Устройство компьютера.

1. Основные понятия и определения

Общий вид персонального компьютера приведен на рис.2. Основными устройствами компьютера являются: системный блок, в котором расположены материнская плата, блок питания, накопитель на гибких магнитных дисках, конструктивно выполняемый в одном корпусе с системным блоком; дисплей (монитор); клавиатура. Для расширения возможностей к компьютеру могут подключаться внешние устройства, такие как мышь, стример, сканер, печатающее устройство (принтер), модем и др.

Рис.2. Персональный компьютер

Системный блок компьютера (system unit) является главной частью персонального компьютера. В нем расположены все важнейшие компоненты, такие как:

Дисплей - это устройство для отображения процессов, происходящих в компьютере. Современные стандарты дисплеев позволяют работать как в текстовом, так и в графическом режимах. Характеристиками текстового формата являются количество символов в строке и количество строк на экране. Характеристикой графического формата является количество пиксел (активных точек дисплея) по горизонтали и вертикали (иногда называют разрешающей способностью). Наибольшее распространение имеют дисплеи стандарта суперVGA (SVGA) с разрешающей способностью 1024?768. Другой основной характеристикой дисплея является его размер по диагонали, выражаемый в дюймах.

Клавиатура - устройство для ввода информации (команд) пользователем в компьютер (рис.3). Как было сказано выше, клавиатура персонального компьютера служит для введения в память компьютера информации, которая представляется в виде различных символов: букв, цифр и т.п. На клавиатуре можно выделить несколько блоков клавиш: алфавитно-цифровой блок; блок управления курсором; цифровой блок; функциональные клавиши; блок редактирования.

Рис. 3. Клавиатура персонального компьютера

Алфавитно-цифровая часть клавиатуры используется для набора каких-либо символов. Символьные клавиши на клавиатуре IBM-компьютеров обычно более светлого цвета, на них изображены буквы латинского и русского алфавитов, а также цифры. Расположение клавиш на клавиатуре соответствует расположению клавиш на английской пишущей машинке - латинице и на русской -кириллице. Переключение с одного алфавита на другой определяется особенностями программного обеспечения, используемого на данном компьютере. В операционной системе MS DOS чаще всего используется одновременное нажатие обеих клавиш Shift; либо одновременное нажатие правых клавиш Shift и Ctrl (Shift+Ctrl) переключает клавиатуру на русский алфавит, а одновременное нажатие левых Shift и Ctrl переключает клавиатуру на латинский алфавит. В операционной системе Windows сочетание одновременно нажимаемых клавиш настраивается по желанию пользователя. Обычно используется комбинация клавиш Shift и Ctrl, или Shift и Alt, устанавливаемая автоматически при инсталляции операционной системы Windows. Режим ввода прописных (заглавных) букв осуществляется в случае если при нажатой клавише нажать соответствующую буквенную клавишу. При ненажатой клавише Shift действует режим ввода строчных букв. Если же вы хотите напечатать длинный текст заглавными буквами, целесообразнее нажать клавишу Caps Lock, повторное нажатие на которую отменяет режим заглавных букв.

Кроме символьных клавиш для ввода информации в компьютер важны клавиши редактирования. Их функции осуществляет ряд серых клавиш, расположенных справа и слева от символьной клавиатуры. Компьютер может работать в двух режимах: замены и вставки. Режим Вставки начинает действовать автоматически при включении компьютера: вы устанавливаете курсор на символ, перед которым необходимо вставить пропущенный символ, и нажимаете соответствующую клавишу. Режим Замены включается нажатием клавиши Insert (Ins): вы устанавливаете курсор на символ, который необходимо заменить, и нажимаете на клавиатуре клавишу с нужным символом. Удаление символов происходит по нажатию на клавиши: Delete (Del) и Backspase . При однократном кратковременном нажатии клавиши Delete происходит удаление символа, на котором находится курсор. При нажатии на клавишу Backspase удаляется символ, расположенный слева от курсора. Длительное нажатие на любую из клавиш воспринимается компьютером как множественное нажатие. Специальные клавиши клавиатуры: Esc - используется для отмены какого-либо действия, экстренного выхода из программы, для отказа от действия (команды) предлагаемой компьютером пользователю и т.д. Как правило, функции этой клавиши особо оговариваются в каждой программе. Ctrl, Alt - работают только в комбинации с другими клавишами и предназначены для изменения значений этих клавиш. Tab - клавиша табуляции осуществляет перемещение курсора на 8 позиций вправо.

Home, End - клавиши управления курсором. По нажатию клавиши Home курсор перемещается в начало текущей строки, а по нажатию клавиши End - в конец строки. Стрелки - клавиши управления курсором, перемещающие курсор на одну позицию в том направлении, в котором указывает стрелка на клавише. Page Up, Page Down - клавиши управления курсором, перемещающие курсор на одну страницу (на экран) вверх или, соответственно вниз. Обычно на странице размещается около 20 строк. Num Lock - включает и выключает режим, в котором при нажатии на клавиши цифрового блока клавиатуры (справа от основной клавиатуры) в компьютер вводятся цифры и точка. Над клавишей Num Lock расположен индикатор, сигнализирующий о том, нажата или нет эта клавиша. Если индикатор горит, то при нажатии на клавиши цифрового блока в компьютер вводятся цифры; если не горит - клавиши цифрового блока функционируют как клавиши управления курсором (Стрелки, Home, End, Page Up, Page Down). Enter - предназначена для ввода информации в компьютер, либо для подтверждения действия (команды), предлагаемого компьютером пользователю.

F1...F12 - называются функциональными. Они предназначены для выполнения назначенных действий, которые определяются конкретной выполняемой программой. Caps Lock - фиксирует клавиатуру в верхнем регистре. Признаком того, что клавиатура находится в верхнем регистре (режим ввода заглавных букв), является свечение индикатора Caps Lock, расположенного над цифровым блоком. Если индикатор не горит - клавиатура находится в нижнем регистре (режим ввода строчных букв). Scroll Lock - (блокировка прокрутки) часто используется в текстовых редакторах и других прикладных системах, чтобы блокировать или разблокировать режим прокрутки изображения на экране. Print Screen - если при нажатой клавише Shift нажать клавишу Print Screen, на принтер будет выведена копия содержимого экрана дисплея. Pause (Break) - если при нажатой клавише Ctrl нажать клавишу Pause (Break), работа выполняемой в данный момент программы будет прервана. Тот же результат будет достигнут, если при нажатой клавише Ctrl нажать клавишу с буквой С (Ctrl + С). +, -, *, / - клавиши соответствующих математических символов (плюс, минус, умножить, разделить).

2. Дополнительные внешние устройства компьютера

Системный блок, дисплей и клавиатура составляют минимально необходимую конфигурацию для нормальной работы компьютера. Для расширения возможностей и решения ряда пользовательских задач используются различные внешние устройства (периферийные устройства), некоторые из которых перечислены ниже.

Принтер - устройство вывода на бумагу (получение "твердой" копии) текстовой и графической информации. Наиболее распространенными в настоящее время являются матричные, лазерные и струйные принтеры. Основные форматы А4 и А5. Принцип действия матричных (или ударных) принтеров основан на том, что печатная головка принтера содержит вертикальный ряд тонких иголок. Шаговый двигатель перемещает головку вдоль печатной строки, а иголки в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. Существуют принтеры, использующие 9-игольные головки, 18- 24- и 48-игольные головки. Наиболее распространены 9-ти и 24-игольные принтеры. Количество иголок прямо пропорционально качеству печати и соответственно цене этих принтеров. Лазерный принтер Скорость матричных принтеров обычно 180 - 300 символов в секунду. К преимуществам принтеров ударного типа относится возможность печати текстов под копирку. Возможна также замена расходных материалов, имеющих невысокую стоимость. Для ударных принтеров таким материалом является красящая лента (для струйных - печатающая головка с баллончиком для чернил, для лазерных - заменяемая кассета (картридж) со специальным металло-порошком). Изображение в струйных принтерах формируется микрокаплями специальных чернил, выпрыскиваемых на бумагу через микронные отверстия в печатающей головке. Этот способ обеспечивает более высокое качество печати по сравнению с матричными. Но струйные принтеры дороже матричных и требуют более тщательного ухода. Струйные принтеры делятся на черно-белые и цветные. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати. Отличаются большой скоростью и широкими возможностями при печати. Лидером на рынке лазерных принтеров является фирма Hewlett Packard, выпускающая принтеры НР LaserJet.

Сканеры - это устройства, предоставляющие пользователю уникальную возможность считывания с листа-оригинала и ввода в память компьютера текстов и графических изображений для их последующей обработки. Программное обеспечение, ориентированное на работу со сканерами позволяет преобразовывать считанную информацию к виду, пригодному для ее использования в различных текстовых процессорах и издательских системах. Аналогично фотокопировальному устройству сканер освещает оригинал, а его светочувствительный датчик, перемещаясь по документу, производит с определенной частотой замеры интенсивности отраженного им света (сканирует изображение). Чем выше частота замеров, т.е. чем их больше на единице длины, тем выше разрешающая способность сканера, которая измеряется числом точек на один дюйм (dpi). Таким образом, разрешающая способность сканера, определяет точность или "подробность" сканирования оригинала. При работе с такими устройствами необходимо учитывать, что сканирование с большей разрешающей способностью одного и того же документа требует и больших ресурсов компьютера: оперативной памяти и пространства на жестком диске для хранения полученного изображения. При сканировании само устройство преобразует значение интенсивности отраженного света в соответствующий двоичный код, который и используется компьютером при последующей обработке.

Стриммер - это накопитель на магнитной ленте, в котором используются специальные кассеты, позволяющие защитить носитель информации от внешних воздействий. Основным достоинством стриммеров является возможность компактного хранения больших объемов данных или программных пакетов большого объема. Практически они используются только для резервного хранения информации. Носителем информации в стриммерах обычно служит магнитная лента шириной 0,25 дюйма, хотя есть и так называемые микростриммеры с более узкой лентой. Специальная конструкция стриммера позволяет записывать данные на ленту и считывать их с нее с очень высокой скоростью при объеме в сотни мегабайт. Конструктивно стриммеры выполняются в виде либо отдельного автономного устройства, устанавливаемого рядом с персональным компьютером, либо модуля, габаритные размеры которого позволяют установить его в отсек компьютера, обычно занимаемый НГМД. В настоящее время созданы специальные устройства, позволяющие использовать в качестве стриммера обычные бытовые видеомагнитофоны, работающие с видеокассетами типа VHS.

Модем (слово образовано как сокращение слов "модулятор/демодулятор") - устройство, предназначенное для передачи цифрового сигнала по телефонной сети. Это устройство организует переход между выдаваемым на порт связи персонального компьютера цифровым сигналом в виде последовательности нулей и единиц (несущим текст, цифровые данные или программу) и передаваемым по телефонной линии связи аналоговым (непрерывным) сигналом. Основные этапы работы модема заключаются в следующем: Модем принимает от персонального компьютера данные, разделяет их на команды и информацию (которую нужно передать в линию связи), затем выполняет команды, данные преобразуются в аналоговый сигнал модулятором модема и поступают в канал. На противоположном конце канала связи другой модем принимает эти сигналы и демодулирует обратно в цифровой сигнал, после чего пересылает полученную информацию в цифровой форме компьютеру. Таким образом, для связи между двумя компьютерами необходимы аппаратно-совместимые модемы и коммуникационное программное обеспечение, использующее совместимые методы обмена информацией. Основная характеристика модема - скорость передачи информации. Каждый модем должен соответствовать какому-либо стандарту передачи информации по телефонным сетям (рекомендация CCITT - международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии). Стандартные скорости передачи данных составляют: 1200 бод, 2400 бод, 9600 бод и выше. Бод - единица измерения скорости передачи данных по каналу связи, бит в секунду; скорость оценивается числом информационных битов, передаваемых за одну секунду. Чем быстрее модем, тем больше информации можно передать или принять за единицу времени. Модемы делятся на внешние (рис.1.8) и внутренние (устанавливаемые внутри системного блока).

Считыватель для компакт-дисков (CD-ROM) - используется для чтения информации с лазерных компакт-дисков (рис1.9). Как правило, считыватели встраиваются в системный блок. Лазерные компакт-диски предназначены для хранения больших объемов информации. Стандартная емкость компакт-диска составляет 650 Мбайт. Основаны на записи данных при помощи дополнительного магнитного поля и луча лазера. Основная характеристика таких считывателей - скорость считывания информации. За единицу скорости считывания принята скорость 164 Кбайт в секунду; следовательно, 40-скоростные считыватели обеспечивают скорость 6,56 Мбайт в секунду.

Манипулятор "Мышь" - альтернативное устройство ввода информации в компьютер. Предназначено в основном для использования в специальных приложениях (преимущественно графических). При работе в операционной системе Windows существенно облегчает процесс работы на компьютере. С помощью "мыши" осуществляется выбор объектов и команд, предлагаемых компьютером пользователю. Манипулятор "Мышь" имеет две или три клавиши. Выбор объекта (файла, ярлыка, каталога, диска и т.д.) осуществляется однократным нажатие левой клавиши. Запуск программ или команд на выполнение производится двумя последовательными быстрыми нажатиями на левую клавишу "мыши". Правая клавиша используется для оговоренных в операционной системе или выполняемой программе действий (например, для вызова дополнительного меню).

все!