быть различными, а максимальная длина составляет 335 мм и платы ее не превышают. Как правило, платы имеют меньший размер, а указанную длину имеют только очень… Читать далее »
Центральный процессор, далее процессор, является одним из главных компонентов компьютера. Часто его называют ЦПУ или CPU (Central Processor Unit — Центральное Процессорное Устройство), а также кристалл, камень, хост-процессор. Именно он выполняет все основные вычисления. И чем мощнее процессор, тем быстрее работает компьютер. Современные персональные компьютеры используют, как правило, определенный алгоритм обработки данных, называемый архитектурой Фон Неймана, когда инструкции и сами данные хранятся в одной памяти, а сам процесс обработки построен на циклической последовательной обработке данных. Правда, именно последовательность обработки является узким местом такой архитектуры, так как любое данное должно последовательно пройти через процессор, хотя само вычисление может быть однотипным. Из иных алгоритмов назовем Гарвардскую архитектуру, когда данные и программный код используют разную память. Однако в этом случае сложно использовать методы программирования, когда нужно поменять код в процессе выполнения программы, нельзя оперативно перераспределять память и т.д. Используется в встраиваемых компьютерах. Другой алгоритм, параллельный, применяется в суперкомпьютерах для ускорения процесса вычисления. Существуют… Читать далее »
Основные принципы построения ЭВМ были сформулированы американским учёным Джоном фон Нейманом в 40-х годах 20 века: 1. Любую ЭВМ образуют три основные компоненты: процессор, память и устройства ввода-вывода (УВВ). 2. Информация, с которой работает ЭВМ делится на два типа: набор команд по обработке (программы); данные подлежащие обработке. 3. И команды, и данные вводятся в память (ОЗУ) – принцип хранимой программы. 4. Руководит обработкой процессор, устройство управления (УУ) которого выбирает команды из ОЗУ и организует их выполнение, а арифметико-логическое устройство (АЛУ) проводит арифметические и логические операции над данными. 5. С процессором и ОЗУ связаны устройства ввода-вывода (УВВ). Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через системную шину (другое название — системная магистраль). Шина — это кабель, состоящий из множества проводников. По одной группе проводников — шине данных передаётся обрабатываемая информация, по другой — шине адреса — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается… Читать далее »
Памятью компьютера называется совокупность устройств для хранения программ, вводимой информации, промежуточных результатов и выходных данных. Классификация памяти представлен на рисунке: Внутренняя память предназначена для хранения относительно небольших объемов информации при ее обработке микропроцессором. Внешняя память предназначена для длительного хранения больших объемов информации независимо от того включен или выключен компьютер. Энергозависимой называется память, которая стирается при выключении компьютера. Энергонезависимой называется память, которая не стирается при выключении компьютера. К энергонезависимой внутренней памяти относится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Содержимое ПЗУ устанавливается на заводе-изготовителе и в дальнейшем не меняется. Эта память составлена из микросхем, как правило, небольшого объема. Обычно в ПЗУ записываются программы, обеспечивающие минимальный базовый набор функций управления устройствами компьютера. При включении компьютера первоначально управление передается программе из ПЗУ, которая тестирует компоненты компьютера и запускает программу-загрузчик операционной системы. К энергозависимой внутренней памяти относятся оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), видеопамять и кэш—память. В оперативном запоминающем устройстве в двоичном виде запоминается обрабатываемая информация, программа ее обработки,… Читать далее »
Центральный процессор — это центральное устройство компьютера, которое выполняет операции по обработке данных и управляет периферийными устройствами компьютера. У компьютеров четвёртого поколения и старше функции центрального процессора выполняет микропроцессор на основе СБИС, содержащей несколько миллионов элементов, конструктивно созданный на полупроводниковом кристалле путём применения сложной микроэлектронной технологии. В состав центрального процессора входят: устройство управления (УУ); арифметико-логическое устройство (АЛУ); запоминающее устройство (ЗУ) на основе регистров процессорной памяти и кэш-памяти процессора; генератор тактовой частоты (ГТЧ). Устройство управления организует процесс выполнения программ и координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ во время её работы. Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции над данными: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение и др. Запоминающее устройство — это внутренняя память процессора. Регистры служит промежуточной быстрой памятью, используя которые, процессор выполняет расчёты и сохраняет промежуточные результаты. Для ускорения работы с оперативной памятью используется кэш-память, в которую с опережением подкачиваются команды и данные из оперативной памяти, необходимые процессору для последующих операций. Генератор… Читать далее »
Виды плат Материнская плата, также называемая главной или системной платой (в разговорах специалистов просто “мать”), представляет собой одно из основных устройств в компьютере и обеспечивает связь между всеми элементами. При продаже плата часто называется не по ее типу, а по типу центрального процессора, например, плата для Pentium i3. Она изготовляется из стекловолокна, причем состоит из нескольких листов, на которые наносятся контакты (так называемая печатная плата) и имеет многослойную структуру. Вид платы показан ниже. Материнская плата крепится к стойке несколькими винтами. На ней располагаются следующие основные элементы: процессор, оперативная память, набор управляющих микросхем (чипсет), BIOS, кэш-память, шины, слоты расширения, батарейка и другие устройства. Кроме вышеперечисленных устройств, на плате имеются разъемы для параллельных, последовательных портов (для подключения клавиатуры и мыши), источника питания, встроенного динамика, индикаторов и кнопок, находящихся на передней панели системного блока. Тип материнской платы влияет на производительность компьютера и определяет те устройства, которые можно к ней подключить. Для передачи данных… Читать далее »
