Thực đơn
trang chủMicrosoft

Đặc điểm chính của máy tính. Các thuật ngữ, định nghĩa và khái niệm cơ bản về máy tính. Máy tính và máy tính cá nhân

Kiến thức về máy tính đòi hỏi sự hiểu biết về năm thế hệ máy tính mà bạn sẽ nhận được sau khi đọc bài viết này.

Khi nói về các thế hệ, trước hết họ nói về bức chân dung lịch sử của máy tính điện tử (computer).

Những bức ảnh trong album ảnh sau một khoảng thời gian nhất định cho thấy cùng một người đã thay đổi như thế nào theo thời gian. Theo cách tương tự, các thế hệ máy tính đại diện cho một loạt chân dung của công nghệ máy tính ở các giai đoạn phát triển khác nhau.

Toàn bộ lịch sử phát triển của công nghệ điện toán điện tử thường được chia thành nhiều thế hệ. Những thay đổi mang tính thế hệ thường gắn liền với những thay đổi về nền tảng cơ bản của máy tính và với sự tiến bộ của công nghệ điện tử. Điều này luôn dẫn đến tăng hiệu suất và tăng dung lượng bộ nhớ. Ngoài ra, theo quy luật, những thay đổi đã xảy ra trong kiến ​​​​trúc máy tính, phạm vi nhiệm vụ được giải quyết trên máy tính được mở rộng và phương thức tương tác giữa người dùng và máy tính cũng thay đổi.

Máy tính thế hệ đầu tiên

Chúng là những chiếc máy ống từ những năm 50. Cơ sở nguyên tố của họ là ống chân không điện. Những chiếc máy tính này là những cấu trúc rất cồng kềnh, chứa hàng nghìn chiếc đèn, đôi khi chiếm diện tích hàng trăm mét vuông, tiêu thụ hàng trăm kilowatt điện.

Ví dụ, một trong những chiếc máy tính đầu tiên là một khối khổng lồ, dài hơn 30 mét, chứa 18 nghìn ống chân không và tiêu thụ khoảng 150 kilowatt điện.

Băng đục lỗ và thẻ đục lỗ được sử dụng để nhập chương trình và dữ liệu. Không có màn hình, bàn phím hoặc chuột. Những máy này được sử dụng chủ yếu cho các tính toán kỹ thuật và khoa học không liên quan đến việc xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Năm 1949, thiết bị bán dẫn đầu tiên được tạo ra ở Mỹ, thay thế cho ống chân không. Nó có tên bóng bán dẫn.

Máy tính thế hệ thứ hai

Linh kiện bán dẫn

Vào những năm 60, bóng bán dẫn đã trở thành nền tảng cơ bản cho máy tính thế hệ thứ hai. Máy móc đã trở nên nhỏ gọn hơn, đáng tin cậy hơn và ít tiêu tốn năng lượng hơn. Hiệu suất và dung lượng của bộ nhớ trong đã tăng lên. Các thiết bị bộ nhớ ngoài (từ tính) đã có sự phát triển vượt bậc: trống từ, ổ băng từ.

Trong thời kỳ này, các ngôn ngữ lập trình cấp cao bắt đầu phát triển: FORTRAN, ALGOL, COBOL. Việc tạo một chương trình không còn phụ thuộc vào một mẫu xe cụ thể nữa; nó đã trở nên đơn giản, rõ ràng hơn và dễ tiếp cận hơn.

Năm 1959, một phương pháp đã được phát minh giúp tạo ra các bóng bán dẫn và tất cả các kết nối cần thiết giữa chúng trên một tấm duy nhất. Các mạch thu được theo cách này được gọi là mạch tích hợp hoặc chip. Việc phát minh ra các mạch tích hợp là cơ sở cho việc thu nhỏ hơn nữa máy tính.

Sau đó, số lượng bóng bán dẫn có thể được đặt trên một đơn vị diện tích của mạch tích hợp gần như tăng gấp đôi mỗi năm.

Máy tính thế hệ thứ ba

Thế hệ máy tính này được tạo ra trên cơ sở phần tử mới - mạch tích hợp (IC).

Vi mạch

Máy tính thế hệ thứ ba bắt đầu được sản xuất vào nửa cuối thập niên 60, khi công ty IBM của Mỹ bắt đầu sản xuất hệ thống máy IBM-360. Một lát sau, các máy thuộc dòng IBM-370 xuất hiện.

Ở Liên Xô vào những năm 70, việc sản xuất các máy thuộc dòng ES (Hệ thống máy tính hợp nhất) bắt đầu, mô phỏng theo IBM 360/370. Tốc độ hoạt động của những mẫu máy tính mạnh nhất đã đạt tới vài triệu thao tác mỗi giây. Trên các máy thế hệ thứ ba, một loại thiết bị lưu trữ ngoài mới đã xuất hiện - đĩa từ.

Những tiến bộ trong sự phát triển của điện tử đã dẫn đến việc tạo ra mạch tích hợp lớn (LSI), trong đó hàng chục nghìn phần tử điện được đặt trong một tinh thể.

Bộ vi xử lý

Năm 1971, công ty Intel của Mỹ công bố việc tạo ra bộ vi xử lý. Sự kiện này mang tính cách mạng trong lĩnh vực điện tử.

Bộ vi xử lý là một bộ não thu nhỏ hoạt động theo một chương trình được cài sẵn trong bộ nhớ của nó.

Bằng cách kết nối bộ vi xử lý với các thiết bị đầu vào-đầu ra và bộ nhớ ngoài, chúng ta có được một loại máy tính mới: máy vi tính.

Máy tính thế hệ thứ tư

Máy vi tính là máy thế hệ thứ tư. Máy tính cá nhân (PC) là phổ biến nhất. Sự xuất hiện của họ gắn liền với tên tuổi của hai chuyên gia người Mỹ: và Steve Wozniak. Năm 1976, chiếc PC sản xuất đầu tiên của họ, Apple-1, ra đời và năm 1977, Apple-2.

Tuy nhiên, kể từ năm 1980, công ty IBM của Mỹ đã trở thành người tạo ra xu hướng trên thị trường PC. Kiến trúc của nó đã trở thành tiêu chuẩn quốc tế trên thực tế cho các PC chuyên nghiệp. Các máy trong loạt bài này được gọi là IBM PC (Máy tính cá nhân). Sự xuất hiện và lan rộng của máy tính cá nhân với tầm quan trọng của nó đối với sự phát triển xã hội có thể so sánh với sự ra đời của việc in sách.

Với sự phát triển của loại máy này, khái niệm “công nghệ thông tin” đã xuất hiện, nếu không có nó thì không thể thực hiện được trong hầu hết các lĩnh vực hoạt động của con người. Một môn học mới đã xuất hiện - khoa học máy tính.

Máy tính thế hệ thứ năm

Chúng sẽ dựa trên cơ sở yếu tố mới về cơ bản. Phẩm chất chính của họ phải là trình độ trí tuệ cao, đặc biệt là khả năng nhận dạng giọng nói và hình ảnh. Điều này đòi hỏi sự chuyển đổi từ kiến ​​trúc von Neumann truyền thống sang kiến ​​trúc có tính đến yêu cầu của nhiệm vụ tạo ra trí tuệ nhân tạo.

Vì vậy, để có khả năng sử dụng máy tính cần phải hiểu rằng tại thời điểm này bốn thế hệ máy tính đã được tạo ra:

  • Thế hệ thứ nhất: 1946 tạo ra máy ENIAC sử dụng ống chân không.
  • Thế hệ thứ 2: thập niên 60. Máy tính được xây dựng trên bóng bán dẫn.
  • Thế hệ thứ 3: thập niên 70. Máy tính được xây dựng trên các mạch tích hợp (IC).
  • Thế hệ thứ 4: Bắt đầu được tạo ra từ năm 1971 với sự phát minh ra bộ vi xử lý (MP). Được xây dựng trên nền tảng mạch tích hợp quy mô lớn (LSI) và siêu LSI (VLSI).

Thế hệ máy tính thứ năm được xây dựng dựa trên nguyên tắc của bộ não con người và được điều khiển bằng giọng nói. Theo đó, việc sử dụng các công nghệ mới về cơ bản được mong đợi. Nhật Bản đã nỗ lực rất nhiều trong việc phát triển máy tính thế hệ thứ 5 có trí tuệ nhân tạo nhưng vẫn chưa đạt được thành công.

Máy tính (từ tiếng Anh máy tính - máy tính) là một thiết bị điện tử có thể lập trình được thiết kế để lưu trữ và truyền thông tin cũng như xử lý dữ liệu. Nghĩa là, máy tính là một tổ hợp các thiết bị điện tử được điều khiển bằng phần mềm.

Thuật ngữ " máy tính cá nhân r" là từ đồng nghĩa với từ viết tắt " máy tính"(máy tính điện tử). Khi máy tính cá nhân xuất hiện, thuật ngữ máy tính nhanh chóng không còn được sử dụng nữa, thay vào đó là thuật ngữ "máy tính", " máy tính" hoặc " máy tính».

Một máy tính có thể sử dụng các phép tính để xử lý thông tin theo một thuật toán cụ thể. Ngoài ra, phần mềm còn cho phép máy tính lưu trữ, nhận và truy xuất thông tin cũng như xuất thông tin đó ra nhiều thiết bị đầu vào khác nhau. Tên của máy tính xuất phát từ chức năng chính của chúng - tính toán, nhưng ngày nay, ngoài tính toán, máy tính còn được sử dụng để xử lý thông tin cũng như chơi game.

Mạch máy tính được nhà toán học John von Neumann đề xuất vào năm 1949 và kể từ đó nguyên lý của thiết bị hầu như không thay đổi.

Theo nguyên tắc của von Neumann, một máy tính nên bao gồm các thiết bị sau:

đơn vị logic số học thực hiện các phép toán logic và số học;

thiết bị lưu trữ để lưu trữ dữ liệu;

thiết bị điều khiển tổ chức quá trình thực hiện chương trình;

thiết bị vào/ra thông tin.

Bộ nhớ máy tính phải bao gồm một số ô được đánh số nhất định, mỗi ô chứa hướng dẫn chương trình hoặc dữ liệu đã xử lý. Các tế bào có sẵn cho tất cả các thiết bị máy tính.

Hầu hết các máy tính được thiết kế theo nguyên tắc kiến ​​trúc mở:

mô tả về cấu hình và nguyên lý hoạt động của PC, cho phép bạn lắp ráp máy tính từ các bộ phận và cụm riêng lẻ;

sự hiện diện trong máy tính của các khe cắm mở rộng mà bạn có thể lắp các thiết bị tuân thủ một tiêu chuẩn nhất định vào đó.

Trong hầu hết các máy tính ngày nay, một vấn đề trước tiên được mô tả một cách dễ hiểu bằng cách cung cấp thông tin ở dạng nhị phân, sau đó nó được xử lý bằng logic và đại số đơn giản. Vì hầu hết mọi phép toán đều có thể được quy về các phép toán Boolean, nên hầu hết các vấn đề toán học đều có thể được giải bằng máy tính điện tử nhanh. Kết quả tính toán được trình bày cho người dùng bằng các thiết bị đầu vào thông tin - máy in, đèn báo, màn hình, máy chiếu.

Tuy nhiên, người ta thấy rằng máy tính không thể giải quyết bất kỳ vấn đề toán học nào. Nhà toán học người Anh Alan Turing đã mô tả những vấn đề đầu tiên mà máy tính không thể giải được.

Ứng dụng của máy tính

Những máy tính đầu tiên được tạo ra chỉ để tính toán (như tên cho thấy) và ngôn ngữ lập trình cấp cao đầu tiên là Fortran, chỉ nhằm mục đích thực hiện các phép tính toán học.

Sau đó, máy tính tìm thấy một công dụng khác - cơ sở dữ liệu. Trước hết, các ngân hàng và chính phủ cần họ. Cơ sở dữ liệu yêu cầu các máy tính phức tạp hơn với hệ thống lưu trữ và xuất thông tin tiên tiến. Ngôn ngữ Cobol được phát triển để đáp ứng những yêu cầu này. Sau một thời gian, các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) xuất hiện với ngôn ngữ lập trình riêng.

Một công dụng khác của máy tính là điều khiển các thiết bị khác nhau. Lĩnh vực này đã phát triển dần dần, từ các thiết bị chuyên dụng cao (thường là tương tự) đến các hệ thống máy tính tiêu chuẩn chạy các chương trình điều khiển. Ngoài ra, công nghệ ngày càng hiện đại bao gồm máy tính điều khiển.

Ngày nay, sự phát triển của máy tính đã đạt đến mức nó trở thành công cụ thông tin chính ở nhà và văn phòng. Vì vậy, hầu hết mọi công việc với thông tin đều được thực hiện thông qua máy tính - từ gõ văn bản đến xem phim. Điều này cũng áp dụng cho việc lưu trữ và chuyển tiếp thông tin.

Các nhà khoa học sử dụng siêu máy tính hiện đại để mô phỏng các quá trình vật lý và sinh học phức tạp như biến đổi khí hậu hoặc phản ứng hạt nhân. Một số dự án được thực hiện bằng cách sử dụng điện toán phân tán, trong đó một số lượng lớn các máy tính không mạnh lắm đồng thời giải quyết các phần khác nhau của cùng một vấn đề, từ đó tạo thành một máy tính mạnh mẽ.

Lĩnh vực sử dụng máy tính phức tạp và chưa phát triển cao nhất là trí tuệ nhân tạo - việc sử dụng máy tính để giải quyết các vấn đề chưa có thuật toán rõ ràng, tương đối đơn giản. Ví dụ về các nhiệm vụ như vậy là trò chơi, hệ thống chuyên gia và dịch văn bản bằng máy.

THÔNG TIN CHUNG VỀ MÁY TÍNH VÀ HỆ THỐNG MÁY TÍNH

Tên tham số Nghĩa
Chủ đề bài viết: THÔNG TIN CHUNG VỀ MÁY TÍNH VÀ HỆ THỐNG MÁY TÍNH
Phiếu tự đánh giá (danh mục chuyên đề) Máy tính

Máy tính điện tử (máy tính), hệ thống máy tính (CS) và mạng máy tính được sử dụng để xử lý thông tin.

Máy tính là một thiết bị điện tử dùng để lưu trữ và xử lý thông tin một cách tự động.

Các khối chức năng chính của máy tính:

1) thiết bị đầu vào (IDU);

2) thiết bị lưu trữ (bộ nhớ);

3) đơn vị số học-lôgic (ALU);

4) thiết bị điều khiển (CU);

5) thiết bị đầu ra (UVV).

Để giải quyết vấn đề, một chương trình, ᴛ.ᴇ. một chuỗi các lệnh được viết bằng ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu được. Các chương trình và dữ liệu được ghi trên phương tiện máy tính (ví dụ: đĩa từ) được nhập vào máy tính thông qua máy tính và chuyển vào bộ nhớ (bộ nhớ máy tính).

Số lượng lệnh và dữ liệu lớn nhất có thể được lưu trữ đồng thời trong bộ nhớ được xác định bởi dung lượng bộ nhớ. Thời gian cần thiết để tìm kiếm, viết và đọc thông tin quyết định tốc độ máy tính.

Bộ nhớ nhất thiết phải bao gồm các thiết bị lưu trữ hoạt động (RAM) và chỉ đọc (ROM) tạo nên bộ nhớ trong.

Bộ nhớ ngoài Máy tính được thiết kế để lưu trữ các kết quả trung gian không vừa với RAM, dữ liệu đầu vào và đầu ra. Bộ nhớ ngoài thực tế là không giới hạn, nhưng tốc độ của nó thấp hơn đáng kể so với RAM.

Để tổ chức tương tác giữa các thiết bị máy tính trong quá trình thực hiện chương trình, bộ điều khiển được sử dụng. Theo hướng của CU, lệnh tiếp theo được nhập và giải mã, một lệnh được truyền tới RAM về dữ liệu nào cần truyền đến ALU và thao tác nào cần thực hiện. Kết quả trung gian được gửi đến RAM để lưu trữ. ALU thực hiện các phép toán số học và logic trên dữ liệu. Kết quả của công việc được chuyển sang UVV. Vì các thiết bị giống nhau có thể được sử dụng cho cả đầu vào và đầu ra nên chúng được gọi là thiết bị đầu vào/đầu ra (I/O).

Bộ điều khiển, bộ logic số học và bộ nhớ thanh ghi tốc độ cao (bộ nhớ truy cập cực kỳ ngẫu nhiên) tạo nên CPU(CPU). Trong máy tính cá nhân, các chức năng của nó được thực hiện bởi bộ vi xử lý.

Hệ thống máy tính- một bộ thiết bị máy tính, bao gồm ít nhất hai bộ xử lý hoặc máy tính cơ bản (phổ quát hoặc chuyên dụng) và một hệ thống thiết bị ngoại vi được phát triển.

Thiết bị ngoại vi- ϶ᴛᴏ thiết bị lưu trữ bên ngoài và thiết bị đầu vào/đầu ra.

MÁY TÍNH CÁ NHÂN(PC) hoặc PC – máy tính một người dùng đa năng(y phổ quát– vì nó có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề thuộc nhiều loại khác nhau, và một người dùng– vì một người dùng có thể làm việc tại một thời điểm). Ngay từ cái tên, rõ ràng một máy tính như vậy được thiết kế để phục vụ một máy trạm.

Cấu hình (thành phần phần cứng) của PC có thể được thay đổi linh hoạt nếu nó cực kỳ quan trọng. Với tất cả các loại máy tính trong bất kỳ máy tính nào, có thể phân biệt các thành phần sau:

· đơn vị hệ thống;

· hiển thị để hiển thị thông tin trực quan;

· bàn phím để nhập thông tin tượng trưng;

· chuột (hoặc thiết bị trỏ khác);

· thiết bị ngoại vi.

Bốn thành phần đầu tiên tạo nên cấu hình cơ bản, có thể được mở rộng với các thiết bị bên ngoài bổ sung.

Đơn vị hệ thống chứa các thành phần chính của PC (được gọi là nội bộ), trong đó quan trọng nhất là bo mạch chủ (hệ thống). Nó chứa bộ thiết bị điện tử PC cơ bản (CPU, thiết bị điện tử (chipset) và các thiết bị khác).

Mọi thứ đều được kết nối với đơn vị hệ thống bên ngoài thiết bị: màn hình, bàn phím, chuột, máy in, modem, máy quét, loa, v.v.

Các thiết bị sau đây được đặt trong ĐƠN VỊ HỆ THỐNG.

1. bo mạch chủ, trên đó có các thiết bị sau.

· Bộ vi xử lý (MP).Đây là chip PC chính thực hiện hầu hết các hoạt động logic và toán học. Về mặt cấu trúc, bộ xử lý bao gồm một mảng các ô tinh thể trong đó dữ liệu có thể được lưu trữ và thay đổi. Các ô bên trong của bộ xử lý được gọi là các thanh ghi. Bộ xử lý được kết nối với phần còn lại của thiết bị máy tính và chủ yếu với RAM bằng một số nhóm dây dẫn được gọi là lốp xe. Có ba bus chính: bus dữ liệu, bus địa chỉ và bus lệnh.

Xe buýt địa chỉ Bộ xử lý Intel Pentium có 32-bit, nghĩa là nó bao gồm 32 đường song song, trên đó một hoặc 0 được đặt dựa trên việc có điện áp trên đường dây hay không. Sự kết hợp của 32 số 0 và 1 tạo thành một địa chỉ 32 bit trỏ đến một trong các ô RAM. Bộ xử lý được kết nối với nó để sao chép dữ liệu từ ô vào một trong các thanh ghi của nó.

Qua xe buýt dữ liệu Dữ liệu được sao chép từ RAM sang thanh ghi bộ xử lý và ngược lại. Trong các máy tính có bộ xử lý Intel Pentium, bus dữ liệu là 64-bit, nghĩa là nó bao gồm 64 dòng, dọc theo đó 8 byte được nhận tại một thời điểm để xử lý.

Xe buýt lệnhđược thiết kế để truyền lệnh đến bộ xử lý từ các vùng RAM nơi lưu trữ chương trình (chứ không phải mảng dữ liệu), vì để bộ xử lý xử lý dữ liệu, nó cần có lệnh. Các lệnh được biểu diễn dưới dạng byte. Bộ xử lý Intel Pentium có bus lệnh 32 bit.

Bộ xử lý hiện đại thực hiện hàng trăm triệu thao tác mỗi giây, cho phép PC giải quyết các vấn đề rất phức tạp trong thời gian ngắn.

Bộ xử lý chịu trách nhiệm về các đặc tính hiệu suất của PC. Bộ vi xử lý khác nhau ở một số đặc điểm quan trọng: dung lượng bit của bộ xử lý, tần số xung nhịp xử lý thông tin.

Kích thước bộ xử lý cho biết nó có thể nhận và xử lý bao nhiêu bit dữ liệu trong các thanh ghi của nó trong một chu kỳ xung nhịp. Bộ xử lý đầu tiên là 16 bit, bắt đầu bằng 80386 - 32 bit.

Tần số đồng hồ xử lý thông tin. Tất cả các quy trình liên quan đến tính toán, xử lý và truyền dữ liệu giữa các mô-đun PC phải nhất quán lẫn nhau về mặt thời gian, ᴛ.ᴇ. được đồng bộ hóa. Việc đồng bộ hóa CPU và tất cả các nút PC được thực hiện bằng cách sử dụng bộ tạo xung nhịp, tạo ra các chuỗi xung đồng hồ định kỳ. chiến thuậtđược gọi là khoảng thời gian giữa lúc bắt đầu cung cấp hai xung dòng điện liên tiếp được tạo ra bởi bộ tạo đồng hồ.
Đăng trên ref.rf
Một chuỗi xung đồng hồ được gửi đến CPU, tới hệ thống bộ nhớ và tới tất cả các thiết bị máy tính khác để đồng bộ hóa hoạt động của CPU và tất cả các nút máy tính. Tần số đồng hồ- ϶ᴛᴏ số lượng tích tắc mỗi giây và được đo bằng megahertz(1 MHz = 1 triệu chu kỳ mỗi giây), ảnh hưởng đến tốc độ hoạt động và hiệu suất của MP.

Tốc độ bộ xử lý- ϶ᴛᴏ số thao tác nó thực hiện mỗi giây. Thực hiện hàng trăm thao tác khác nhau với tốc độ lên tới hàng trăm triệu thao tác mỗi giây.

PC sử dụng bộ vi xử lý do Intel, AMD và các hãng khác phát triển. Ngày nay, bộ vi xử lý INTEL 80486 đang được thay thế bằng bộ vi xử lý Pentium mạnh hơn (Pentium 3, Pentium 4 với tần số 500 megahertz trở lên.

· Bộ điều hợp video (card video)- một thiết bị điều khiển việc hiển thị thông tin văn bản và hình ảnh đồ họa. Bộ điều hợp video tổ chức giao diện giữa PC và màn hình. Về mặt vật lý, bộ điều hợp video được chế tạo dưới dạng một bo mạch riêng biệt, được lắp vào một trong các khe cắm trên bo mạch chủ.

Ngày nay, bộ điều hợp video SVGA được sử dụng, cung cấp khả năng tái tạo tùy chọn lên tới 16,7 triệu màu với khả năng chọn độ phân giải màn hình từ một số giá trị (ví dụ: 1024 * 768 pixel cho màn hình 17 inch).

· ĐẬP- ϶ᴛᴏ một mảng các tế bào tinh thể có khả năng lưu trữ dữ liệu. Dùng để ghi và đọc thông tin. Nếu tắt nguồn, thông tin ghi trong bộ nhớ sẽ bị mất. Nó được đặc trưng bởi hiệu suất tương đương với hiệu suất của bộ vi xử lý.

Đặc điểm chính của RAM là dung lượng và thời gian truy cập. Dung tích RAM hiện đại là vài GB. Thời gian truy cập cho biết lượng thời gian quan trọng để truy cập các ô nhớ, được đo bằng phần tỷ giây (nano giây, ns). Điều quan trọng cần lưu ý là đối với các mô-đun bộ nhớ hiện đại, tốc độ này là 7-10 ns.

· rom- được thiết kế để lưu trữ các chương trình ngắn cần thiết cho hoạt động của PC.

Khi máy tính được bật, không có gì trong RAM - cả dữ liệu lẫn chương trình, vì RAM không thể lưu trữ bất cứ thứ gì nếu không sạc lại các ô trong hơn một phần trăm giây, nhưng bộ xử lý cần các lệnh, bao gồm cả. và tại thời điểm bật nguồn đầu tiên. Vì lý do này, ngay sau khi bật, địa chỉ bắt đầu được đặt trên bus địa chỉ của bộ xử lý (điều này xảy ra trong phần cứng mà không có sự tham gia của chương trình). Bộ xử lý xử lý địa chỉ đã đặt cho lệnh đầu tiên của nó và sau đó bắt đầu hoạt động theo chương trình. Địa chỉ này trỏ đến ROM. Chip ROM có khả năng lưu trữ thông tin ngay cả khi máy tính đã tắt. Một tập hợp các chương trình nằm ở dạng ROM Hệ thống đầu vào/đầu ra cơ bản. Mục đích chính của các chương trình trong gói này là kiểm tra thành phần và hiệu suất của hệ thống máy tính cũng như đảm bảo sự tương tác của tất cả các thành phần của nó.

· Bộ nhớ đệm– nó còn được gọi là “siêu RAM”.

Trao đổi dữ liệu trong bộ xử lý diễn ra nhanh hơn nhiều lần so với trao đổi với các thiết bị khác, chẳng hạn như bằng RAM. Để giảm số lượng truy cập vào RAM, một vùng đệm được tạo bên trong bộ xử lý - cái gọi là bộ nhớ đệm. Khi bộ xử lý cần dữ liệu, trước tiên nó sẽ truy cập vào bộ nhớ đệm và chỉ khi không có dữ liệu cần thiết thì nó mới truy cập vào RAM. Nhận một khối dữ liệu từ RAM, bộ xử lý đồng thời nhập khối dữ liệu đó vào bộ nhớ đệm. Bộ nhớ đệm được thiết kế chức năng để phù hợp với tốc độ của các thiết bị tương đối chậm với CPU tương đối nhanh. So với OP, bộ nhớ đệm có dung lượng nhỏ. Ngoài bộ nhớ đệm được tích hợp trong CPU, nó phải được loại bỏ khỏi CPU. Bộ nhớ đệm trên chip là nhanh nhất, với bộ nhớ đệm L1 thường có dung lượng 32 KB.

· Chipset- ϶ᴛᴏ một bộ chip được thiết kế để hỗ trợ PC chức năng được cung cấp bởi bộ xử lý, OP, bộ nhớ đệm, bộ nhớ đĩa và video cũng như các thành phần khác và để kết hợp các thành phần của PC. Các chip của nó tạo ra hầu hết các tín hiệu cho hệ thống và các bộ phận ngoại vi, đồng thời chuyển đổi tín hiệu giữa các bus.

· Bộ điều khiểnđược thiết kế để kiểm soát quyền truy cập từ hệ thống đến bất kỳ thiết bị nào cũng như thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin. Mỗi thiết bị bên ngoài có bộ điều khiển riêng.
Đăng trên ref.rf
Sau khi nhận lệnh từ CPU, bộ điều khiển thực hiện các thao tác bảo trì trên thiết bị bên ngoài. Bộ điều khiển tích hợp trong bo mạch chủ được sử dụng rộng rãi (bộ điều khiển cho bàn phím, ổ cứng HDD, ổ cứng HDD, cổng, hệ thống video).

2. Ổ đĩa (lưu trữ) dành cho đĩa từ linh hoạt (FMD).Để truyền nhanh một lượng nhỏ dữ liệu, hãy sử dụng đĩa mềm(đĩa mềm) được đưa vào một ổ đĩa đặc biệt - lái xe. Hướng chính xác để đưa đĩa mềm vào lỗ ổ đĩa nằm ở mặt trước của thiết bị hệ thống được đánh dấu bằng một mũi tên trên vỏ nhựa của nó.

Ổ đĩa dùng để ghi, đọc và lưu trữ thông tin trên các đĩa mềm (floppy disk). Ngày nay, đĩa mềm có đường kính 3,5" với dung lượng 1440 byte được sử dụng ( 1,4 MB) và đánh dấu HD.

Đĩa mềm là phương tiện lưu trữ không đáng tin cậy. Bụi bẩn, độ ẩm, sự thay đổi nhiệt độ và trường điện từ bên ngoài thường gây mất một phần hoặc toàn bộ thông tin. Vì lý do này, việc sử dụng chúng làm phương tiện lưu trữ dữ liệu chính là không thể chấp nhận được. Chúng được sử dụng để vận chuyển dữ liệu hoặc làm thiết bị lưu trữ (sao lưu) bổ sung.

3. Ổ đĩa từ cứng (HDD) hoặc Winchester.Được thiết kế để lưu trữ lâu dài (có thể lưu trữ thông tin trong nhiều thập kỷ).

Ổ cứng thực chất không phải là một ổ đĩa đơn mà là một nhóm các đĩa đồng trục được phủ từ tính và quay với tốc độ cao. Tuy nhiên, ổ cứng không có hai bề mặt mà 2n bề mặt, trong đó n là số đĩa riêng lẻ trong nhóm.

Dung tíchổ cứng ngày nay - từ vài GB đến vài chục GB.

4. Ổ đĩa CD. Ghi kỹ thuật số trên đĩa CD khác với ghi trên đĩa từ ở mật độ rất cao và một đĩa CD tiêu chuẩn có thể lưu trữ khoảng 650 MB dữ liệu. Οʜᴎ được phân biệt bởi độ tin cậy cao về khả năng lưu trữ thông tin và độ bền (tuổi thọ sử dụng dự đoán của chúng, nếu hoạt động tốt, là 30-50 năm). Đường kính đĩa phải là 5,25" hoặc 3,5".

Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là đọc dữ liệu số bằng chùm tia laser phản xạ từ bề mặt đĩa. Lượng lớn dữ liệu là điển hình cho thông tin đa phương tiện (đồ họa, âm nhạc, video) và do đó ổ đĩa CD-ROM được phân loại là phần cứng đa phương tiện.

5. Lốp xe. Tất cả các phần tử điện tử của PC đều trao đổi thông tin với nhau và được kết nối với nhau bằng bus - một tập hợp các đường dây và vi mạch truyền tín hiệu điện giữa các thành phần PC khác nhau. Tập hợp tất cả các bus thường được gọi là đường trục của hệ thống. Các bus truyền tín hiệu: địa chỉ, điều khiển và dữ liệu; về mặt này, chúng được phân biệt: bus dữ liệu (để truyền dữ liệu), bus địa chỉ (để truyền mã thông tin địa chỉ tới RAM) và bus điều khiển (bao gồm các đường truyền tín hiệu điều khiển).

Lốp xe có đặc điểm độ sâu bit, ᴛ.ᴇ. số lượng bit thông tin được truyền đồng thời dọc theo các tuyến xe buýt. Trong kiến ​​trúc PC, các bus phổ biến nhất là 8-, 16- và 32-bit. Lượng thông tin được truyền qua một kênh trong 1 thời gian thường được gọi là thông lượng xe buýt.

6. Cổng giao tiếp (cổng I/O). Chúng dùng để kết nối PC với các thiết bị được thiết kế có cấu trúc tách biệt với đơn vị hệ thống. Chuyên cổng được sử dụng để trao đổi với các thiết bị nội bộ. Cổng mục đích chungđược sử dụng để kết nối các thiết bị bên ngoài: LPT1-LPT* song song và COM1-COM nối tiếp*.

MÀN HÌNH ( trưng bày) – một thiết bị để trình bày dữ liệu trực quan. Đây là thiết bị đầu ra chính. Dùng để hiển thị thông tin văn bản và đồ họa được nhập từ bàn phím hoặc đầu ra từ PC, thông báo hệ thống và thông tin người dùng.

Kích thước màn hìnhđược đo giữa các góc đối diện của màn hình ống hình theo đường chéo tính bằng inch. Ngày nay, màn hình 19" và 21" được sử dụng rộng rãi.

Sự cho phép Màn hình là một trong những thông số giám sát quan trọng. Nó càng cao thì càng có nhiều thông tin được hiển thị trên màn hình, nhưng kích thước của từng dấu chấm riêng lẻ càng nhỏ và do đó kích thước hiển thị của các thành phần hình ảnh càng nhỏ.

Màn hình và card màn hình (card đồ họa) tạo nên hệ thống video MÁY TÍNH. Hệ thống video sử dụng công nghệ analog và kỹ thuật số để tạo ra hình ảnh trên màn hình. Công nghệ analog sử dụng màn hình ống tia âm cực, trong khi công nghệ kỹ thuật số sử dụng màn hình phẳng tinh thể lỏng.

BÀN PHÍM được sử dụng để nhập dữ liệu chữ và số và các lệnh điều khiển vào PC. Các chức năng bàn phím cơ bản không cần hỗ trợ từ trình điều khiển (các chương trình đặc biệt). Phần mềm cần thiết để bắt đầu với máy tính của bạn đã có sẵn trong chip ROM trong BIOS.

CHUỘT cho phép bạn trỏ vào các thành phần trên màn hình bằng con trỏ và sau khi nhấp vào nút, thực hiện một số thao tác nhất định.

MÁY IN xuất thông tin văn bản và đồ họa (đen trắng hoặc màu) lên giấy hoặc phim.

MODEM được sử dụng để kết nối PC với đường dây điện thoại.

MÁY QUÉT – một thiết bị để nhập văn bản hoặc thông tin đồ họa (đen trắng và màu) vào PC để xử lý thêm.

HỆ THỐNG ÂM THANH bao gồm một card âm thanh và loa âm thanh (một số được tích hợp sẵn trong màn hình). Loa có bộ khuếch đại và điều khiển mức âm thanh riêng.

Điều hứa hẹn nhất là việc sử dụng PC như một phần của mạng máy tính (CN). Trong trường hợp này, một số PC và có thể cả máy tính thuộc các lớp khác được kết nối với nhau thông qua các kênh liên lạc và thiết bị giao diện với chúng để trao đổi thông tin.

Mạng máy tính Thông thường, người ta gọi một tập hợp các PC được kết nối với nhau thông qua các kênh truyền dữ liệu, cung cấp cho người dùng khả năng trao đổi thông tin và sử dụng chung tài nguyên mạng.

Phần cứng mạng:

- máy trạm(máy trạm - một PC được kết nối với mạng mà người dùng mạng thực hiện công việc của mình);

- máy chủ(một máy tính được kết nối với mạng và cung cấp một số dịch vụ có mục đích chung nhất định cho người dùng mạng);

- card mạng(bộ điều hợp);

- modem;

- cáp hoặc các phương tiện truyền dẫn khác.

Qua mức độ phân bố lãnh thổ mạng được phân loại thành: mạng toàn cầu, mạng khu vực và mạng cục bộ.

Toàn cầu mạng thống nhất người dùng trên khắp thế giới, thường sử dụng các kênh liên lạc vệ tinh (khoảng cách giữa các nút mạng là 10-15 nghìn km). Chúng được gọi là WAN.

Khu vực– đoàn kết người dùng của thành phố và khu vực. Đường dây điện thoại được sử dụng làm kênh liên lạc (khoảng cách giữa các nút mạng là 10-1000 km). Họ được gọi là NGƯỜI.

Địa phương mạng kết nối các thuê bao của một hoặc nhiều tòa nhà lân cận. Các PC được kết nối bằng một kênh truyền dữ liệu tốc độ cao duy nhất. Khoảng cách giữa các máy tính rất nhỏ - lên tới 10 km. Các kênh trong mạng cục bộ là tài sản của các tổ chức và điều này giúp đơn giản hóa hoạt động của chúng.

Mạng bao gồm các máy tính tương thích với phần mềm được gọi là đồng nhất. Nếu một máy tính không tương thích với phần mềm được đưa vào mạng thì mạng đó thường được gọi là không đồng nhất.

Sử dụng mạng cục bộ mang lại những lợi ích sau:

· Công việc đồng thời của nhiều người dùng với dữ liệu sử dụng chung (DBMS, IT);

· bảo vệ dữ liệu ở cấp độ thư mục và tập tin;

· khả năng lưu trữ vĩnh viễn phần mềm cần thiết cho nhiều người dùng trong một bản sao;

· trao đổi thông tin giữa tất cả các PC trên mạng, đảm bảo đối thoại giữa những người dùng mạng cũng như khả năng tổ chức e-mail;

· In đồng thời bởi tất cả người dùng mạng trên các máy in trên toàn mạng;

· tăng hiệu quả của hệ thống xử lý thông tin bằng cách giảm chi phí, v.v.

Một mạng lưới toàn cầu có khả năng hợp nhất nhiều mạng lưới và cho phép gia nhập cộng đồng thế giới là Internet.

Ngày nay không có chủ sở hữu duy nhất của Internet. Mỗi công ty là chủ sở hữu một phần mạng lưới của mình. Nó cũng có phần mềm và phần cứng cần thiết, với sự trợ giúp của dữ liệu được trao đổi cả trong mạng và Internet. Công ty này cũng đảm bảo việc truyền thông tin qua mạng của mình. Trong trường hợp có sự cố ở một phần nào đó của mạng, tất cả thông tin sẽ “chảy xung quanh” khu vực này.

Các cách kết nối Internet

· Kết nối một PC riêng lẻ.Để làm được điều này, bạn cần phải có modem, đường dây điện thoại và tổ chức có cổng (lối vào) Internet. Các tổ chức như vậy - nhà cung cấp dịch vụ mạng - được gọi là nhà cung cấp. Việc đăng nhập vào Internet được thực hiện thông qua PC của nhà cung cấp. PC này thường được gọi là chủ nhà. Người dùng làm việc trên mạng mà không có địa chỉ. Nó được chứa bởi PC chủ. Tất cả thông tin mà người dùng bơm đều đi qua máy chủ.

· Kết nối trực tiếp. Kết nối trực tiếp với Internet được thực hiện thông qua các đường truyền thông thuê riêng chuyên dụng sử dụng phần mềm bổ sung.

Một phân tích về thực tiễn sử dụng máy bay đã chỉ ra rằng có khá nhiều cách để rò rỉ thông tin: kết nối bất hợp pháp với thiết bị và đường dây liên lạc, chặn bức xạ điện tử, chặn bức xạ âm thanh và khôi phục văn bản máy in, đánh cắp phương tiện thông tin, đọc dữ liệu từ mảng của người dùng khác, đọc thông tin còn sót lại trong bộ nhớ hệ thống sau khi thực hiện một yêu cầu được ủy quyền, giả dạng người dùng đã đăng ký, giới thiệu vi-rút, v.v.
Đăng trên ref.rf
Về vấn đề này, các biện pháp bảo vệ thông tin có tầm quan trọng đặc biệt:

Tổ chức (hạn chế quyền truy cập vào cơ sở nơi xử lý thông tin; lưu trữ phương tiện máy trong két; sử dụng mã bảo mật khi truyền thông tin, v.v.);

Kỹ thuật và phần mềm.

THÔNG TIN CHUNG VỀ MÁY TÍNH VÀ HỆ THỐNG MÁY TÍNH - khái niệm và các loại. Phân loại và đặc điểm chuyên mục “THÔNG TIN CHUNG VỀ MÁY TÍNH VÀ HỆ THỐNG MÁY TÍNH” 2017, 2018.

Những máy tính cá nhân. Sự khác biệt giữa PC và máy tính thông thường và máy tính chuyên dụng

Sự khác biệt giữa PC và máy tính thông dụng và máy tính chuyên dụng. Cấu trúc của một máy tính để bàn hiện đại, về cơ bản sao chép cấu trúc của một máy tính lớn, khác với cấu trúc sau ở nhiều cấu hình nút và thiết bị ngoại vi. Sự đa dạng này phản ánh việc thực hiện nguyên tắc kiến ​​trúc mở. Không chỉ công ty mà bản thân người dùng cũng có thể tạo bất kỳ cấu hình PC nào cần thiết cho mục đích của mình trong khả năng của bo mạch chủ PC.

PC cũng được phân biệt bởi sự lựa chọn bộ xử lý trung tâm, số lượng và loại cổng, là bộ phận kết nối của các đầu nối mà các thiết bị ngoại vi được kết nối với PC - thiết bị bộ nhớ ngoài và các phương tiện kỹ thuật khác nhau của đầu vào và đầu ra thông tin (màn hình). , chuột, bàn phím, v.v.), sự hiện diện của các thành phần cấu hình nghe nhìn - card âm thanh và video, sự hiện diện của các thiết bị liên lạc siêu âm hoặc hồng ngoại không dây, v.v.

Việc kiểm tra cẩn thận PC hiện đại và thị trường ngoại vi (triển lãm, tổ chức thương mại, v.v.) cho thấy tất cả PC đều được trang bị các thiết bị tiên tiến. RAM đạt hàng trăm, hàng nghìn megabyte, bộ nhớ ngoài - hàng chục, hàng trăm gigabyte. PC được trang bị bộ xử lý mạnh mẽ (tốc độ - từ một đến ba gigahertz trở lên), bo mạch chủ có số lượng cổng lớn (hơn mười), card video và âm thanh mạnh mẽ, card mạng, modem và modem fax, v.v. các chức năng của video, âm thanh và card mạng thường được tích hợp, bằng cách giảm các kết nối có thể tháo rời của các nút PC sẽ làm tăng độ tin cậy khi hoạt động của nó.

So với những chiếc PC cuối thế kỷ trước, những chiếc PC của những năm đầu thiên niên kỷ mới về sức mạnh, mức độ thu nhỏ và sự hoàn thiện về công thái học (kích thước, trọng lượng, thiết kế) đều đạt các chỉ số dự đoán cho máy tính thế hệ thứ năm. . Máy tính xách tay (máy tính xách tay) bắt đầu được định vị là sản phẩm thay thế cho máy tính để bàn. Ngành công nghiệp này sản xuất các trạm đồ họa quy mô đầy đủ ở định dạng máy tính xách tay, cũng như máy tính để bàn, trong đó tất cả các thành phần, bao gồm cả màn hình, được tích hợp trong một thiết bị chiếm cùng không gian với máy tính xách tay.

Một trạm đồ họa hiện đại cụ thể ở định dạng máy tính xách tay có thể có các thông số rất cao và nhiều loại thiết bị ngoại vi: modem bên trong, cổng không dây để truy cập vào mạng cục bộ (và thông qua Internet), máy quay video tích hợp, micro và hai loa. Bộ cổng cho phép bạn: kết nối màn hình thứ hai hoặc thay vào đó là TV, cũng như micrô bên ngoài và loa âm thanh, thiết bị in, máy quét, máy ảnh và video bên ngoài, bộ điều khiển trò chơi, bàn phím thứ hai và một một số thiết bị khác, hầu hết đều trang bị trạm đồ họa đồng thời và không ở chế độ thay thế. Khi chiếc PC này chứa đầy các ứng dụng phần mềm, nó không chỉ có thể được hiểu là một đồ họa mà còn là một trạm âm nhạc, đa phương tiện - một máy trạm dành cho nhà soạn nhạc, nhà thiết kế, người lập kế hoạch, v.v.

Hiện nay, người dùng được trang bị bộ nhớ flash dung lượng lớn (lên tới 1-2 GB) không cần nguồn điện. Ban đầu, bộ nhớ chip silicon này được sử dụng để ghi nhạc trong máy nghe nhạc MP3 thu nhỏ. Ngày nay, không chỉ âm thanh được ghi vào bộ nhớ flash (bộ nhớ Memory Strick của Sony - nhạc lên tới 80 phút) mà còn cả hình ảnh và văn bản. Nó cũng được bao gồm trong máy in, máy quay video kỹ thuật số, máy ảnh và nhiều sản phẩm khác có bộ phận tự động.

Các yếu tố quyết định sự phổ biến rộng rãi của PC. Vai trò đặc biệt của PC trong việc hình thành và vận hành nền văn hóa màn hình hiện đại được quyết định bởi khả năng tiếp cận công chúng, sự phân phối rộng rãi, độ hoàn thiện của thiết bị cũng như sự đa dạng của mẫu mã và phần mềm. Tất nhiên, nguyên nhân chính khiến PC trở nên phổ biến rộng rãi là do cơ chế thị trường của nền kinh tế tư bản chủ nghĩa. Tuy nhiên, một số tính năng nhất định của thiết kế PC và kiến ​​trúc phần mềm góp phần rất lớn vào việc phân phối và cải tiến chúng.

Chúng ta sẽ giới hạn ở hai nguyên tắc thiết kế được IBM giới thiệu lần đầu tiên khi tạo ra PC của họ (1981), nguyên tắc này đảm bảo việc sản xuất và phân phối hàng loạt PC.

Nguyên tắc kiến ​​trúc mở, khi IBM “chỉ đơn giản chuyển giao” tính mô-đun của thiết kế máy tính sang PC, đã trở thành động lực mạnh mẽ cho sự phát triển và phân phối của chúng. Các thành phần PC bắt đầu được phát triển bởi nhiều công ty chứ không chỉ một, như trường hợp thường thấy đối với các máy tính có kiến ​​​​trúc khép kín (nguyên khối). Bất kỳ công ty nào và thậm chí cả người dùng cá nhân đều có thể lắp ráp hoàn chỉnh một chiếc PC. Máy tính của các công ty khác đã trở nên rẻ hơn hai hoặc ba lần so với máy tính của IBM. Các mẫu PC theo kiến ​​trúc IBM ngày nay được nhiều công ty sản xuất. Những mô hình này hoàn toàn tương thích với PC IBM. Có một thuật ngữ: “PC tương thích với IBM”.

Nguyên tắc thứ hai được sử dụng trong logic xây dựng các ứng dụng phần mềm là nguyên tắc “khả năng tương thích từ trên xuống” của các nút PC và toàn bộ PC. Nguyên tắc này có nghĩa là mỗi phiên bản (kiểu máy) tiếp theo của PC hoặc thành phần riêng lẻ của nó chỉ bổ sung các khả năng kỹ thuật mới cho PC. Khả năng mới để “chạy” các chương trình cũ trên các phiên bản mới của PC (nhưng không phải ngược lại) cũng là động lực mạnh mẽ cho việc phân phối nó.

Thiết bị ngoại vi PC. Điều này bao gồm các phương tiện kỹ thuật đầu vào và đầu ra thông tin, thiết bị bộ nhớ ngoài và phương tiện kỹ thuật xử lý dữ liệu từ xa. Thiết bị ngoại vi máy tính đang phát triển vô cùng nhanh chóng. Nó tồn tại với rất nhiều kiểu dáng và chủng loại, xác định cả chức năng của PC và cách người dùng giao tiếp với PC một cách trực tiếp và từ xa.

Các thiết bị nhập thông tin vào PC bao gồm bàn phím, chuột, máy quét, micrô, bộ điều khiển trò chơi, máy ghi âm, máy ảnh và video kỹ thuật số, máy ghi video và âm thanh có bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số, v.v., được kết nối với PC bằng cáp, trong đó đang ngày càng được thay thế bằng các kết nối không dây được gọi là trên các cơ sở vật lý khác nhau.

Thiết bị chính để nhập thông tin vào PC là bàn phím. Tính công thái học của bàn phím, được sản xuất với một số sửa đổi, là rất quan trọng. Bàn phím cực “mềm” với chốt nhựa đã được thay thế bằng bàn phím bấm ghi rõ thao tác gõ phím.

Có những bàn phím cảm ứng không có bộ phận cơ học, thường được sử dụng trong công nghiệp do độ bền đặc biệt của chúng và do không thể để các vật lạ (kẹp giấy, tro thuốc lá, v.v.) lọt vào “giữa các phím” (thay vào đó là các miếng đệm làm bằng giấy bạc cảm ứng). được sử dụng).



Bàn phím có số lượng phím khác nhau. Bàn phím XT có 83 phím (đôi khi là 85). Phím “thăm dò hệ thống” đã được thêm vào bàn phím AT. Bàn phím MFII (Đa chức năng) có 102 phím. Bàn phím đặc biệt có thêm thiết bị đọc mã vạch, thiết bị xuất ký tự chữ nổi Braille cho người mù, v.v.

Một phương tiện quan trọng khác để nhập thông tin vào máy tính là chuột. Tọa độ con trỏ được nhận từ chuột qua cáp hoặc không dây từ một máy phát vô tuyến thu nhỏ hoặc qua chùm ánh sáng của chuột quang. Sử dụng nút chuột trái, bạn chọn (nhấp) một đối tượng - biểu tượng này hoặc biểu tượng khác - và “kéo” nó (không nhả nút) trên màn hình. Nhấp đúp sẽ kích hoạt một đối tượng - khởi chạy lệnh hoặc chương trình được biểu tượng bằng biểu tượng.

Cần điều khiển là bộ điều khiển trò chơi được sử dụng chủ yếu để điều khiển trò chơi trên máy tính. Thông thường có hai cổng cho cần điều khiển nếu PC được định hướng là máy chơi game.

Để vẽ trên màn hình cần có máy tính bảng đồ họa và bút đồ họa (bút chì). Một lưới tọa độ hoạt động được “cố định” vào máy tính bảng để bút đồ họa, tương tự như chuột, hiển thị tín hiệu - điểm vẽ hoặc công cụ khác - trên màn hình. Để máy tính bảng hoạt động, một chương trình đặc biệt phải được tải vào PC.

Máy quay video kỹ thuật số, hay còn gọi là Web camera, thường được tích hợp vào máy tính xách tay và được sử dụng cho hội nghị truyền hình qua mạng. Chất lượng hình ảnh từ web camera vẫn còn nhiều điều đáng mong đợi.

Hình ảnh trong máy ảnh kỹ thuật số được cảm nhận bởi một ma trận cảm biến ảnh, truyền tín hiệu đến bộ nhớ của máy ảnh. Những hình ảnh này sau đó có thể được hiển thị trên màn hình PC hoặc được in ngoại tuyến trên máy in ảnh phun.

Máy quét được sử dụng để nhập văn bản, ảnh và hình ảnh đồ họa, mã vạch, v.v. vào PC. Một loại đầu vào khác được thực hiện từ phương tiện trung gian có bộ nhớ flash lớn - ổ cứng di động, đĩa CD từ tính hoặc quang; trong trường hợp này, thiết bị đầu vào là ổ đĩa.

Thiết bị xuất thông tin từ máy tính số bao gồm phương tiện xuất dữ liệu chữ và số, phương tiện xuất đồ họa và thiết bị tích hợp. Ngay từ khi bắt đầu phát triển công nghệ máy tính - thiết bị đục lỗ và in ấn, máy vẽ (máy vẽ) nhiều loại, màn hình (màn hình), đồng thời là phương tiện quản lý dữ liệu đầu vào (phương tiện truyền thông), đã nhận được sự phát triển mạnh mẽ. Máy in ma trận điểm những năm 1970 và 1980 Trong hầu hết các trường hợp, máy tính kỹ thuật số đã được thay thế bằng máy tính phun, cũng như máy tính laser, dựa trên nguyên tắc điện học, tương tự như máy photocopy, chẳng hạn như máy photocopy.

Màn hình dựa trên ống tia âm cực đã bắt đầu được thay thế mạnh mẽ bằng các mẫu màn hình “mỏng”: LCD dựa trên các thành phần tinh thể lỏng, PDP dựa trên các thành phần plasma, giúp giảm đáng kể kích thước và tăng tính tiện dụng của máy tính để bàn. Máy tính xách tay (máy tính xách tay), máy tính bỏ túi và mũ bảo hiểm ảo được trang bị màn hình LCD. (Màn hình PDP không được sử dụng do tiêu thụ điện năng cao.)

Công nghệ đa phương tiện. Công nghệ đa phương tiện (đa phương tiện) kết hợp văn bản, đồ họa, âm nhạc, lời nói và hình ảnh chuyển động vào PC. Mạng bán lẻ và các công ty sản xuất và lắp ráp PC, theo mục đích của họ, chia chúng thành văn phòng, gia đình và đa phương tiện (trung tâm). Trước sự tăng trưởng nhanh chóng của các thông số PC và khả năng của chúng, bao gồm cả việc tích hợp tất cả các loại môi trường thông tin (phương tiện), bất kỳ sự phân chia nào như vậy đều mất đi ý nghĩa, vì tất cả các chức năng đa phương tiện đều khả dụng ngay cả đối với một PC rẻ tiền.

Việc xác định khoa học máy tính là một lĩnh vực hoạt động độc lập của con người chủ yếu gắn liền với sự phát triển của công nghệ máy tính.

Máy tính là một "máy tính", tức là thiết bị tin học. Sự khác biệt cơ bản giữa máy tính với máy cộng và các thiết bị tính toán khác là máy cộng chỉ có thể thực hiện các thao tác riêng lẻ (cộng, trừ, v.v.), trong khi máy tính cho phép thực hiện các chuỗi thao tác tính toán phức tạp mà không cần sự can thiệp của con người theo hướng dẫn định trước - một chương trình. Ngoài ra, máy tính còn chứa bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu.

Lịch sử của máy tính gắn liền với những nỗ lực của con người nhằm giúp việc tự động hóa khối lượng tính toán lớn trở nên dễ dàng hơn. Ngay cả những phép tính số học đơn giản với số lượng lớn cũng gây khó khăn cho bộ não con người. Vì vậy, từ xa xưa, thiết bị tính toán đơn giản nhất đã xuất hiện, bàn tính. Vào thế kỷ XVII, thước trượt được phát minh để tạo điều kiện thuận lợi cho các phép tính toán học phức tạp. Năm 1642, Blaise Pascal thiết kế cơ chế cộng 8 bit. Hai thế kỷ sau, vào năm 1820, người Pháp Chal de Calmar đã tạo ra một chiếc máy cộng có khả năng nhân và chia. Thiết bị này đã có chỗ đứng vững chắc trên bàn kế toán.

Tất cả những ý tưởng cơ bản làm nền tảng cho hoạt động của máy tính đã được nhà toán học người Anh Charles Babbage vạch ra vào năm 1833. Ông đã phát triển một thiết kế cho một cỗ máy thực hiện các phép tính khoa học và kỹ thuật, trong đó ông thấy trước các thiết bị của một máy tính hiện đại cũng như các nhiệm vụ của nó. Để nhập và xuất dữ liệu, Babbage đề xuất sử dụng thẻ đục lỗ, tờ giấy dày có in thông tin bằng lỗ. Vào thời điểm đó, thẻ đục lỗ được sử dụng trong ngành dệt may. Một cỗ máy như vậy phải được điều khiển bằng phần mềm.

Ý tưởng của Babbage bắt đầu được thực hiện trên thực tế vào cuối thế kỷ 19. Năm 1888, kỹ sư người Mỹ Herman Hollerith đã thiết kế chiếc máy tính cơ điện đầu tiên. Máy này, được gọi là máy lập bảng, có thể đọc và sắp xếp các bản ghi thống kê được mã hóa trên thẻ đục lỗ. Năm 1890, phát minh của Hollerith được sử dụng trong cuộc điều tra dân số Hoa Kỳ lần thứ 11. Công việc mà 500 nhân viên thực hiện trong bảy năm đã được Hollerith hoàn thành với 43 trợ lý trên 43 máy lập bảng trong một tháng.

Năm 1896, Herman Hollerith thành lập CÔNG TY GHI ÂM TOBULATING MÁY TÍNH, trở thành nền tảng cho công ty tương lai IBM (Tập đoàn Máy Kinh doanh Quốc tế), công ty đã đóng góp to lớn cho sự phát triển của công nghệ máy tính thế giới.

Vào những năm 40 của thế kỷ XX. một số nhóm nhà nghiên cứu đã lặp lại nỗ lực của Babbage. Vì vậy, tại Hoa Kỳ vào năm 1943, tại một trong những doanh nghiệp của IBM, Howard Aiken đã tạo ra một chiếc máy tính có tên “Mark - 1”, hoạt động trên cơ sở rơle cơ điện. Đó là một con quái vật nặng 35 tấn.

Mark-1 dựa trên việc sử dụng rơle điện cơ và hoạt động với các số thập phân được mã hóa trên băng đục lỗ. Máy có thể thao tác các số dài tới 23 chữ số. Cô ấy mất 4 giây để nhân hai số 23 bit.

Nhưng rơle điện cơ không hoạt động đủ nhanh, nên cùng lúc đó, một nhóm chuyên gia do John Mauchly và Presper Eckert dẫn đầu đã bắt đầu chế tạo một máy tính ENIAK dựa trên ống chân không, hoạt động nhanh hơn Mark-1 hàng nghìn lần. Trọng lượng của nó là 30 tấn, cần 170 mét vuông không gian để chứa nó. Thay vì hàng nghìn bộ phận cơ điện, ENIAC chứa 18.000 ống chân không. Máy đếm trong hệ thống nhị phân và thực hiện 5000 phép tính cộng hoặc 300 phép tính nhân mỗi giây.

Năm 1945, nhà toán học John von Neumann được mời vào làm việc và chuẩn bị một báo cáo về chiếc máy tính này. Trong báo cáo của mình, von Neumann đã trình bày rõ ràng và đơn giản những nguyên tắc chung về hoạt động của máy tính.

Và cho đến ngày nay, đại đa số máy tính đều được chế tạo theo những nguyên tắc mà John von Neumann đã nêu trong báo cáo của ông năm 1945:

    Nguyên tắc điều khiển chương trình. Việc xử lý dữ liệu được thực hiện theo chương trình được biên dịch sẵn.

    Nguyên lý rời rạc biểu diễn và biến đổi thông tin. Thông tin trong bộ nhớ được biểu diễn dưới dạng từ nhị phân và hoạt động của máy bao gồm một chuỗi các hành động riêng lẻ.

    Nguyên tắc nhắm mục tiêu. Để chỉ định các từ được lưu trong bộ nhớ, địa chỉ được sử dụng - cũng là các từ nhị phân, cho biết số lượng ô nhớ tương ứng.

    Nguyên tắc thống nhất giữa lệnh và dữ liệu(Toán hạng). Cùng một từ máy có thể vừa là lệnh vừa là toán hạng. Chức năng mà một từ thực hiện phụ thuộc vào vị trí của nó trong chương trình điều khiển.

    Nguyên tắc phản hồi. Khi nhận được một số tín hiệu nhất định, thứ tự thực hiện các lệnh có thể được thay đổi.

Máy sử dụng ống chân không hoạt động nhanh hơn nhiều, nhưng bản thân ống chân không thường bị hỏng. Để thay thế chúng vào năm 1947, người Mỹ John Bardeen, Walter Brattain và William Bradford Shockley đã đề xuất sử dụng các phần tử bóng bán dẫn chuyển mạch ổn định mà họ đã phát minh ra. Việc sử dụng bóng bán dẫn làm cơ sở cơ bản của máy tính đã giúp giảm kích thước của máy tính xuống nhiều lần. Vì vậy, nếu những chiếc máy tính được tạo ra trên cơ sở ống chân không chiếm những căn phòng lớn, thì chiếc máy tính mini đầu tiên được Digital Equipment phát hành vào năm 1965 có kích thước bằng một chiếc tủ lạnh.

Việc cải tiến các mẫu máy tính đầu tiên đã dẫn đến việc tạo ra máy tính UNIVAC vào năm 1951, trở thành máy tính được sản xuất thương mại đầu tiên và bản sao đầu tiên của nó đã được chuyển đến Cục điều tra dân số Hoa Kỳ.

Sự ra đời tích cực của bóng bán dẫn vào những năm 1950 gắn liền với sự ra đời của thế hệ máy tính thứ hai. Một bóng bán dẫn có khả năng thay thế 40 ống chân không. Kết quả là tốc độ của máy tăng lên 10 lần với trọng lượng và kích thước giảm đáng kể. Máy tính bắt đầu sử dụng các thiết bị lưu trữ được làm từ lõi từ tính, có khả năng lưu trữ lượng lớn thông tin.

Năm 1959, các mạch tích hợp (chip) được phát minh, trong đó tất cả các linh kiện điện tử, cùng với dây dẫn, được đặt bên trong một tấm wafer silicon. Việc sử dụng chip trong máy tính giúp rút ngắn đường đi của dòng điện trong quá trình chuyển mạch và tốc độ tính toán tăng lên hàng chục lần. Kích thước của máy được giảm đáng kể. Sự xuất hiện của con chip đánh dấu sự ra đời của thế hệ máy tính thứ ba.

Vào đầu những năm 1960, máy tính được sử dụng rộng rãi để xử lý lượng lớn dữ liệu thống kê, thực hiện các phép tính khoa học, giải quyết các vấn đề phòng thủ và tạo ra các hệ thống điều khiển tự động. Giá cao, độ phức tạp và chi phí cao để bảo trì các máy tính lớn đã hạn chế việc sử dụng chúng trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, quá trình thu nhỏ máy tính đã cho phép công ty THIẾT BỊ KỸ THUẬT SỐ của Mỹ phát hành máy tính mini PDP-8 với mức giá 20 nghìn đô la vào năm 1965, giúp máy tính có thể tiếp cận được với các công ty thương mại vừa và nhỏ.

Năm 1970, một bước quan trọng khác đã được thực hiện đối với máy tính cá nhân. Nhân viên INTEL Edward Hoff đã tạo ra bộ vi xử lý đầu tiên bằng cách đặt nhiều mạch tích hợp trên một con chip silicon duy nhất. Mạch tích hợp có chức năng tương tự như bộ xử lý trung tâm của một máy tính lớn. Đây là cách bộ vi xử lý đầu tiên Intel-4004 xuất hiện, kích thước của nó không vượt quá 3 cm.

Năm 1974, một số công ty đã công bố việc tạo ra một máy tính cá nhân dựa trên bộ vi xử lý Intel-8008, tức là. một thiết bị thực hiện các chức năng tương tự như một máy tính lớn nhưng được thiết kế cho một người dùng.

IBM đã có đóng góp quan trọng cho sự phát triển của máy tính. Năm 1981, IBM phát hành IBM PC, dựa trên nguyên tắc kiến ​​trúc mở. IBM không biến máy tính của mình thành một thiết bị tất cả trong một và không bảo vệ thiết kế của mình bằng các bằng sáng chế. Thay vào đó, cô lắp ráp máy tính từ các bộ phận được sản xuất độc lập và không giữ bí mật thông số kỹ thuật của những bộ phận đó cũng như cách chúng được kết nối với nhau. Điều này dẫn đến thực tế là nhiều công ty đã không còn hài lòng với vai trò là nhà sản xuất linh kiện cho PC IBM và bắt đầu tự lắp ráp các máy tính tương thích với PC IBM. Người dùng có thể nâng cấp máy tính của mình một cách độc lập và trang bị thêm các thiết bị bổ sung. Sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất máy tính tương thích với PC IBM đã dẫn đến giá rẻ hơn và cải tiến nhanh chóng về đặc tính của chúng, đồng thời làm tăng tính phổ biến của máy tính tương thích PC IBM.

Mặc dù thực tế là các máy tính cá nhân tương thích với IBM PC là loại máy tính được sử dụng rộng rãi nhất, khả năng xử lý thông tin của chúng vẫn còn hạn chế và việc sử dụng chúng không phải là hợp lý trong mọi tình huống. Ngoài các máy tính cá nhân tương thích với IBM PC, còn có:

    Siêu máy tính- Đây là những máy tính được thiết kế để giải quyết các vấn đề đòi hỏi khối lượng tính toán khổng lồ. Người tiêu dùng chính của siêu máy tính là quân đội, nhà khí tượng học, nhà địa chất và nhiều nhà khoa học khác.

    Máy tính lớn hoặc máy tính lớn được thiết kế để xử lý lượng lớn thông tin. Chúng được phân biệt bởi độ tin cậy đặc biệt, hiệu suất cao và thông lượng kênh I/O rất cao. Hàng ngàn thiết bị đầu cuối có thể kết nối với chúng.

    Máy tính mini- Đây là những máy tính chiếm vị trí trung gian giữa máy tính cá nhân và máy tính lớn.

    Loại máy tính Macintosh- Đây là loại máy tính cá nhân phổ biến duy nhất không tương thích với PC IBM.

    Máy tính bỏ túi hay các thiết bị trợ giúp điện tử cá nhân là những chiếc máy tính nhỏ nặng khoảng 300-500 gam.

    Máy tính gia đình, được tích hợp vào các thiết bị và thiết bị gia dụng khác nhau, chẳng hạn như máy giặt, v.v.