Meniul
AcasăAndroid

Componentele interne ale unui computer. Principalele componente ale unui computer. Dispozitiv computer personal

Astăzi, tehnologia computerelor avansează cu salturi și, de exemplu, un computer poate deveni complet învechit în câțiva ani. Și pe hardware învechit, multe programe moderne vor rula lent sau nu vor porni deloc. Cineva se va oferi să cumpere și cineva se va oferi să facă upgrade. În ambele cazuri, trebuie să cunoașteți structura unității sistemului informatic.

Informații generale

Care sunt părțile principale ale PC-ului dvs.? În general, structura unui computer necesită prezența următoarelor elemente:

  • Dispozitivele interne ale unității de sistem.
  • (de obicei o tastatură și un mouse, dar pot fi completate cu multe altele, de exemplu, o tabletă de desen).
  • Dispozitive de ieșire a informațiilor (monitor, căști).
  • Suplimentare (cititoare de carduri, tunere TV, adaptoare de rețea, modemuri USB).

Structura unității sistemului informatic trebuie luată în considerare în detaliu, deoarece include multe componente importante care afectează direct sau indirect performanța sistemului în ansamblu. Aceste componente includ:

  • Placa de baza.
  • CPU.
  • RAM.
  • Hard disk sau unitate SSD.
  • Placa video.
  • Placa de sunet.
  • Dispozitive PCI.

Structura procesorului computerului

Se crede că unitatea centrală de procesare este cel mai complex dispozitiv digital dintr-un computer. Este realizat sub forma unei plachete de siliciu intr-o carcasa cu multi pini care se conecteaza la o priza speciala de pe placa de baza. O substanță este pulverizată pe siliciu, reproducând un circuit electric complex, dar foarte mic.

Câteva milioane de elemente (tranzistoare, rezistențe) sunt incluse în structura unui procesor de calculator. Toate piesele au o dimensiune de câțiva nanometri. După fabricarea dispozitivului, pe acesta este instalat un radiator pentru a elimina căldura și un ventilator. Atunci când un număr mare de tranzistoare funcționează simultan, acest lucru nu poate fi evitat.

Structura unui procesor de computer este atât de high-tech încât doar două companii din lume concurează pe acest segment de piață (Intel și AMD).

Principalele caracteristici ale procesorului

Principalele caracteristici ale procesorului sunt dimensiunea cache-ului și numărul de nuclee. În consecință, cu cât acești parametri sunt mai mari, cu atât dispozitivul efectuează calcule mai rapid. Frecvența ceasului determină câte operații logice și aritmetice pot fi efectuate pe secundă de un nucleu; în consecință, dacă există două nuclee în computer, atunci se efectuează de două ori mai multe operații pe secundă.

Cache-ul este conceput pentru a stoca comenzile pe care programele le trimit procesorului central. Informațiile sunt schimbate cu memoria cache la cea mai mare viteză. Dacă dimensiunea sa este prea mică, atunci nu va fi posibilă utilizarea întregii viteze a procesorului.

Structura plăcii de bază

Desigur, este necesar să se ia în considerare structura plăcii de bază a computerului. Placa de bază este un dispozitiv complex cu circuite multistrat. Conține prizele principale pentru conectarea tuturor celorlalte dispozitive de calculator, seturi logice astfel încât toate componentele să funcționeze interconectat și controlere pentru interfețele principale (placă de sunet, dispozitive de intrare/ieșire). Adesea, placa de bază poate avea sloturi pentru dispozitive suplimentare (PSI-e, PCI, USB).

Componenta cheie a unei plăci de bază este chipsetul. Acesta este un cip care conectează controlerele dispozitivului la CPU pentru funcționarea lor comună. Structura internă a computerului este în întregime determinată de chipset. De exemplu, este imposibil să instalați memorie de a treia generație pe o placă de bază dacă logica acceptă doar a doua, iar acest lucru este valabil și pentru toate celelalte dispozitive.

RAM

RAM (memorie cu acces aleatoriu). Când descrieți structura internă a unui computer, acest element nu poate fi ignorat. RAM stochează date temporare și instrucțiuni ale procesorului pentru care nu există suficient spațiu în cache. Cele mai importante caracteristici ale memoriei sunt frecvența, capacitatea, generarea și timpul. În același timp, un stick de memorie din generația DDR2 sau DDR nu poate fi instalat în slotul DDR3, deoarece seturile de logica software pentru toate aceste generații sunt diferite.

Frecvența și timingurile sunt cei mai importanți indicatori pentru determinarea vitezei schimbului de informații cu RAM. Există două reguli reciproc inverse aici. Dacă frecvența este mai mare, viteza este mai mare. În cazul cronometrarilor se aplică legea opusă, deci sunt de preferat cele mai mici.

Placa video

Structura unui computer personal în lumea modernă necesită în mod necesar prezența unei plăci video. În termeni simpli, acest dispozitiv pregătește și generează informații grafice, care sunt ulterior afișate pe ecran.

Adaptorul video poate fi încorporat în placa de bază a computerului sau conectat la un conector PCI-e. Adaptoarele de primul tip sunt aproape întotdeauna numite adaptoare bugetare; vă permit să lucrați confortabil în pachete de software de birou, dar nu creează imagini tridimensionale complexe. Chiar dacă astfel de plăci video sunt capabile să producă grafică, este puțin probabil ca puterea lor să fie suficientă pentru a menține în mod fiabil un nivel acceptabil de FPS (cadre pe secundă).

Dacă luăm în considerare un adaptor video conectat la conectorul PSI-e, putem spune că acesta este un computer suplimentar instalat în interiorul unității de sistem. Structura sa include și un procesor (dar nu un CPU, ci un GPU) cu sistem de răcire, memorie video (GDDR), controler, DAC și ADC (convertoare digital-analogic și analog-digital).

Faptul că structura computerului include un aparat atât de complex se datorează cerințelor crescute de resurse pentru redarea graficelor tridimensionale realiste. În caz contrar, va trebui să uiți de frumusețea jocurilor video moderne.

Puteți studia principalele caracteristici ale unei plăci video pe baza celor mai importanți parametri ai componentelor rămase incluse în structura computerului. Aici trebuie să includeți frecvența procesorului video, volumul, frecvența și lățimea de bandă a memoriei video. Nu putem să nu menționăm tehnologiile SLI și CrossFire. Acestea vă permit să combinați mai multe adaptoare video pentru a crește puterea sistemului video.

HDD

Unitatea de hard disk este folosită pentru a stoca date. Pe acesta sunt instalate sistemul de operare, jocurile, programele și pe acesta sunt stocate muzica, videoclipurile și fotografiile. Structura computerului este de așa natură încât orice dispozitiv poate fi înlocuit cu unul similar fără probleme, totuși, după schimbarea HDD-ului, toate datele utilizatorului se pierd, deoarece cele mai înalte cerințe de fiabilitate sunt impuse dispozitivelor de acest tip.

Principalele caracteristici ale HDD-ului

Capacitate (măsurată în octeți), cu cât este mai mare acest număr, cu atât mai multe date pot fi scrise pe unitate. În condițiile moderne, este logic să acordați preferință doar acelor membri ai familiei a căror capacitate este peste 500 de gigaocteți.

Viteza axului (măsurată în rotații pe secundă) determină viteza medie de acces la date. Cu cât această caracteristică este mai mare, cu atât informațiile sunt citite și scrise mai rapid. Amintiți-vă că vitezele mari creează niveluri ridicate de zgomot.

Interfață (tip de conector pentru conectarea la placa de sistem). Structura unui computer personal în lumea modernă este de așa natură încât este aproape imposibil să alegeți o placă de bază și un hard disk, astfel încât să nu se potrivească.

Un cache este similar cu RAM. Scopul său este de a netezi diferența dintre vitezele de citire și scriere. Atunci când alegeți un dispozitiv, acest parametru poate fi ignorat.

Tastatură

Totul merge înainte, totul se dezvoltă, puterea de calcul a procesoarelor crește, mijloacele didactice și prelegerile pe care se predă informatica se schimbă. Structura computerului are însă o componentă care rămâne neschimbată - tastatura. Poate fi cu chei cu membrană, semi-mecanice, mecanice sau să folosească un mecanism foarfecă.

Structura mecanismului membranei include conuri de plastic și trei straturi de peliculă pe care sunt amplasate contactele. Când apăsați o tastă, conul se contractă, scurtând contactele superioare și inferioare. Aceste tastaturi sunt cele mai ieftine și mai ușoare.

La tastaturile semi-mecanice, în locul contactelor pulverizate de scurtă durată, se instalează cele metalice, care sunt atașate la Dar revenirea cheii în poziția inițială și închiderea contactelor se realizează în continuare printr-un con de plastic.

Tastaturile mecanice folosesc un arc ca mecanism de întoarcere. Sunt considerate cele mai durabile și fiabile. Durata de viață a acestora în modul normal variază de la 50 la 100 de ani. Greutatea este mult mai mare decât oricare altele.

Sunt considerate un tip de membrană. Acestea sunt cel mai adesea instalate pe laptopuri. Sub cheie, pe lângă membrană, există două bare dreptunghiulare transversale care asigură o mișcare lină, iar aceasta, la rândul său, protejează împotriva blocării.

unitate de putere

Când este descrisă anatomia computerului (sau structura unui computer), informațiile despre acea componentă sunt adesea tăiate. Dar în zadar, stabilitatea întregului sistem depinde de sursa de alimentare.

Caracteristica sa principală este puterea. Piața modernă oferă o gamă de dispozitive de la 300 la 1600 de wați. Patru sute sunt suficiente pentru un computer de birou, dar cel mai recent sistem de jocuri va necesita cel puțin un kilowatt.

Rețineți că sursa de alimentare nu trebuie doar să ofere tuturor componentelor puterea necesară, ci și să aibă surplus de putere care depășește indicatorii standard cu 20%. Acesta este cazul deoarece, în timp, caracteristicile surselor de alimentare „sac” și sarcinile de vârf pot deteriora dispozitivul.

După cum spune informatica, structura unui computer este absolut independentă de sursa de alimentare selectată. Sunt universale și potrivite pentru orice configurație. Cu toate acestea, sursele de alimentare mai puternice au o dimensiune mai mare și un număr crescut de conectori de același tip. În marea majoritate a cazurilor, numărul de conectori este excesiv chiar și la sursele de alimentare cu cea mai mică putere.

Este mai bine să nu folosiți PB-uri ieftine produse de producători fără nume. Dispozitivele PC sunt alimentate cu tensiune joasă (de la 3 la 12 volți), și chiar și o ușoară fluctuație a acestui indicator poate deteriora unele componente hardware. În plus, în practică, astfel de surse de alimentare produc o putere cu un sfert mai mică decât datele din fișa de date.

În loc de o postfață

Programul educațional pe tema „construirea unui computer pentru manechin” este finalizat. Nu descrie informații complet exhaustive. În astfel de descrieri, se poate aprofunda la nesfârșit, descriind detalii tehnice, dar pentru utilizatorul obișnuit, informațiile furnizate în acest articol sunt suficiente. Înțelegând deja la acest nivel, nu te poți numi începător sau începător.

Conform scopului său, un computer este un dispozitiv universal pentru lucrul cu informații. Conform principiilor designului său, un computer este un model al unei persoane care lucrează cu informații.


Calculator personal(PC) este un computer conceput pentru a servi o stație de lucru. Caracteristicile sale pot diferi de computerele mainframe, dar este capabil din punct de vedere funcțional să efectueze operațiuni similare. După metoda de operare, se disting modelele PC desktop (desktop), portabile (laptop și notebook) și de buzunar (palmtop).

Hardware. Deoarece computerul oferă toate cele trei clase de metode de informare pentru lucrul cu date (hardware, software și naturale), se obișnuiește să vorbim despre un sistem informatic ca fiind format din hardware și software care lucrează împreună. Componentele care alcătuiesc hardware-ul unui computer se numesc hardware. Ei efectuează toată munca fizică cu date: înregistrare, stocare, transport și transformare, atât în ​​formă, cât și în conținut, și, de asemenea, le prezintă într-o formă convenabilă pentru interacțiunea cu metodele naturale de informare umană.

Totalitatea hardware-ului unui computer se numește configurația hardware a acestuia.

Video YouTube


Software. Programele pot fi în două stări: activ și pasiv. Într-o stare pasivă, programul nu funcționează și arată ca date, al căror conținut este informație. În această stare, conținutul programului poate fi „citit” de către alte programe, cum ar fi cărțile sunt citite și schimbate. Din acesta puteți afla scopul programului și cum funcționează. În starea pasivă, programele sunt create, editate, stocate și transportate. Procesul de creare și editare a programelor se numește programare.

Când un program se află într-o stare activă, conținutul datelor sale este considerat drept comenzi în funcție de care funcționează hardware-ul computerului. Pentru a schimba ordinea de funcționare a acestora, este suficient să întrerupeți execuția unui program și să începeți execuția altuia, care conține un set diferit de comenzi.

Setul de programe stocate pe un computer formează software-ul acestuia. Setul de programe pregătite pentru funcționare se numește software instalat. Setul de programe care rulează la un moment dat sau altul se numește configurație software.



Dispozitiv de calculator. Orice computer (chiar și cel mai mare) este format din patru părți:

dispozitive de intrare

dispozitive de procesare a informațiilor

dispozitive de stocare

dispozitive de ieșire a informațiilor.

Din punct de vedere structural, aceste părți pot fi combinate într-un singur caz de dimensiunea unei cărți, sau fiecare parte poate consta din mai multe dispozitive destul de voluminoase

Configurație hardware de bază pentru PC. Configurația hardware de bază a unui computer personal este setul minim de hardware suficient pentru a începe să lucreze cu un computer. În timp, conceptul de configurație de bază se schimbă treptat.

Cel mai adesea, un computer personal este format din următoarele dispozitive:

Unitate de sistem

Monitorizați

Tastatură

Mouse

În plus, pot fi conectate și alte dispozitive de intrare și ieșire, cum ar fi difuzoare, o imprimantă, un scanner...

Unitate de sistem- unitatea principală a unui sistem informatic. Conține dispozitive care sunt considerate interne. Dispozitivele conectate extern la unitatea de sistem sunt considerate externe. Termenul de echipament periferic este folosit și pentru dispozitivele externe.
Monitorizați- un dispozitiv pentru reproducerea vizuală a informațiilor simbolice și grafice. Servește ca dispozitiv de ieșire. Pentru PC-urile desktop, cele mai comune monitoare astăzi sunt cele bazate pe tuburi catodice. Seamănă vag cu televizoarele de uz casnic.
Tastatură- un dispozitiv cu tastatură conceput pentru a controla funcționarea unui computer și pentru a introduce informații în acesta. Informațiile sunt introduse sub formă de date cu caractere alfanumerice.
Mouse- dispozitiv grafic de control.

Dispozitivele interne ale unui computer personal.
Dispozitivele situate în unitatea de sistem sunt considerate interne. Unele dintre ele sunt accesibile pe panoul frontal, ceea ce este convenabil pentru schimbarea rapidă a mediilor de stocare, cum ar fi dischetele. Conectorii unor dispozitive sunt amplasați pe peretele din spate - sunt utilizați pentru conectarea echipamentelor periferice. Accesul la unele dispozitive ale unității de sistem nu este asigurat - nu este necesar pentru funcționarea normală.

CPU. Microprocesor- microcircuitul principal al unui computer personal. Toate calculele sunt efectuate în ea. Caracteristica principală a procesorului este frecvența ceasului (măsurată în megaherți, MHz). Cu cât viteza ceasului este mai mare, cu atât performanța procesorului este mai mare. Deci, de exemplu, la o frecvență de ceas de 500 MHz, procesorul își poate schimba
afirmă de 500 de milioane de ori. Pentru majoritatea operațiunilor, un ciclu de ceas nu este suficient, astfel încât numărul de operații pe care un procesor le poate efectua pe secundă depinde nu numai de viteza de ceas, ci și de complexitatea operațiunilor.

Singurul dispozitiv despre care procesorul „o știe de la naștere” este RAM - funcționează împreună cu acesta. De aici provin datele și comenzile. Datele sunt copiate în celulele procesorului (numite registre) și apoi convertite conform conținutului instrucțiunilor. Veți obține o imagine mai completă a modului în care procesorul interacționează cu RAM în capitolele despre principiile fundamentale de programare.

RAM. RAM poate fi considerată ca o gamă largă de celule care stochează date numerice și comenzi în timp ce computerul este pornit. Cantitatea de RAM este măsurată în milioane de octeți - megaocteți (MB).

Procesorul poate accesa orice celulă RAM (octet) deoarece are o adresă numerică unică. Procesorul nu poate accesa un singur bit de RAM, deoarece bitul nu are o adresă. În același timp, procesorul poate schimba starea oricărui bit, dar acest lucru necesită mai multe acțiuni.

Placa de baza. Placa de bază este cea mai mare placă de circuite a unui computer personal. Conține autostrăzi care conectează procesorul cu RAM - așa-numitele autobuze. Există o magistrală de date prin care procesorul copiază datele din celulele de memorie, o magistrală de adrese prin care se conectează la anumite celule de memorie și o magistrală de comandă prin care procesorul primește comenzi de la programe. Toate celelalte dispozitive interne ale computerului sunt, de asemenea, conectate la magistralele plăcii de bază. Funcționarea plăcii de bază este controlată de un chipset cu microprocesor - așa-numitul chipset.

Adaptor video. Un adaptor video este un dispozitiv intern instalat într-unul dintre conectorii de pe placa de bază. Primele computere personale nu aveau adaptoare video. În schimb, o zonă mică a fost alocată în RAM pentru stocarea datelor video. Un cip special (controler video) a citit datele din celulele de memorie video și a controlat monitorul în conformitate cu acestea.

Pe măsură ce capacitățile grafice ale computerelor s-au îmbunătățit, zona de memorie video a fost separată de RAM principală și, împreună cu controlerul video, a fost separată într-un dispozitiv separat, care a fost numit adaptor video. Adaptoarele video moderne au propriul procesor de calcul (procesor video), care a redus sarcina procesorului principal la construirea de imagini complexe. Procesorul video joacă un rol deosebit de important atunci când construiesc imagini tridimensionale pe un ecran plat. În timpul unor astfel de operații, el trebuie să efectueze un număr deosebit de mare de calcule matematice.

La unele modele de plăci de bază, funcțiile adaptorului video sunt îndeplinite de cipuri chipset - în acest caz se spune că adaptorul video este integrat cu placa de bază. Dacă adaptorul video este realizat ca un dispozitiv separat, se numește placă video. Conectorul plăcii video este amplasat pe peretele din spate. La el este conectat un monitor.

Adaptor de sunet. Pentru computerele IBM PC, lucrul cu sunet nu a fost furnizat inițial. În primii zece ani de existență, computerele acestei platforme au fost considerate echipamente de birou și au făcut fără dispozitive de sunet. În prezent, instrumentele audio sunt considerate standard. Pentru a face acest lucru, pe placa de bază este instalat un adaptor de sunet. Poate fi integrat în chipsetul plăcii de bază sau implementat ca o placă plug-in separată numită placă de sunet.
Conectorii plăcii de sunet sunt amplasați pe peretele din spate al computerului. Pentru a reda sunetul, difuzoarele sau căștile sunt conectate la acestea. Un conector separat este destinat pentru conectarea unui microfon. Dacă aveți un program special, acesta vă permite să înregistrați sunet. Există, de asemenea, un conector (ieșire de linie) pentru conectarea la un echipament extern de înregistrare a sunetului sau de reproducere a sunetului (reportatoare, amplificatoare etc.).

HDD. Deoarece RAM-ul computerului este șters atunci când alimentarea este oprită, este necesar un dispozitiv pentru a stoca date și programe pentru o perioadă lungă de timp. În prezent, așa-numitele hard disk-uri sunt utilizate pe scară largă în aceste scopuri.
Principiul de funcționare al unui hard disk se bazează pe înregistrarea modificărilor din câmpul magnetic din apropierea capului de înregistrare.

Parametrul principal al unui hard disk este capacitatea, măsurată în gigaocteți (miliarde de octeți), GB. Dimensiunea medie a unui hard disk modern este de 80 - 160 GB, iar acest parametru este în continuă creștere.

Unitate de dischetă. Pentru a transporta date între computere la distanță, se folosesc așa-numitele dischete. O dischetă standard (dischetă) are o capacitate relativ mică de 1,44 MB. Conform standardelor moderne, acest lucru este complet insuficient pentru majoritatea sarcinilor de stocare și transport de date, dar costul scăzut al suportului și disponibilitatea ridicată au făcut ca dischetele să fie cele mai comune medii de stocare.

Pentru a scrie și a citi datele stocate pe dischete, se folosește un dispozitiv special - o unitate de disc. Orificiul de primire a unității este situat pe panoul frontal al unității de sistem.

Unitatea CD ROM. Pentru a transporta cantități mari de date, este convenabil să folosiți CD-ROM-uri. Aceste discuri pot citi doar date scrise anterior; nu pot fi scrise pe acestea. Capacitatea unui disc este de aproximativ 650-700 MB.

Unitățile CD-ROM sunt folosite pentru a citi CD-uri. Parametrul principal al unei unități CD-ROM este viteza de citire. Se măsoară în mai multe unități. Viteza de citire aprobată la mijlocul anilor 80 este luată ca una. pentru CD-uri muzicale (CD-uri audio). Unitățile CD-ROM moderne oferă viteze de citire de 40x - 52x.
Principalul dezavantaj al unităților CD-ROM - incapacitatea de a scrie discuri - a fost depășit în dispozitivele moderne de scriere o singură dată - CD-R. Există și dispozitive CD-RW care permit înregistrări multiple.

Principiul stocării datelor pe CD-uri nu este magnetic, precum dischetele, ci optic.

Porturi de comunicație. Pentru a comunica cu alte dispozitive, cum ar fi o imprimantă, scaner, tastatură, mouse etc., computerul este echipat cu așa-numitele porturi. Un port nu este doar un conector pentru conectarea echipamentelor externe, deși un port se termină într-un conector. Un port este un dispozitiv mai complex decât un simplu conector, având propriile microcircuite și controlat de software.

Adaptor de retea. Adaptoarele de rețea sunt necesare pentru ca computerele să poată comunica între ele. Acest dispozitiv asigură că procesorul nu trimite o nouă porțiune de date către portul extern până când adaptorul de rețea al unui computer vecin nu a copiat porțiunea anterioară în sine. După aceasta, procesatorului i se dă un semnal că datele au fost colectate și pot fi trimise altele noi. Așa are loc transferul.

Atunci când un adaptor de rețea „învață” de la un adaptor vecin că are o bucată de date, o copiază în sine și apoi verifică dacă îi este adresată. Dacă da, le transmite procesorului. Dacă nu, le pune pe portul de ieșire, de unde le va ridica adaptorul de rețea al următorului computer vecin. Acesta este modul în care datele se deplasează între computere până ajung la destinatar.

Adaptoarele de rețea pot fi încorporate în placa de bază, dar sunt instalate mai des separat, sub formă de carduri suplimentare numite plăci de rețea.

Salutare tuturor. Alexander Osipov este în legătură. Astăzi vom vorbi despre principalele componente ale unui computer personal.

Structura computerului nu a suferit practic nicio modificare de-a lungul întregii perioade de existență. Cu toții ascundem și principalele dispozitive computerizate în carcasă. Se schimbă doar componentele computerului în sine, dar nu și scopul lor. Ele devin din ce în ce mai avansate din punct de vedere tehnologic, mai fiabile, mai spațioase și mai rapide. Noi tipuri de conectori pentru dispozitive și metode de conectare a acestora sunt inventate și puse în practică.

În acest articol vă voi spune și vă voi arăta clar structura unui computer modern. Deși subiectul este, cel puțin, destul de șocat, mi-am dorit foarte mult să vorbesc și pe acest subiect, deoarece mulți oameni nu știu, sau au o idee eronată, ce este o unitate de sistem, procesor, placă video etc.

Unii numesc unitatea de sistem procesor, alții confundă hard disk-ul cu RAM. Vânzătorii fără scrupule din magazinele de calculatoare profită cu mare succes de această ignoranță. La urma urmei, dacă nu poți distinge un dispozitiv computer de altul, atunci este ușor să te înșeli. Așa că, mai întâi, să facem puțină educație informatică.

O unitate de sistem computerizată este o carcasă de computer cu componente instalate în interiorul ei și nimic mai mult. Spun asta celor care numesc unitatea de sistem computerizată procesor sau altceva.


Pe plan extern, multe dispozitive nu se pot distinge, în ciuda caracteristicilor de performanță diferite (RAM, procesor, hard disk etc.). Ele pot diferi semnificativ, atât ca preț, cât și ca performanță. Priviți foarte atent în cardul de garanție ceea ce cumpărați, cât costă și comparați-l întotdeauna cu ceea ce este instalat în computerul pe care îl cumpărați (cereți managerului să afișeze caracteristicile dispozitivelor interne ale computerului pe monitor).

Pentru a înțelege dacă sunteți înșelat sau nu, trebuie să învățați să înțelegeți și să selectați corect toate acele dispozitive și componente de computer de care aveți nevoie.

Să trecem la o scurtă descriere a dispozitivelor computerizate necesare pentru funcționarea completă a acestuia.

(în argoul informatic poate fi numit unitate de sistem, carcasă) - un dispozitiv al cărui scop principal este de a proteja principalele componente ale computerului de influențe externe și deteriorări mecanice, de a le plasa cât mai convenabil și de a menține condițiile de temperatură necesare pentru funcţionarea lor neîntreruptă şi pe termen lung.

De asemenea, vă permite să protejați radiațiile electromagnetice.

Există multe modificări ale carcasei computerelor, care diferă ca dimensiune și material. Puteți citi mai multe despre carcasele computerului în articol.

Placă de bază (sistem).


(placa de baza, placa de baza, MB, in argou mama, mama, placa de baza). Se mai numește și placa de sistem, deoarece este cea care unește și organizează munca tuturor componentelor computerului. În aceasta inserăm procesorul central, memoria RAM și placa video. La conectorii acestuia sunt conectate hard disk-uri, unități optice și diverse dispozitive periferice.

Pentru a controla și monitoriza funcționarea tuturor dispozitivelor, placa de bază are multe chipseturi, microcircuite și controlere diferite.

Alegerea modelului plăcii de bază determină ce tip și de la ce producător (Intel, AMD) va fi instalat procesorul în computerul dumneavoastră.

De asemenea, atunci când alegeți o placă de bază, acordați atenție tipului de memorie pe care îl folosește (DDR2, DDR3) și tipului de conector (AGP, PCI-E) pentru placa video (dacă este necesar).

Dacă cumpărați dispozitive suplimentare care se conectează în interiorul unității de sistem (placă de sunet, placă video, modem, tuner TV), atunci uitați-vă cu atenție pentru a vedea dacă aveți spațiu liber pentru ele și dacă conectorii de pe placa de bază sunt potriviți pentru echipamentul pe care îl aveți ales.

Când faceți upgrade sau cumpărați un computer nou, decideți în primul rând tipul și modelul procesorului, apoi alegeți o placă de bază pentru acesta și abia apoi restul dispozitivelor necesare care se potrivesc cu placa dvs. de bază.

Central CPU


(CPU de la unitatea centrală de procesare engleză, CPU, unitate centrală de procesare CPU). Este un circuit integrat care execută instrucțiunile mașinii. Piesa principală a hardware-ului computerului. Este procesorul care prelucrează cea mai mare parte a datelor cu care încărcăm computerul.

Performanța computerului în ansamblu depinde în mare măsură de viteza procesorului central.

Astăzi, performanța procesorului este determinată de viteza de ceas și numărul de nuclee. Există și alți parametri ai procesorului care îi afectează performanța, dar îi voi descrie într-un articol separat.

Acum există doi producători principali care conduc pe piața microprocesoarelor atât pentru computere desktop, cât și pentru laptopuri. Acestea sunt corporații Intel și AMD.

RAM


RAM(memorie cu acces aleatoriu din engleză. Random Access Memory; în argoul computerelor - memorie, RAM).

Este un set nevolatil de cipuri în care sunt stocate temporar datele și comenzile, care sunt ulterior utilizate de procesorul central pentru a efectua operațiuni specificate.
De obicei, RAM conține datele necesare pentru funcționarea sistemului de operare și pentru rularea proceselor diferitelor programe.

Volumul și viteza RAM determină numărul de sarcini pe care un computer le poate îndeplini simultan și viteza de execuție a acestora.

hard disk (hard disk, HDD)


HDD sau hard disk HDD (HDD de la hard disk, hard disk) - un dispozitiv de stocare a informațiilor cu acces aleatoriu bazat pe principiul înregistrării magnetice a datelor.

Astăzi, acesta este principalul dispozitiv de stocare a datelor pe toate computerele desktop și pe multe modele de laptopuri.

Acest segment de piață a rămas latent multă vreme. Doar volumul de informații stocate pe hard disk a crescut, dar nu și viteza acestuia.

Acum, HDD-urile sunt înlocuite cu hard disk-uri SSD (unitate solid-state) bazate pe memorie flash. Viteza lor de funcționare este de multe ori mai mare, dar prețul este încă mare.

Capacitatea hard disk-ului este măsurată în Gigabytes sau Terabytes.

Cu cât capacitatea hard diskului este mai mare, cu atât puteți stoca mai multe date diferite pe computer.

Unitatea de disc este cel mai mare blocaj în viteza unui computer modern.

Placa video (accelerator grafic)


(accelerator grafic, accelerator video, adaptor video, placă grafică sau card) este un dispozitiv electronic special care prelucrează și convertește datele primite de acesta pentru a fi scoase în continuare pe ecranul monitorului.

Toate plăcile video moderne au propriul procesor grafic (care vă permite să ușurați serios procesorul central), care, în funcție de arhitectură, este capabil să proceseze informații grafice în moduri 2D sau 3D la viteze diferite.

Plăcile video sunt împărțite în extern(mai rapid) și incorporat(sub forma unui cip separat) în placa de bază (cele mai lente).

Jocurile 3D moderne vor necesita o placă video externă destul de puternică, dar pentru lucrul în aplicații de birou, vizionarea de filme sau jocuri simple, adaptorul video încorporat va fi suficient.
Recent, au început să apară procesoare cu nucleu grafic integrat. Îți voi spune ce dă asta într-unul dintre articole.

Unitate optică (CD, DVD-RW)


– un dispozitiv mecanic controlat de un circuit electronic și conceput pentru citirea, scrierea sau ștergerea informațiilor folosind un laser de lungimi diferite de pe medii optice de stocare (CD) precum: CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, DVD-RW, BD-R, BD-RW.
Poate funcționa atât cu discuri cu un singur strat, cât și cu mai multe straturi de 12 cm sau 8 cm.

Sursa de alimentare pentru computer (PSU)


Sursa de alimentare pentru computer (PSU)– un element foarte important al unui sistem informatic. Este responsabil pentru stabilitatea și calitatea energiei furnizate celorlalte dispozitive ale unității de sistem.
Fiabilitatea și siguranța informațiilor de pe hard disk, precum și existența pe termen lung a altor componente în cazul unei căderi de curent depind de calitatea acesteia.

Deoarece rețeaua folosește curent alternativ, iar computerul necesită curent continuu, sarcina principală a sursei de alimentare este conversia (rectificarea) a acesteia.

Principalele caracteristici ale sursei de alimentare sunt:

  • Putere (măsurată în wați)
  • Eficiență (Coeficient de eficiență)
  • Sisteme de protecție la supratensiune încorporate
  • Răcire
  • Dimensiuni

De asemenea, atunci când alegeți o sursă de alimentare pentru computer, ar trebui să acordați atenție numelui producătorului. Brand sau nonname.

Aici alegi, așa cum se spune, „cu portofelul tău”, dar alegerea corectă este evidentă.


(placă audio, „placă de sunet”, placă de sunet) - echipament suplimentar sau încorporat care vă permite să reproduceți sunetul utilizând sisteme acustice (difuzoare de sunet), precum și să îl procesați și să îl înregistrați folosind un software special.

La momentul apariției computerelor multimedia, plăcile de sunet erau plăci de expansiune separate introduse într-un slot special.

Plăcile de sunet moderne există atât externe, cât și încorporate în placa de bază.
Plăcile audio externe sunt un dispozitiv mult mai funcțional pentru procesarea și eliberarea sunetului de înaltă calitate în comparație cu plăcile de sunet încorporate.

Unitate de dischetă (FDD)


Nu are rost să luăm în considerare o unitate de disc pentru citirea discurilor magnetice moi (unitate de dischetă), deoarece este învechită, deși mulți oameni încă o folosesc.

A fost înlocuit cu unități flash, iar în locul FDD-ului, puteți introduce alte dispozitive necesare în carcasa computerului, cum ar fi un cititor de carduri (un dispozitiv pentru citirea diferitelor carduri de memorie) sau altceva.
Există dispozitive la vânzare care combină FDD și cititor de carduri. Există, de asemenea, unități de dischetă care se conectează prin USB.

Sistem de răcire

Un sistem de răcire de înaltă calitate și organizat corespunzător pentru cele mai „fierbinți” componente și unitatea de sistem în ansamblu va preveni multe erori și defecțiuni ale computerului dumneavoastră. Din articol veți afla despre toate subtilitățile și nuanțele unui element atât de important folosit în construcția sistemelor de răcire ca ventilator de computer.

Sper că acest articol vă va ajuta să rezolvați problemele și sarcinile cu care vă confruntați.

Pentru fiecare dintre dispozitivele descrise aici, va exista un articol separat cu o analiză detaliată a tuturor nuanțelor. De la achiziția corectă până la instalare în computer și configurare. La revedere tuturor.

Deci, în ce constă computerul nostru personal obișnuit (PC) pe care îl folosim acasă sau la serviciu?

Să ne uităm la hardware-ul său („hardware”):

  • unitatea de sistem (acea cutie mare care stă pe masa dvs. sau sub masă, pe partea laterală a acesteia etc.). Conține toate componentele principale ale computerului.
  • periferice(cum ar fi un monitor, tastatură, mouse, modem, scaner etc.).

Unitatea de sistem dintr-un computer este unitatea „principală”. Dacă deșurubați cu atenție șuruburile de pe peretele din spate, îndepărtați panoul lateral și priviți înăuntru, atunci numai în aparență structura sa va părea complicată. Acum voi descrie pe scurt structura sa, apoi voi descrie elementele principale în limbajul cel mai ușor de înțeles.

Unitatea de sistem conține următoarele elemente (nu neapărat toate odată):

- Unitate de alimentare

- Unitate de hard disk (HDD)

- Unitate de dischetă (FDD)

— unitate CD sau DVD (CD/DVD ROM)

— Conectori pentru dispozitive suplimentare (porturi) pe panoul din spate (uneori și pe partea frontală) etc.

— Placă de sistem (denumită mai des placă de bază), care, la rândul ei, conține:

  • microprocesor;
  • coprocesor matematic;
  • generator de ceas;
  • cipuri de memorie(RAM, ROM, memorie cache, memorie CMOS)
  • controlere (adaptoare) de dispozitive: tastaturi, discuri etc.
  • plăci de sunet, video și de rețea;
  • cronometru etc.

Toate sunt conectate la placa de bază folosind conectori (sloturi). Ne vom uita la elementele sale cu caractere aldine mai jos.

Și acum, în ordine, despre unitatea de sistem:

1 . Totul este clar cu sursa de alimentare: alimentează computerul. Permiteți-mi să spun doar că, cu cât este mai mare puterea, cu atât este mai rece.

2. Un hard disk (HDD - hard disk drive) este numit în mod popular un hard disk.

Această poreclă a apărut din denumirea din argou pentru primul model de hard disk de 16 KB (IBM, 1973), care avea 30 de piste a 30 de sectoare, care coincideau întâmplător cu calibrul „30/30” al celebrei puști de vânătoare Winchester. Capacitatea acestei unități este de obicei măsurată în gigaocteți: de la 20 GB (pe computerele vechi) la câțiva Terrabytes (1 TB = 1024 GB). Cea mai comună capacitate de hard disk este de 250-500 GB. Viteza de operare depinde de viteza de rotatie (5400-10000 rpm). În funcție de tipul de conexiune dintre hard disk și placa de bază, se disting ATA și IDE.

3. O unitate de dischetă (FDD - floppy disk drive) nu este nimic mai mult decât unitate de dischetă. Capacitatea lor standard este de 1,44 MB cu un diametru de 3,5" (89 mm). Discurile magnetice folosesc materiale magnetice cu proprietăți speciale ca mediu de stocare care le permite să înregistreze două stări magnetice, fiecăruia cărora li se atribuie cifre binare: 0 și 1.

4 . Unități de disc optice (CD-ROM) vin în diferite diametre (3,5" și 5,25") și capacități. Cele mai comune dintre ele sunt cu o capacitate de 700 MB. Se întâmplă că discurile CD pot fi folosite pentru înregistrare o singură dată (atunci se numesc R) și este mai profitabil să folosești discuri RW reinscriptibile în mod repetat.

DVD inițial înseamnă Digital Video Disk. În ciuda numelui, DVD-urile pot înregistra orice, de la muzică la date. Prin urmare, recent o altă decodare a acestui nume a devenit din ce în ce mai comună - Digital Versatile Disk, tradus vag însemnând „disc universal digital”. Principala diferență dintre DVD-uri și CD-uri este cantitatea de informații care poate fi înregistrată pe astfel de suporturi. De la 4,7 la 13 și chiar și până la 17 Gb pot fi înregistrate pe un disc DVD. Acest lucru se realizează în mai multe moduri. În primul rând, citirea DVD-urilor folosește un laser cu o lungime de undă mai scurtă decât citirea CD-urilor, ceea ce a crescut semnificativ densitatea de înregistrare. În al doilea rând, standardul prevede așa-numitele discuri cu două straturi, în care pe o parte datele sunt înregistrate în două straturi, în timp ce un strat este translucid, iar al doilea strat este citit „prin” primul. Acest lucru a făcut posibilă scrierea datelor pe ambele părți ale DVD-urilor, dublându-le astfel capacitatea, ceea ce se face uneori.

5 . Alte dispozitive suplimentare pot fi conectate la un computer personal ( mouse, imprimantă, scaner și alte). Conexiunea se face prin porturi - conectori speciali pe panoul din spate.

Există porturi paralele (LPT), seriale (COM) și seriale universale (USB). Un port serial transmite informații bit cu bit (mai lent) pe un număr mic de fire. Un mouse și un modem sunt conectate la portul serial. Printr-un port paralel, informațiile sunt transmise simultan pe un număr mare de fire corespunzător numărului de biți. La portul paralel sunt conectate o imprimantă și un hard disk extern. Portul USB este folosit pentru a conecta o gamă largă de dispozitive periferice - de la un mouse la o imprimantă. Schimbul de date între computere este, de asemenea, posibil.

6. Dispozitivele principale ale computerului (procesor, RAM etc.) sunt amplasate placa de baza.

Microprocesorul (mai simplu - procesor) este unitatea centrală a unui PC, concepută pentru a controla funcționarea tuturor blocurilor mașinii și pentru a efectua operații aritmetice și logice asupra informațiilor.

Principalele sale caracteristici sunt adâncimea de biți (cu cât este mai mare, cu atât performanța computerului este mai mare) și frecvența ceasului (determină în mare măsură viteza computerului). Viteza ceasului indică câte operații elementare (cicluri) efectuează procesorul într-o secundă.
Procesoarele Intel Pentium și versiunea sa economică Celeron sunt respectate pe piață, iar concurenții lor - AMD Athlon cu versiunea economică Duron sunt de asemenea apreciați. Procesoarele Intel se caracterizează prin fiabilitate ridicată, generare scăzută de căldură și compatibilitate cu toate programele și hardware-ul. Și AMD arată o viteză mai mare cu grafica și jocuri, dar este mai puțin fiabil.

Memoria computerului poate fi internă sau externă. Dispozitivele de memorie externă includ HDD, FDD, CD-ROM, DVD-ROM deja discutate. Memoria internă include stocare permanentă (ROM, ROM), memorie cu acces aleatoriu (RAM), cache.

ROM-ul este conceput pentru a stoca programe permanente și informații de referință (BIOS - Basic Input-Output System - sistem de bază de intrare-ieșire).

RAM este rapidă și este folosită de procesor pentru stocarea pe termen scurt a informațiilor în timp ce computerul funcționează.

Când sursa de alimentare este oprită, informațiile din RAM nu sunt salvate. Pentru funcționarea normală a unui computer în zilele noastre, este indicat să aveți de la 1 GB până la 3 GB RAM.

Memoria cache este o memorie intermediară ultra-înaltă.

Memorie CMOS - CMOS RAM (RAM Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Acesta stochează setările de configurare a computerului care sunt verificate de fiecare dată când sistemul este pornit. Pentru a modifica setările de configurare a computerului, BIOS-ul conține un program de configurare a computerului - SETUP.

Plăci de sunet, video și de rețea poate fi integrat în placa de bază sau extern. Plăcile externe pot fi întotdeauna înlocuite, în timp ce dacă placa video încorporată se defectează, va trebui să înlocuiți întreaga placă de bază. Pentru plăcile video, am încredere în ATI Radeon și Nvidia. Cu cât memoria plăcii video este mai mare, cu atât mai bine.

Periferice

Calculatorul este format din 6 grupuri de taste:

  • Alfanumerice;
  • Comenzi (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);
  • Funcțional (F1-F12);
  • Tastatură numerică;
  • Controale cursor (->,<-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);
  • Indicatoarele luminoase ale funcției (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

Mouse (mecanic, optic). Majoritatea programelor folosesc două dintre cele trei taste ale mouse-ului. Tasta din stânga este cea principală, controlează computerul. Joacă rolul tastei Enter. Funcțiile tastei potrivite variază în funcție de program. În mijloc se află o rotiță de defilare, cu care te obișnuiești rapid.

Modem - adaptor de rețea. Poate fi atât extern cât și intern.

Scanerul citește automat de pe suport de hârtie și introduce orice texte și imagini imprimate în computer.

Microfonul este folosit pentru a introduce sunetul în computer.

(afișare) este conceput pentru a afișa informații pe ecran. Cel mai adesea, PC-urile moderne folosesc monitoare SVGA cu o rezoluție (numărul de puncte situate orizontal și vertical pe ecranul monitorului) de 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 atunci când transmit până la 16,8 milioane de culori.

Dimensiunea ecranului monitorului variază între 15 și 22 de inchi în diagonală, dar cel mai adesea este de 17 inchi (35,5 cm). Dimensiunea punctului (granulație) - de la 0,32 mm la 0,21 mm. Cu cât este mai mic, cu atât mai bine.

PC-urile care sunt echipate cu monitoare de televiziune (CRT) nu mai sunt atât de populare. Dintre acestea, ar trebui să se acorde preferință monitoarelor cu niveluri scăzute de radiații (Radiții scăzute). Ecranele cu cristale lichide (LCD) sunt mai sigure, iar majoritatea computerelor au unul.

Proiectat pentru tipărirea textului și a imaginilor grafice. Imprimantele sunt cu matrice de puncte, cu jet de cerneală și cu laser. La imprimantele cu matrice de puncte, imaginea este formată din puncte prin impact. Imprimantele cu jet de cerneală au tuburi subțiri în capul de imprimare în loc de ace - duze, prin care mici picături de cerneală sunt aruncate pe hârtie. Imprimantele cu jet de cerneală produc, de asemenea, imprimare color prin amestecarea culorilor de bază. Avantajul este calitatea ridicată a imprimării, dezavantajul este pericolul de uscare a cernelii și costul ridicat al consumabilelor.

Imprimantele laser folosesc metoda electrografică de formare a imaginii. Laserul este folosit pentru a crea un fascicul de lumină ultra-subțire care urmărește contururile unei imagini electronice punctate invizibile pe suprafața unui tambur pre-încărcat sensibil la lumină. După dezvoltarea imaginii electronice cu pulbere de colorant (toner) aderând la zonele descărcate, se efectuează imprimarea - transferarea tonerului din cilindru pe hârtie și fixarea imaginii pe hârtie prin încălzirea tonerului până se topește. Imprimantele laser oferă imprimare de cea mai înaltă calitate cu viteză mare. Imprimantele laser color sunt utilizate pe scară largă.

Difuzoare scoate sunet. Calitatea sunetului depinde – din nou – de puterea difuzoarelor și de materialul din care sunt realizate dulapurile (de preferință din lemn) și de volumul acestuia. Un rol important îl joacă prezența unui reflex de bas (găuri pe panoul frontal) și numărul de benzi de frecvență reproduse (difuzoare înalte, medii și joase pe fiecare difuzor).

Unitățile flash USB, în opinia mea, au devenit cel mai universal mijloc de transfer de informații. Acest dispozitiv în miniatură este mai mic ca dimensiune și greutate decât o brichetă. Are o rezistență mecanică ridicată și nu se teme de radiații electromagnetice, căldură și frig, praf și murdărie.

Cea mai sensibilă parte a unității este conectorul, acoperit cu un capac. Capacitatea acestor dispozitive variază de la 256 MB la 32 GB, ceea ce vă permite să selectați o unitate cu capacitatea necesară, în conformitate cu nevoile dumneavoastră. Datorită interfeței, unitatea USB poate fi conectată la orice computer modern. Funcționează cu sistemele de operare Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6 ~ 10.1, Linux 2.4. În Windows, nici măcar nu trebuie să instalați niciun driver: conectați-l la un port USB și mergeți.

Necesar pentru a introduce imagini dinamice într-un computer și sunet (pentru comunicare și capacitatea de a crea teleconferințe).

Sursă de energie neîntreruptă necesar în cazul unei pene de curent.

Puff, ei bine, în opinia mea, acesta este tot ceea ce am vrut să vă spun despre hardware-ul computerului, așa-numitul hardware.

Articolul „Computer Design” a fost scris cu destul de mult timp în urmă. Prin urmare, dacă găsiți o eroare sau găsiți o inexactitate, vă rugăm să scrieți despre aceasta folosind formularul de comentarii. Vă vom fi foarte recunoscători!

Ce e un calculator. Un computer, după cum sugerează și numele (în engleză cuvântul calculator venit din cuvânt calcula– numără, calculează) – acesta este un dispozitiv de calcul. De fapt, computerul nu poate face nimic altceva decât să numere, să numere mult și rapid. Diverse dispozitive periferice de ieșire, cum ar fi un monitor, o imprimantă, un echipament audio, o cameră web etc. sunt pur și simplu capabili să transforme rezultatele acestor calcule în moduri diferite în semnale pe care le putem înțelege. Diverse dispozitive de intrare (tastaturi, dispozitive de indicare, tablete etc.) sunt angajate în sarcina opusă: conversia influențelor externe în seturi de comenzi și date ușor de înțeles de computer. Ceea ce pur și simplu nu poate exista fără un computer este un procesor central și un dispozitiv de stocare (memoria computerului). Primul poate număra, iar al doilea poate stoca datele sursă și rezultatele calculelor. Calculatorul efectuează calcule conform unui program preinstalat în el. Oamenii scriu programe, dar sarcina computerului este să le execute. Vom vorbi despre asta mai detaliat la sfârșitul materialului, dar acum pe scurt despre forma în care un computer percepe informațiile.

Partea 1. Caracteristici de prezentare a informațiilor pe un computer

Unitatea minimă de informație pentru un computer este un bit., care poate lua două valori. Una dintre valori este considerată egală cu 1, iar cealaltă 0. La nivel hardware (hardware-ul computerului), o unitate de informație este reprezentată de declanșatoare - o clasă de dispozitive electronice care au capacitatea de a rămâne într-una din două. state mult timp. Tensiunea de ieșire a unor astfel de dispozitive electronice poate avea două valori, dintre care una este asociată cu zero și cealaltă cu una. Dacă, pe baza semiconductorilor, ar fi posibil să se creeze ușor și eficient dispozitive electronice capabile să fie, de exemplu, în trei sau patru stări pentru o perioadă lungă de timp, atunci un bit ar fi considerat o unitate de informație care ia trei sau mai multe valori diferite. Deoarece computerele moderne sunt construite pe baza declanșatorilor, ele folosesc un sistem de numere binar.

Ce este un sistem numeric. Un sistem numeric este o modalitate de reprezentare a informațiilor numerice, determinată de un set de simboluri. Suntem familiarizați cu sistemul numeric zecimal, reprezentat printr-un set de numere de la 0 la 9. Un computer are nevoie de două caractere pentru a reprezenta informații: 0 și 1. De ce este așa - am încercat să răspund puțin mai sus când am descris natura de declanșatoare - baza hardware a computerelor moderne. Voi arăta cum sunt reprezentate numerele în diferite sisteme numerice folosind exemplul sistemelor zecimal, binar și hexazecimal. Acesta din urmă este utilizat pe scară largă în programarea de nivel scăzut deoarece este mai compact decât binarea, iar numerele prezentate în hexazecimal pot fi ușor convertite în al doilea și invers.

Sistem de numere zecimale „SI10”: (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9). Sistem de numere binar „SI2”: (0,1) Sistem de numere hexazecimale „SI16”: (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E, F) (simbolurile A, B, C, D, E și F sunt folosite pentru a reprezenta numerele 10, 11, 12, 13, 14 și 15)

Deci, un exemplu: să vedem cum este reprezentat numărul 100 folosind aceste sisteme.

„SI10”: 100= 1*100 +0*10+0*1 „SI2”: 01100100=0*128+ 1*64 +1*32 +0*16+0*8+1*4 +0*2+0*1 „SI16”: 64=6*16+4*1

Totul este diferit sisteme de numere poziționale cu diferite bază. Sistemele de numere poziționale sunt acele sisteme în care contribuția la totalul fiecărei cifre este determinată nu numai de valoarea acestei cifre, ci și de poziția acesteia. Exemplu Nu Sistemul numeric pozițional este sistemul roman cu L,X,V,I. Constatăm că valoarea unui număr, care este desemnat într-un sistem numeric pozițional cu o bază specifică, se calculează după cum urmează:

N=D 0 *B 0 +D 1 *B 1 +…+D n-1 *B n-1 +D n *B n, unde D i este valoarea cifrei de pe locul i, începând de la 0 și B – baza sistemului numeric. Nu uitați că B 0 =1.

Cum se transformă un număr din hexazecimal în binar și invers. Este simplu, convertiți fiecare cifră din sistemul hexazecimal în 4 cifre ale sistemului binar și scrieți rezultatul succesiv, fie de la stânga la dreapta, fie de la dreapta la stânga. Viceversa: împărțiți numărul binar în tetrade(4 cifre strict de la dreapta la stânga) și înlocuiți fiecare tetradă separat cu unul dintre simbolurile sistemului numeric hexazecimal. Dacă ultima tetradă se dovedește a fi incompletă, completați-o cu zerouri în stânga. Exemplu:

1010111100110 -> 0001(1).0101(5).1110(14).0110(6) -> 15E6

Pentru a înmulți sau a împărți rapid un număr la baza sistemului numeric, pur și simplu mutați toate cifrele la stânga (înmulțire) și la dreapta (diviziune). Înmulțirea cu 2 în sistemul de numere binar se numește schimba la stânga(0 se adaugă la sfârșit), iar împărțirea întregului cu 2 este schimba la dreapta(ultimul caracter este eliminat). Exemplu:

11011(27) > 1101(13)

Unități informatice computerizate. Ne-am dat seama de unitatea minimă de informație în tehnologia computerelor - aceasta este puțin. Dar setul minim adresabil de informaţii este nu o bătaie, dar octet– un set de informații reprezentat de 8 biți și, ca urmare, capabil să stocheze 256 (2 8) valori diferite. Ce înseamnă set minim adresabil de informații? Aceasta înseamnă că întreaga memorie a computerului este împărțită în secțiuni, fiecare având propria sa adresă (număr de secvență). Dimensiunea minimă a unei astfel de secțiuni este un octet. Desigur, simplific imaginea, dar deocamdată această idee este suficientă. De ce 8 biți? Acest lucru s-a întâmplat istoric și, pentru prima dată, adresarea pe 8 biți (octeți) a fost folosită în computerele IBM. Probabil că le-a fost convenabil ca o unitate de informație să poată fi reprezentată cu ușurință prin exact două caractere ale sistemului numeric hexazecimal. Acum să risipim miturile despre cantitatea de date notate de aproape toată lumea cu cuvinte familiare. kilobyte, megaoctet, gigabyte, terabyte etc.

1 kilobyte (kb) = 2 10 octeți = 1024, nu 1000 octeți. 1 megaoctet (MB) = 2 20 octeți = 1048576 octeți = 1024 kiloocteți, nu 1000.000 octeți. 1 gigabyte (GB) = 2 30 octeți, 1 terabyte (TB) = 2 40 octeți etc.

Partea 2. Structura computerului

Cum funcționează un computer?. Sau În ce constă computerul. Narațiunea ulterioară va fi structurată după cum urmează. Descrierea dispozitivului informatic va fi prezentată la diferite niveluri. La primul nivel voi schița principalele componente ale unui computer modern, la al doilea și nivelurile ulterioare voi descrie fiecare parte mai detaliat. Pentru a găsi rapid informațiile de care aveți nevoie, utilizați următoarea navigare.

Nivelul 1. Structura generală a computerului

Unitate de sistem

Unitatea de sistem computerizată este aceeași cutie din care iese cablul de alimentare, la care sunt conectate monitorul, tastatura, mouse-ul și imprimanta și în care sunt introduse CD-uri, unități flash și alte dispozitive externe. Putem spune că toate dispozitivele care sunt conectate la unitatea de sistem din exterior sunt dispozitiv periferic– realizarea sarcinilor secundare de calculator. Ei bine, unitatea de sistem în sine conține toate cele mai valoroase și necesare lucruri: sursa de alimentare, placa de bază a sistemului și unitatea centrală de procesare (CPU) - „creierul” computerului. Și, de asemenea, module pentru controlul dispozitivelor periferice (controlere), plăci video și sunet, o placă de rețea și modem, rute de transport pentru transmiterea informațiilor (autobuze) și multe altele utile. Cu toate acestea, toate acestea sunt valabile în primul rând pentru computerele de acasă și de birou. De exemplu, privind un laptop, este dificil de spus unde se termină unitatea de sistem și unde încep dispozitivele periferice. Toată această diviziune este arbitrară, mai ales că există și comunicatoare, tablete și alte dispozitive de calcul portabile.

Această categorie include toate dispozitivele care vă permit să introduceți informații într-un computer. De exemplu, o tastatură, un mouse, un joystick, o cameră web și un ecran tactil permit unei persoane să facă acest lucru, iar un cititor de CD-uri sau carduri de memorie citește pur și simplu informațiile de pe mediile externe în mod automat. Dispozitivele de intrare includ adesea doar mijloace pentru introducerea umană a informațiilor, în timp ce toate celelalte sunt apelate unități de stocare externe.

Acestea sunt dispozitive care sunt concepute pentru a afișa rezultatele calculelor computerizate. Monitorul afișează informații în formă electronică grafică, imprimanta face aproape același lucru, dar pe hârtie, iar sistemul audio reproduce informațiile sub formă de sunete. Toate acestea sunt mijloace de feedback către o persoană ca răspuns la introducerea de informații prin intermediul dispozitivelor de intrare.

Alte dispozitive

Această categorie include orice dispozitive conectate la un computer, de la carduri flash și hard disk-uri portabile, la modemuri (inclusiv wi-fi), routere etc. Clasificarea dispozitivelor este o sarcină ingrată, deoarece poate fi făcută în moduri complet diferite și puteți avea întotdeauna dreptate. De exemplu, un modem încorporat cu greu poate fi clasificat ca un dispozitiv periferic, deși un modem extern îndeplinește exact aceleași funcții. Un modem este un dispozitiv pentru organizarea comunicațiilor între computere și nu contează unde se află. Același lucru se poate spune despre placa de rețea. Un hard disk este, în primul rând, un dispozitiv de stocare nevolatil care poate fi fie intern, fie extern. Clasificarea de mai sus a echipamentelor informatice se bazează în primul rând pe locația fizică a unui anumit dispozitiv într-un computer personal clasic și abia apoi pe scopul acestuia. Acesta este doar un mod de clasificare și nimic mai mult.

Nivelul 2. Umplerea unității de sistem a unui computer modern

În primul rând, câteva cuvinte despre viteza computerului. Această proprietate este caracterizată de viteza de ceas și performanța sistemului. Cu cât sunt mai mari, cu atât computerul funcționează mai repede, dar acestea nu sunt sinonime. Performanţă al oricărei componente ale sistemului este numărul de operații elementare pe care le efectuează pe secundă. Frecvența ceasului– aceasta este frecvența impulsurilor de sincronizare furnizate la intrarea sistemului de către generatorul de impulsuri de ceas, care, la rândul său, determină numărul de execuții secvenţial operații pe unitatea de timp. Dar productivitatea poate fi crescută prin oferirea capacității de a efectua operațiuni de bază paralel la aceeași viteză de ceas, așa cum este exemplificat de arhitecturile CPU cu mai multe nuclee. Astfel, este necesar să se evalueze nu numai viteza de ceas la care funcționează procesorul, ci și arhitectura acestuia.

Acum despre componentele computerului. Cu carcasa si alimentarea, cred ca totul este clar si fara comentarii. Sistem placa de baza si procesorul central- Aceasta este inima computerului și ei sunt cei care gestionează procesele de calcul. O poveste mai detaliată despre ei mai jos. Cauciucuri este un mijloc de transmitere a informațiilor între diverse dispozitive informatice. Anvelopele sunt împărțite în magistrala de control, care transmit coduri de comandă; autobuze de adrese, care, după cum sugerează și numele, servesc la transmiterea adresei unui set de argumente definite de contextul comenzii sau adresa la care ar trebui plasat rezultatul; Și magistralele de date, care transmit direct datele în sine - argumente și rezultate ale execuției comenzii. Controlorii- Acestea sunt dispozitive cu microprocesor concepute pentru a controla hard disk-uri, unități externe de stocare și alte tipuri de dispozitive. Controlerele sunt intermediari între infrastructura unității centrale de procesare și un anumit dispozitiv conectat la computer. HDD este un dispozitiv de stocare a informațiilor nevolatil. Nevolatilitatea unui dispozitiv de stocare este capacitatea acestuia de a nu pierde informații după o întrerupere a curentului. Pe lângă datele utilizatorului, hard disk-ul conține codul sistemului de operare, inclusiv drivere pentru diferite dispozitive. Driver de dispozitiv este un program care își controlează controlerul. Un sistem de operare, de exemplu, Microsoft Windows, controlează toate dispozitivele prin drivere care au o interfață software pe care o înțelege. Driverele sunt de obicei dezvoltate de furnizorii de componente de calculator separat pentru fiecare tip de sistem de operare. De asemenea, unitatea de sistem nu se poate descurca fără un sistem de răcire și un panou de control care vă permite să porniți și să opriți computerul.

Nivelul 3. Cum funcționează un computer

Cum sunt reprezentate datele pe computer. Toate datele pentru un computer sunt un set de numere. Cum sunt stocate cele pozitive? numere întregi, v-am spus chiar de la început. Datele, care pot fi pozitive sau negative, stochează semnul (0-plus, 1-minus) în primul bit (primul bit). Nu voi vorbi în detaliu despre caracteristicile stocării numerelor reale, dar ar trebui să știți asta numere reale sunt reprezentate pe calculator folosind mantisaȘi expozanti. Mantisa este o fracție proprie (numărătorul este mai mic decât numitorul) în care prima zecimală este mai mare decât zero (în sistemul binar, aceasta înseamnă că prima zecimală este 1). Valoarea numerelor reale este calculată prin formula D=m*2 q, unde m este mantisa și q este exponentul egal cu log 2 (D/m). În memorie, computerul stochează nu mantisa în sine, ci partea sa semnificativă - zecimale. Cu cât sunt mai multe cifre (biți) alocate pentru mantise, cu atât este mai mare acuratețea reprezentării datelor reale. Exemplu:

Numărul PI din sistemul numeric zecimal arată cam așa: PI=3,1415926535... Să reducem numărul la forma unei fracții adecvate înmulțit cu 10 la puterea corespunzătoare: PI=3,1415926535 = 0,31415926535*10 1 =m*10 q, unde m = 0,31415926535, q=1.

Astfel, am reprezentat un număr real ca două numere întregi, deoarece pentru a stoca mantisa este suficient să stocați doar zecimale (31415926535). Trebuie avut în vedere că atât mantisa, cât și exponentul pot fi atât numere pozitive, cât și negative. Dacă numărul este negativ, atunci mantisa este negativă. Dacă numărul este mai mic de o zecime, atunci exponentul este negativ (în sistemul zecimal). În sistemul numeric binar, exponentul este negativ dacă numărul este mai mic de 0,5. Acum să încercăm să facem același lucru în sistemul de numere binar.

Să rotunjim puțin numărul inițial: PI 10 = 3,1415 = 3 + 0,1415 Deci, 3 în sistemul binar este 11. Acum să ne ocupăm de partea fracțională. 0,1415= 0 *0.5+0 *0.25+1 *0.125+…= 0 *2 -1 +0 *2 -2 +1 *2 -3 +... Ca rezultat, obținem aproximativ următoarele: PI 2 =11,001001000011=0,11001001000011*2 2 =m*2 q, unde m=0,11001001000011 și q=2.

Acum ar trebui să devină clar ce am vrut să spun prin acuratețea reprezentării numerelor reale. Pe mantise au fost cheltuite 14 cifre, iar pentru numărul PI a fost posibil să se salveze doar câteva zecimale (în sistemul numeric zecimal). De asemenea, atunci când lucrați pe un computer, puteți întâlni următoarea formă de scriere a unui număr:

6.6725E-11 Nu este nimic mai mult decât 6.6725*10 -11 Text este o secvență de caractere și fiecare caracter are propriul său cod numeric. Există mai multe codificări de text. Cele mai cunoscute și utilizate codificări de text sunt ASCII și UNICODE. Arte grafice este o secvență de puncte, fiecare dintre ele corespunde unei anumite culori. Fiecare culoare este reprezentată de 3 numere întregi: componentele culorilor roșu (roșu), verde (verde) și albastru (albastru) ale paletei RGB. Cu cât sunt mai multe cifre alocate pentru stocarea culorilor, cu atât este mai mare gama de culori pe care o puteți opera. Video este doar o secvență de cadre statice. Există tehnologii de compresie video care, de exemplu, stochează secțiuni individuale de video ca un cadru și o secvență de delte - diferențele dintre cadrele ulterioare și cele precedente. Cu condiția ca cadrele adiacente să nu difere în absolut toate punctele (de exemplu, animație), această abordare vă permite să economisiți cantitatea totală de material. Sunet este un semnal care poate fi convertit de la o reprezentare analogică la una digitală prin eșantionare și cuantizare (digitizare). Desigur, digitizarea va duce la o pierdere a calității, dar acesta este prețul sunetului digital.

Cum este organizat procesul de calcul. Placa de baza- aceasta este placa de circuit imprimat pe care CPU (CPU). De asemenea, modulele RAM, o placă video, o placă de sunet și alte dispozitive sunt conectate la placa de bază prin conectori speciali. Placa de bază este o legătură de agregare în arhitectura unui computer modern. Placa de baza este echipata controler de sistem (podul de Nord), care asigură comunicarea între procesorul central și RAM și controlerul grafic, precum și controler periferic (podul de sud), responsabil pentru comunicarea cu controlerele dispozitivelor periferice și stocarea numai în citire. Podurile Nord și Sud se formează împreună chipset-ul plăcii de bază- chipset-ul său de bază. RAM sau memorie cu acces aleatoriu ( RAM) este o memorie de computer volatilă care stochează programul executabil și datele programului în sine. Cantitatea de RAM afectează performanța computerului, deoarece RAM este cea care determină cantitatea de informații procesate la un moment dat. Memorie numai pentru citire (ROM) este energie Nu memoria dependentă a computerului, care stochează cele mai importante informații pentru acesta, inclusiv programul de pornire inițial al computerului (înainte de încărcarea sistemului de operare) - BIOS(sistem de bază de intrare/ieșire - sistem de bază de intrare/ieșire). Datele ROM sunt de obicei scrise de producătorul plăcii de bază. Placa video este o placă independentă cu propriul procesor și propria RAM (memorie video), concepută pentru a converti rapid informațiile grafice într-o formă care poate fi afișată direct pe ecran. Procesorul plăcii video este optimizat pentru lucrul cu grafică, inclusiv pentru procesarea grafică 3D. Astfel, procesorul plăcii video scutește procesorul central de acest tip de muncă. Cu cât este mai mare cantitatea de memorie video, cu atât mai rapid și mai des computerul este capabil să actualizeze datele de pe ecran și cu atât este mai largă gama de culori care pot fi utilizate. O unitate centrală de procesare (CPU) poate consta din mai multe procesoare, fiecare dintre ele capabil să execute propriul program în paralel cu celelalte. Anterior, procesorul și nucleul procesorului erau sinonime. În zilele noastre, un procesor poate consta din mai multe procesoare, iar fiecare procesor poate consta din mai multe nuclee. Miez microprocesorul este unitate logică aritmetică (ALU), controler de bază și set registre de sistem. ALU, după cum sugerează și numele, poate efectua operații pe numere încărcate în registre. Un set de registre este folosit pentru a stoca adresa comenzii curente (comenzile sunt stocate în RAM, iar registrul IP (Instruction Pointer) indică către comanda curentă), adresele datelor încărcate pentru a executa comanda și datele în sine. , inclusiv rezultatul comenzii. Nucleul, de fapt, controlează întreg acest proces, executând comenzi de procesor de nivel scăzut. Astfel de instrucțiuni includ încărcarea datelor în registre, efectuarea de operații aritmetice, compararea valorilor a două registre, trecerea la instrucțiunea următoare etc. Microprocesorul însuși comunică cu RAM prin controlerul RAM. Deși timpul de acces la RAM este mult mai scurt decât, de exemplu, timpul de acces la informații de pe un hard disk, acest timp devine totuși vizibil în timpul calculelor intensive. Pentru a organiza stocarea datelor, al căror timp de acces ar trebui să fie minim, se folosește memoria cu acces ultra-aleatoriu (memorie cache).


Cine sau ce controlează procesul de calcul. Procesul de calcul, așa cum am spus la început, este controlat de un program de calculator. Programele sunt scrise în diferite limbaje de programare și cel mai adesea în . Principalele de nivel înalt sunt: ​​declararea variabilelor de diferite tipuri, efectuarea de operații aritmetice și logice, operatori și bucle condiționale. O persoană care programează într-un limbaj de nivel înalt nu trebuie să se gândească la modul în care informațiile pe care le procesează sunt reprezentate în computer. Toate calculele sunt descrise în principal în sistemul numeric zecimal familiar lui. Programatorul îl definește în forma în care îi este convenabil. Are la dispoziție un arsenal serios de componente software gata făcute, soluții și tehnologii de programare: instrumente organizaționale, servicii pentru lucrul cu etc. și așa mai departe. Mai mult, programe speciale numite compilatoare traduc textul programului în codul mașinii - într-un limbaj de comandă pe care procesorul central al computerului poate fi înțeles. Cum arată un program într-un limbaj de programare de nivel înalt poate fi văzut, de exemplu, pe paginile acestui site și cum arată un program într-un limbaj de nivel scăzut apropiat de codul mașinii (), vezi mai jos (acest program afișează doar mesajul „Bună ziua, lume”).

386 .model flat, stdcall opțiune casemap:none include \masm32\include\windows.inc include \masm32\include\kernel32.inc includelib \masm32\lib\kernel32.lib .data msg db "Hello, world", 13, 10 len equ $-msg .data? scris dd? .code start: push -11 call GetStdHandle push 0 push OFFSET scris push len push OFFSET msg push eax call WriteFile push 0 call ExitProcess terminare start

O declarație într-un limbaj de nivel înalt este transformată în zeci sau chiar sute de linii de cod de mașină, dar deoarece acest lucru se întâmplă automat, nu este nevoie să vă faceți griji pentru acest lucru. În momentul lansării programului, sistemul de operare îi alocă unul separat, încarcă codul mașinii în RAM, inițializează registrele (adresa primei instrucțiuni este plasată în registrul IP) și începe procesul de calcul.

Cred că în cadrul acestui material poate fi completată povestea despre cum funcționează un computer modern. Acum știi în termeni generali în ce constă și cum funcționează și poți găsi cu ușurință detaliile pe Internet.