Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Устройства персонального компьютера (Системный блок и его комплектующие)

Содержание:

Введение

В современное время каждый человек должен обладать базовыми знаниями о персональном компьютере. Персональный компьютер — это сложная вычислительная техника, но в тоже время это очень легкий в освоении и полезный помощник в любых условиях будь то дом, школа, университет, частное предприятие или даже научно-исследовательский центр.

Персональные компьютеры способны решать огромное количество различных задач, но для того, чтобы они смогли справиться с некоторыми из них, придется поработать с устройством конкретного компьютера и его производительностью в зависимости от поставленных задач.

Часто люди путаются, когда сталкиваются с тем, что компьютер — это не единая схема либо аппарат — это совокупность взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет свою определенную функцию.

Для обычных пользователей чаще всего достаточно стандартной конфигурации персонального компьютера и набора внешних устройств вроде: компьютерной мыши, клавиатуры, наушников либо колонок. А для более развитых пользователей могут потребоваться и другие различные устройства.

I. Устройство персонального компьютера
1.1 Системный блок и его комплектующие.

Систе́мный блок — физически представляет собой корпус для наполнения аппаратным обеспечением для создания компьютера. Функционально представляет собой основу для создания и дальнейшего расширения вычислительной системы.

В системный блок входят такие составные части как материнская плата, жесткий диск (винчестер), дисковод, внутренние устройства записи и хранения информации, интерфейсные платы, а также корпус системного блока с блоком питания.

К выбору системного блока под каждую конкретную задачу следует относиться очень ответственно, ибо могут возникнуть ситуации, когда необходимы комплектующие попросту не поместятся в системном блоке, либо в обратном случае комплектующие будут занимать минимальное количество места в системном блоке, а его размер был завышен в разы и теперь он будет попросту занимать большое количество места. Каждый элемент в устройстве персонального компьютера играет огромную роль в получении конечного результата.

1.2 Материнская плата:

Матери́нская (систе́мная) пла́та (от англ. motherboard, MB или англ. mainboard — главная плата), (в просторечии: материнка, мать и т. п.) — печатная плата, являющаяся основой построения модульного устройства, например — компьютера.

Материнская плата содержит основную часть устройства, дополнительные же или взаимозаменяемые платы называются дочерними или платами расширений.

**1.3 Центральный процессор:**

Центра́льный проце́ссор (ЦП; также центра́льное проце́ссорное устро́йство — ЦПУ; англ. (central processing unit, CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок, либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.

Изначально термин центральное процессорное устройство означал специализированный класс логических машин, предназначенных для выполнения сложных компьютерных программ. В дальнейшем довольно точного соответствия этого назначения функциям существовавших в то время компьютерных процессоров он естественным образом был перенесён на сами компьютеры. Начало применения термина и его аббревиатуры по отношению к компьютерным системам было положено в 1960-е годы. Устройство, архитектура и реализация процессоров с тех пор неоднократно менялись, однако их основные исполняемые функции остались теми же, что и прежде.

Главными характеристиками ЦПУ являются: тактовая частота, производительность, энергопотребление, нормы литографического процесса, используемого при производстве (для микропроцессоров), и архитектура.

Ранние ЦП создавались в виде уникальных составных частей для уникальных и даже единственных в своём роде компьютерных систем. Позднее от дорогостоящего способа разработки процессоров, предназначенных для выполнения одной единственной или нескольких узкоспециализированных программ, производители компьютеров перешли к серийному изготовлению типовых классов многоцелевых процессорных устройств. Тенденция к стандартизации компьютерных комплектующих зародилась в эпоху бурного развития полупроводниковых элементов, мейнфреймов и мини-компьютеров, а с появлением интегральных схем она стала ещё более популярной. Создание микросхем позволило ещё больше увеличить сложность ЦП с одновременным уменьшением их физических размеров. Стандартизация и миниатюризация процессоров привели к глубокому проникновению основанных на них цифровых устройств в повседневную жизнь человека. В современном мире процессоры можно найти не только в таких высокотехнологичных устройствах, как компьютеры, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах и даже в детских игрушках. Чаще всего они представлены микроконтроллерами, где, помимо вычислительного устройства, на кристалле расположены дополнительные компоненты (память программ и данных, интерфейсы, порты ввода-вывода, таймеры и др.).

**1.4 Микропроцессорный комплект (чипсет):**

Чипсе́т (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет функцию связующего компонента (моста), обеспечивающего взаимодействие центрального процессора (ЦП) c различными типами памяти, устройствами ввода-вывода, контроллерами и адаптерами ПУ, как непосредственно через себя (и имея некоторые из них в своём составе), так и через другие контроллеры и адаптеры, с помощью многоуровневой системы шин.[1] Так как ЦП, как правило, не может взаимодействовать с ними напрямую. Чипсет определяет функциональность системной платы. В него входит интерфейс шины процессора и определяет в конечном счете тип и быстродействие используемого процессора. Определяет во многом тип, объём, быстродействие и вид поддерживаемой памяти, рабочие частоты различных шин, их разрядность и тип, поддержку плат расширения, их количество и тип, и т. д. Таким образом, этот набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, во многом определяя её быстродействие, расширяемость, стабильность работы при различных настройках и условиях, модернизируемость, сферу применения и т. д. Являясь по сути основой платформы/системной платы,[2] чипсеты также можно обнаружить в сотовых телефонах и сетевых медиаплеерах.

1.5 Шины:

Компьютерная ши́на (англ. computer bus) в архитектуре компьютера — соединение, служащее для передачи данных между функциональными блоками компьютера. В устройстве шины можно различить механический, электрический (физический) и логический (управляющий) уровни.

В отличие от соединения точка-точка, к шине обычно можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор разъёмов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.

Компьютерные шины ранних вычислительных машин представляли собой жгуты (пучки соединительных проводов — сигнальных и питания, для компактности и удобства обслуживания увязанных вместе), реализующие параллельные электрические шины с несколькими подключениями. В современных вычислительных системах данный термин используется для любых физических механизмов, предоставляющих такую же логическую функциональность, как параллельные компьютерные шины.

Современные компьютерные шины используют как параллельные, так и последовательные соединения и могут иметь параллельные (англ. multidrop) и цепные (англ. daisy chain) топологии. В случае USB и некоторых других шин могут также использоваться хабы (концентраторы).

Некоторые виды скоростных шин (Fibre Channel, InfiniBand, скоростной Ethernet, SDH) для передачи сигналов используют не электрические соединения, а оптические.

1.6. Постоянное запоминающее устройство:

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных.
По типу исполнения ПЗУ выделяют:

ПЗУ, в которых массив данных (в обиходе называемый «прошивкой») совмещён с устройством выборки (считывающим устройством):
- микросхема ПЗУ;
- один из внутренних ресурсов однокристального компьютера (микроконтроллера), как правило, FlashROM;
- моноскоп;
ПЗУ, в которых массив данных существует самостоятельно:
- компакт-диск;
- гибкая грампластинка с цифровой записью (с 1975 года);
- перфокарта;
- перфолента;
- штрих-коды;
- монтажные «1» и монтажные «0».

По разновидностям ПЗУ бывают:

по технологии изготовления кристалла:
- ROM — (англ. read-only memory, постоянное запоминающее устройство) — масочное ПЗУ, изготовляемое фабричным методом;
- PROM — (англ. programmable read-only memory, программируемое ПЗУ (ППЗУ)) — ПЗУ, однократно «прошиваемое» пользователем;
- EPROM (англ. erasable programmable read-only memory) — перепрограммируемое ПЗУ, например, содержимое микросхемы К573РФ1 стиралось при помощи ультрафиолетовой лампы. Для прохождения ультрафиолетовых лучей к кристаллу в корпусе микросхемы было предусмотрено окошко с кварцевым стеклом;
- EEPROM (англ. electrically erasable programmable read-only memory — электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ, память которого может стираться и заполняться данными несколько десятков тысяч раз, используется в твердотельных накопителях, одной из разновидностей EEPROM является флеш-память;
- ПЗУ на магнитных доменах, например, К1602РЦ5, которое имело сложное устройство выборки и хранило довольно большой объём данных в виде намагниченных областей кристалла, при этом не имея движущихся частей, обеспечивает неограниченное количество циклов перезаписи;
- NVRAM (англ. non-volatile memory, «неразрушающаяся» память) — ПЗУ, выполняющее роль ОЗУ небольшого объёма, конструктивно совмещённое с батарейкой; в СССР такие устройства часто назывались «Dallas» по имени фирмы Dallas Semiconductor[en], выпустившей их на рынок; в NVRAM современных ЭВМ батарейка уже конструктивно не связана с ОЗУ и может быть заменена;
по виду доступа:
- ПЗУ с параллельным доступом — ПЗУ, которое в системе может быть доступно в адресном пространстве ОЗУ, например, К573РФ5;
- ПЗУ с последовательным доступом — ПЗУ, часто используемые для однократной загрузки констант или «прошивки» в процессор или ПЛИС, используемые для хранения, например, настроек каналов телевизора и других данных, например, 93С46, AT17LV512A;
по способу программирования микросхем (то есть, по способу записи «прошивки» в микросхему):
- непрограммируемые ПЗУ;
- ПЗУ, программируемые только с помощью специального устройства — программатора ПЗУ (как однократно, так и многократно прошиваемые), использование программатора необходимо, в частности, для подачи нестандартных и относительно высоких напряжений (до ±27 В) на специальные выводы;
- внутрисхемно перепрограммируемые ПЗУ (англ. in-system programming, ISP) — микросхемы, имеющие внутри генератор всех необходимых высоких напряжений, могут быть перепрошиты программным способом, то есть, без программатора и без выпайки из печатной платы.

1.7 Графический адаптер (видеокарта):

Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель) — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.

Однако эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения — качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты. В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором — графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX и Vulkan на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в слот расширения, универсальный либо специализированный (AGP, PCI Express). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты — как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ; в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.

1.8 Дополнительные комплектующие, входящие в состав системного блока при необходимости:

Выше перечислены базовые компоненты системного блока для функционирования и работы, помимо них в состав системного блока возможно включить:

CD-ROM (англ. Compact Disc Read-Only Memory, читается: «сиди-ро́м») — разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения (read-only memory — память «только для чтения»). CD-ROM — доработанная версия CD-DA (диска для хранения аудиозаписей), позволяющая хранить на нём прочие цифровые данные (физически от первого ничем не отличается, изменён только формат записываемых данных). Позже были разработаны версии с возможностью как однократной записи (CD-R), так и многократной перезаписи (CD-RW) информации на диск. Дальнейшим развитием CD-ROM стали DVD-ROM.

CD-ROM — популярное и самое дешёвое средство для распространения программного обеспечения, комп

ьютерных игр, мультимедиа и прочих данных. В начале 2000-х годов CD-ROM (а позднее и DVD-ROM) стал основным носителем для переноса информации между компьютерами, вытеснив с этой роли флоппи-диск. Начиная с середины 2000-х, он уступил эту роль более перспективным твердотельным носителям.

Формат записи на CD-ROM также предусматривает запись на один диск информации смешанного содержания — одновременно как компьютерных данных (файлы, ПО, чтение доступно только на компьютере), так и аудиозаписей (воспроизводимых на обычном проигрывателе аудио компакт-дисков), видео, текстов и картинок. Такие диски, в зависимости от порядка следования данных, называются усовершенствованными (англ. Enhanced CD) либо Mixed-Mode CD.

Зачастую термин CD-ROM ошибочно используют для обозначения самих приводов (устройств) для чтения этих дисков (правильно — CD-ROM Drive, CD-привод).

-Звуковая карта — это дополнительное оборудование персонального компьютера и ноутбука, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных материнских платах представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека (согласно спецификации Intel AC’97 или Intel HD Audio).

-Адаптер беспроводной сети для компьютера/ноутбука – это специальное устройство, позволяющее принимать сигнал от роутера. А также точки доступа, репитера, или любого другого устройства, транслирующего интернет этим способом передачи данных

-Сетевая плата (в англоязычной среде NIC — англ. network interface controller/card), также известная как сетевая карта, сетевой адаптер (в терминологии компании Intel^[1]), Ethernet-адаптер — по названию технологии — дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе унификации драйвера и удешевления всего компьютера в целом

II. Устройство ввода – вывода информации.

Через устройства ввода и вывода пользователь в максимально удобной для себя форме осуществляет коммуникацию с персональным компьютером.
Простейшие устройства ввода:

-Клавиатура

-Планшет

-Мышь

-Джойстик

-Сканер

-Микрофон

Устройства вывода — это преобразователи электрической цифровой информации в вид необходимый для получения требуемого результата, который может быть как не электрической (механические, тепловые, оптические, звуковые), так и электрической природы (трансформаторы, нагреватели, электродвигатели, реле).

-Монитор

-Графопостроитель

-Принтер

-Акустическая система

Чем качественней устройство вывода работает в составе персонального компьютера, тем больше пользователь получает ожидаемого результата.

2.1. Монитор — это устройство оперативной визуальной связи пользователя с управляющим устройством и отображением данных передаваемых с клавиатуры, мыши или центрального процессора. Принципиальное отличие от телевизора заключается в отсутствии встроенного тюнера, предназначенного для приёма высокочастотных сигналов эфирного (наземного) телевещания и декодера сигналов изображения. Кроме того, в большинстве мониторов отсутствует звуковоспроизводящий тракт и громкоговорители.

Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере — видеокарта или графическое ядро процессора). В качестве мониторов могут применяться также и телевизоры, большинство моделей которых уже с 1980-х годов оснащаются низкочастотными входами: сначала сигналов RGB, позже - VGA, а последнее поколение - HDMI. Все ранние домашние и некоторые профессиональные компьютеры были рассчитаны именно на использование телевизора в качестве монитора. Стандарты разложения первых видеоадаптеров (MDA, CGA) также совпадали с телевизионными.

Классификация компьютерных мониторов:
-По виду информации: алфавитно-цифровые [система текстового (символьного) дисплея (character display system) — начиная с MDA]:

- дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию;
- дисплеи, отображающие псевдографические символы;
- интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных;

графические, для вывода текстовой и графической (в том числе видео-) информации:[2]

- векторные (vector-scan display);
- растровые (raster-scan display) — используются практически в каждой графической подсистеме PC; IBM назвала этот тип отображения информации (начиная с CGA) отображением с адресацией всех точек (All-Points-Addressable, APA), — в настоящее время^[^когда?^] дисплеи такого типа обычно называют растровыми (графическими)[2], поскольку каждому элементу изображения на экране соответствует один или несколько бит в видеопамяти.

-По способу вывода информации:

Растровый (алфавитно-цифровая и графическая информация)
Векторный (вырисовывание лучом каждого символа)
Знакопечатающая ЭЛТ (формирование проходом луча через трафарет с символами)

-По типу экрана:

ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT).
ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD).
Плазменный — на основе плазменной панели (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel).
Проектор — видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант — через зеркало или систему зеркал); и проекционный телевизор.
LED-монитор — на технологии LED (англ. light-emitting diode — светоизлучающий диод).
OLED-монитор — на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode — органический светоизлучающий диод).
Виртуальный ретинальный монитор — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза.
Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство).

-По размерности отображения:

двумерный (2D) — одно изображение для обоих глаз;
трёхмерный (3D) — для каждого глаза формируется отдельное изображение для получения эффекта объёма.

-По типу Видеоадаптера:

HGC
CGA
EGA
VGA/SVGA

-По типу интерфейсного кабеля:

композитный
компонентный
D-Sub
DVI
USB
HDMI
DisplayPort
S-Video
Thunderbolt

Персональные компьютеры обычно работают с одним монитором (серверы — вообще не требуют монитора), однако существуют видеоадаптеры, позволяющие подключить более одного монитора к одному ПК, к тому же обычно в ПК можно установить более одного видеоадаптера. Большинство современных ноутбуков помимо собственного LCD-дисплея обладают разъёмом для подключения внешнего монитора или проектора, который позволяет расширить рабочее пространство или дублировать изображение с LCD-дисплея.Для подключения более одного монитора существуют такие разработки, как Xinerama, ATI Eyefinity.

2.2. Принтер (англ. printer от print «печать») — это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель, обычно бумагу или полимерную плёнку, малыми тиражами (от единиц до сотен).

Этим принтеры отличаются от полиграфического оборудования и ризографии, которое за счёт печатной формы быстрее и дешевле на крупных тиражах (сотни и более экземпляров).

Принтер — это высокотехнологичное устройство печати, созданное в первую очередь для работы с компьютером. Принтер предназначен для преобразования информации, хранящейся в вычислительном устройстве, из цифровой формы в аналоговый вид для доступного понимания этой информации пользователем и последующего долговременного её хранения.

Получили также распространение и другие устройства печати, такие, как многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и телефакса. Такое объединение рационально с технической и экономической стороны, а также удобно в работе.

Разновидности принтеров:

Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24- игольчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.

Производительность работы матричных принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду (cps-characters per second). Обычными режимами работы у матричных принтеров являются:draft — режим черновой печати, normal — режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), который обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки.

Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ppm — page per minute), Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

разрешающая способность, dpi (Dots per inch — точек на дюйм)]
производительность (страниц в минуту);
формат используемой бумаги;
объем собственной оперативной памяти.

При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости, оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения одного печатного листа стандартного формата А4. К расходным материалам относится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства. В качестве единицы измерения используют цент на страницу (имеются в виду центы США). В настоящее время теоретический предел по этому показателю составляет порядка 1,0-1,5. На практике лазерные принтеры массового применения обеспечивают значения от 2,0 до 6,0.

Основное преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dрi, а профессиональные модели — до 1200 dрi.

Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вcя конструкция получается проще. надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати , для светодиодных принтеров составляет порядка 600dpi.

Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования, В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

III. Программное обеспечение для Персонального Компьютера.

Любой персональный компьютер, даже самый современный, без наличия, установленного на него необходимого программного, операционной системы будет бесполезным. В таком состоянии ни один компьютер не способен выполнить даже самые элементарные задачи.

Программное обеспечение – набор программ, которые обеспечивают выполнение задач, решаемых на компьютере. Всё программное обеспечение поставляется на флоппи-дисках, лазерных дисках (CD, DVD) или через Интернет.

Операционная система – программа, которая устанавливается на компьютер. Она осуществляет связь с пользователем, управление компьютером, его ресурсами, запускает другие программы на выполнение. Современная операционная система обеспечивает пользователю и другим программам удобный способ общения (интерфейс). Самая первая операционная система - DOS (Disk Operation System) фирмы Microsoft выпущена в 1981г. Эта 16-разрядная однозадачная операционная система могла общаться с пользователем посредством безликой «командной строки» - никаких роскошеств типа графического интерфейса не было. На сегодняшний день данную операционную систему на компьютеры не устанавливают, хотя до сих пор выпускают модифицированные её версии, такие как PC-DOS 2000 фирмы IBM. Вышли из моды и самые первые версии графических операционных систем, такие как Windows 3.x (конец 80-х годов), Windows 95 (или другое её название Chicago), появление которых ознаменовало новый этап в развитии всей компьютерной индустрии. В наши дни на компьютеры устанавливаются, в основном, операционные системы фирмы Microsoft, такие как Windows 98 или Memphis, Windows 2000, Windows Millennium Edition, Windows Vista. Однако некоторые пользователи предпочитают альтернативные операционные системы Linux, Unix, OS\2 разработанные другими фирмами.

Файл – программа или документ, записанная на диск и имеющая имя. Имя файла 32 разрядных операционных систем фирмы Microsoft может содержать до 255 символов.

Папка – файл, в котором зарегистрированы (находятся) другие файлы или папки.

В 32 разрядных операционных системах Windows существует иерархическая файловая структура диска. Структура – организация хранения папок и файлов на диске, обеспечивающая быстрый доступ к ним. Программные средства, обеспечивающие файловые операции называются файловой системой. В Windows для файловых операций имеется специальная программа – Проводник. На рисунке изображено дерево папок. Дерево папок отображает путь к нужной на данный момент папке. В нужную папку можно попасть, последовательно открывая папки нижних уровней. По такому же принципу работает и другая интегрированная программа Windows – Мой компьютер. Но здесь процедура поиска нужной папки или файла занимает больше времени. Кроме данных интегрированных программ на компьютеры отдельно устанавливаются более удобные программы, называемые операционными оболочками.

Стоит подробнее остановиться на самой популярной в мире операционной системе-Windows.

3.1 Windows

Операционная система Windows XP — это современная многозадачная многопользовательская 32 - разрядная ОС с графическим интерфейсом пользователя. История развития ОС Windows изложена в разделе дистанционное обучение основам работы в операционной системе Windows.

Операционные системы семейства Windows являются наиболее распространенными ОС, которые установлены в домашних и офисных ПК.

Графическая оболочка ОС Windows обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером в форме диалога с использованием ввода и вывода на экран дисплея графической информации, управления программами с помощью пиктограмм, меню, окон, панелей (управления, задач, инструментов) и других элементов управления.

Основными элементами графического интерфейса Windows являются: Рабочий стол, Панель задач с кнопкой Пуск. Так как в Windows применен графический пользовательский интерфейса, то основным устройством управления программами является манипулятор мышь.

Манипулятор мышь

Указатель мыши – графический элемент, который передвигается по экрану синхронно с перемещением самого манипулятора по поверхности стола. Как правило, указатель мыши используется для выбора команд меню, перемещения объектов, выделения фрагментов текста и т.д.

Вид указателя мыши на экране зависит от выполняемой операции:

при выборе объекта указатель имеет вид стрелки, направленной под углом вверх;
в окне документа указатель напоминает английскую букву I;
если операционная система занята выполнением каких-либо операций и не может работать с пользователем, указатель имеет форму песочных часов.

Для того чтобы указать объект, представленный на экране, необходимо переместить мышь так, чтобы острие стрелки указателя разместилось поверх этого объекта. Чтобы выбрать объект на экране, необходимо установить на него указатель, а затем нажать левую кнопку мыши.

Щелчок (кратковременное нажатие кнопки) – одна из основных операций мыши. Для ее выполнения следует быстро нажать и отпустить кнопку мыши. Щелчком выделяют объект в окне программы, выбирают нужную команду в меню и т.д.

При щелчке правой кнопкой мыши на элементах Windows отображается контекстное меню, кроме того, можно получить справку по элементам диалогового окна.

Двойной щелчок производится, когда указатель мыши установлен на определенном объекте и используется, как правило, для открытия файла.

Перетаскивание объекта (Drag and Drop) (перетаскивание, транспортировка, перемещение) – это операция, в результе выполнения которой изменяется местоположения объекта.

Для ее выполнения надо поместить указатель на нужном объекте (пиктограмме, папке, файле), нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, переместить мышь так, чтобы этот объект перемещался вместе с ней.

Перетаскивать объект можно и правой кнопкой мыши. После того как кнопка мыши будет отпущена, на экране появится контекстное меню с набором возможных действий.

Основные элементы графического интерфейса Windows

Основными элементами графического интерфейса Windows являются:

Рабочий стол с пиктограммами.
Панель задач, на которой размещаются программные кнопки, индикаторы, Панель быстрого запуска.
Главное меню (кнопка Пуск).
Контекстное меню (отображается при щелчке правой кнопкой мыши по выбранному объекту).

Работа с окнами

Окно представляет собой область экрана, ограниченную прямоугольной рамкой. В нем отображается содержимое папки, работающая программа или документ.

Различают три варианта отображения окна на экране:

окно стандартного размера занимает часть площади экрана. При желании можно переместить его или любую его границу в другое место экрана
окно, развернутое на весь экран, имеет максимальный размер;
свернутое окно изображается в виде кнопки на панели задач.

В свернутом окне программа продолжает выполняться. Чтобы открыть свернутое окно или свернуть уже открытое, нажмите кнопку окна на панели задач.

Окна можно классифицировать по типу:

окно программы (окно папки);
окно документа;
окно диалога;
окно справки.

Окна программ

Окна программ – это окна, в которых отображаются программы.

Операции над окнами:

Открыть и закрыть окно программы.
Переместить.
Изменить размеры окон.
Осуществить поиск окна.
Упорядочить окна на экране.

Элементы окна программы:

строка заголовка (слева - системное меню, справа – кнопки переключения режимов отображения на экране);
строка меню;
панель инструментов;
рабочая область;
полосы прокруток;
строка состояния.

Диалоговые окна

Диалоговые окна в Windows используется для задания параметров и настроек ОС, оборудования и программ.

Основные элементы окна диалога:

Вкладка.
Кнопка.
Переключатель.
Текстовое поле.
Список.
Кнопка раскрытия списка.
Флажок.
Индикатор.
Ползунок.

Меню в Windows

В ОС Windows применяются четыре типа меню (меню – это список команд, выводимых на экран и предлагаемых пользователю для выбора):

Главное меню (открывается кнопкой Пуск).
Строка меню в окнах приложения (все программы, входящие в стандартный пакет поставки Windows, имеют строку меню).
Системное меню в окнах приложения (для изменения размеров окна и его положения).
Контекстное меню.

Работа с файлами

Все файлы, документы и программы в Windows хранятся в папках. В электронной папке, как правило, хранят файлы, сгруппированные по какому-либо признаку, типу и другие папки.

Папка – это контейнер для программ и файлов в графических интерфейсах пользователя, отображаемый на экране с помощью значка, имеющего вид канцелярской папки.

Windows предоставляет средства для управления файлами и папками. К таким средствам относятся программа Проводник и окно Мой компьютер.

Приложение Проводник является главным инструментом Windows для просмотра файлов и папок, хранящихся на жестких и гибких дисках и других носителях информации.

Проводник отображает иерархическую структуру файлов, папок и дисков на ПК. В левой части проводника Windows использует иерархическое представление папок, файлов и других ресурсов, подключенных к компьютеру или сети.

Мой компьютер – программа, используемая для работы с файлами и папками, хранящимися на дисках компьютера.

Мое сетевое окружение – программа, используемая для работы с сетевыми ресурсами в рабочей группе.

Манипулирование файлами и папками:

Создание нового файла и папки.
Присвоение имени.
Переименование.
Перемещение и копирование.
Удаление.
Восстановление.
Поиск.
Просмотр и изменение свойств файлов и папок.
Создание ярлыка на рабочем столе (правой кнопкой мыши, с проводника, с главного меню, с папки мой компьютер).

Настройка операционной системы Windows

Настройка ОС осуществляется с целью создания условий для эффективной работы на ПК.

Средства настроек можно разделить на пять групп:

Средства ввода – вывода (клавиатура, мышь, принтер).
Настройка элементов управления (панель задач, главное меню, корзина).
Настройка элементов оформления (тема, рабочий стол, заставка, оформление, параметры).
Настройка средств автоматизации (автоматический запуск приложений при включении ПК, запуск приложений по расписанию).
Настройка шрифтов и другие настройки.

Операционные оболочки - надстройки над дисковыми операционными системами. В настоящее время на компьютеры устанавливаются такие оболочки, как Norton Commander, Volkov Commander, PowerDesk, DOS Navigator, Disco Commander, Far, Windows Commander и другие. Они обеспечивают не только более удобный и наглядный способ общения с компьютером, но и предоставляют новые возможности (последние три) для запускаемых программ: графический интерфейс, мультипрограммирование, расширенные средства для обмена информацией между программами.

Сетевые ОС ставятся при работе компьютеров в локальной сети. Они служат для диспетчерского управления другими компьютерами, находящимися в локальной сети. Сетевыми ОС распоряжаются администраторы сети или люди, получившие доступ к администрированию. Такими ОС являются Microsoft Windows NT , Novell NetWare , LAN WorkPlace и многие другие.

Сервисное ПО - программы, занимающиеся обслуживанием самого компьютера и других программ. Они устанавливаются дополнительно по желанию пользователя ПК. Иначе их называют утилиты – вспомогательные программы. Часто утилиты объединяются в комплексы, такие как Check-It, Norton Utilities, SiSoft Sandra, Nuts&Bolts, которые включают в себя утилиты по проверке жёстких и флоппи-дисков, микропроцессора, оперативной памяти, модемов, принтеров, утилиты ускорения запуска приложений, восстановление ранее удалённых файлов и т.д. Другой класс утилит – антивирусные программы. Они отслеживают распространения всех видов вирусов на компьютере и по возможности лечат зараженных объект, удаляют его или запрещают доступ к нему. Самыми лучшими в мире считаются антивирусные программы, выпущенные российскими производителями: АО «ДиалогНаука» и «Лаборатория Касперского». Они выпускают такие всемирно-известные антивирусы, как Dr.Web 32, Adinf 32, AVP . Из других иностранных фирм производителей, самые лучшие антивирусы выпускает фирма Symantec (Norton Antivirus ).

Важным классом системных программ являются драйверы (Drivers). Они расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода компьютера (клавиатурой, жёстким диском, мышью, модемом и т.д.), оперативной памятью и т.д. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющегося оборудования. Например, если установить специальный драйвер для мыши, то будет функционировать третья кнопка (средняя), до установки этого драйвера, эта кнопка будет служить простым украшением.

Архиваторы – программы, позволяющие за счёт применения специальных методов «упаковки» информации сжимать её на дисках, т.е. создавать копии файлов гораздо меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Одним из лучших мировых архиваторов является WinRAR, поскольку он универсален: ему подвластны не только банальные arj, rar и zip-архивы, но и целый ряд экзотических форматов. Кроме того, присутствует и некоторая доля патриотизма, ведь rar-архиватор впервые создал российский разработчик.

IV. Прикладное программное обеспечение для компьютера.

Прикладное программное обеспечение является самым распространённым видом программ. Здесь фантазиям авторов программ нет предела. Особое место занимают российские фирмы разработчики и отдельные программисты. Например, фирма 1С выпускает огромное количество бухгалтерских, финансовых программ, программ-складов и программ управления кадрами, замечательные мультимедийные продукты: игры, электронные репетиторы (русский язык, химия, физика, биология).

Универсальная бухгалтерская программа 1С: Бухгалтерия позволяет вести комплексный учет товаров, материалов, основных средств, взаиморасчётов и т.п. Однако цены на лицензионные программы этой фирмы приводят в ужас многих российских покупателей.Данные программы быстро себя окупают, являясь незаменимыми помощниками для тех, кому они действительно необходимы.

Системы управления базами данных (СУБД) позволяют управлять большими информационными массивами – базами данных. Наиболее простые системы этого вида позволяют обрабатывать на компьютере один массив информации, например, персональную картотеку. Они обеспечивают ввод, поиск, сортировку записей, составление отчётов и т.п. С такими СУБД легко могут работать пользователи, даже невысокой квалификации, т.к. все действия в них осуществляются с помощью меню и других диалоговых средств.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют осуществлять черчение и конструирование различных механизмов с помощью компьютера. Среди этих систем лидером является AutoCAD, хотя существует огромное множество других неплохих программ.

На сегодняшний день, созданием отдельных текстовых, графических, табличных, презентационных редакторов, органайзеров занимаются лишь некоторые фирмы. Поскольку в операционную среду они все включаются. И нет смысла устанавливать их по отдельности. Другое дело - интегрированные системы. Они сочетают в себе возможности системы управления базами данных, табличного, текстового, презентационного, формульного редакторов, системы деловой графики и многие другие возможности. Как правило, все компоненты интегрированной системы имеют схожий интерфейс, что облегчает обучение работы с ними. Наиболее популярными интегрированными системами являются Microsoft Office 2007, и Microsoft Office 2010. Это самые мощные системы, содержащие необходимые программы для создания документов, электронных таблиц, диаграмм, векторной графики, презентаций, баз данных, электронных писем и Web-документов, программы-органайзеры.

Стандартный набор требования к кандидату на должность в любой фирме сегодня включает обязательное владение компьютером и иностранным языком. Тут могут помочь наличие программы переводчика. Но необходимо сказать сразу, что из огромнейшего выбора программ машинного перевода ни одна не удовлетворяет по качеству самого перевода. Поэтому многое в программах-переводчиках зависит от качества и объема исполнительных словарей. Наиболее популярными переводчиками считаются Stylus, Magic Gooddy, WebTranSite, Сократ, ПроМТ. Они обладают достаточным количеством профессиональных словарей, что позволяет наиболее точно дать перевод с иностранного языка на русский, и наоборот.

Владельцам сканеров очень помогают системы оптического распознавания текстов, графики. Они дают возможность громадной экономии времени и сил. Данные программы позволяют сканировать, распознавать, а в последствии и редактировать текст и графику не только отпечатанные на принтере, но и написанные от руки. Самыми удобными и качественными в работе считаются программы FineReader и CuneiForm.

Также в состав прикладного ПО входят математические программы (MathCAD, MathLab и др.), системы обработки изображений (CorelDraw, 3D Studio MAX, Adobe Photoshop), настольные издательские системы (PageMaker, QuarkXPress), информационные и обучающие системы, видео фильмы, программы работы со звуком и видео и, конечно же, игры.

V. Единицы измерения информации в компьютере.

В ЭВМ применяется двоичная система счисления, т.е. все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, поэтому компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в цифровой форме.

Для преобразования числовой, текстовой, графической, звуковой информации в цифровую необходимо применить кодирование. Кодирование – это преобразование данных одного типа через данные другого типа. В ЭВМ применяется система двоичного кодирования, основанная на представлении данных последовательностью двух знаков: 1 и 0, которые называются двоичными цифрами (binary digit – сокращенно bit).

Таким образом, единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Восемь последовательных бит составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных (256 = 2 в степени 8). Более крупной единицей информации является килобайт (Кбайт), равный 1024 байтам (1024 = 2 в степени 10). Еще более крупные единицы измерения данных: мегабайт, гигабайт, терабайт (1 Мбайт = 1024 Кбайт; 1 Гбайт = 1024 Мбайт; 1 Тбайт = 1024 Гбайт).

Целые числа кодируются двоичным кодом довольно просто (путем деления числа на два). Для кодирования нечисловой информации используется следующий алгоритм: все возможные значения кодируемой информации нумеруются и эти номера кодируются с помощью двоичного кода.

Например, для представления текстовой информации используется таблица нумерации символов или таблица кодировки символов, в которой каждому символу соответствует целое число (порядковый номер). Восемь двоичных разрядов могут закодировать 256 различных символов.

Существующий стандарт ASCII (8 – разрядная система кодирования) содержит две таблицы кодирования – базовую и расширенную. Первая таблица содержит 128 основных символов, в ней размещены коды символов английского алфавита, а во второй таблице кодирования содержатся 128 расширенных символов.

Так как в этот стандарт не входят символы национальных алфавитов других стран, то в каждой стране 128 кодов расширенных символов заменяются символами национального алфавита. В настоящее время существует множество таблиц кодировки символов, в которых 128 кодов расширенных символов заменены символами национального алфавита.

Так, например, кодировка символов русского языка Widows – 1251 используется для компьютеров, которые работают под ОС Windows. Другая кодировка для русского языка – это КОИ – 8, которая также широко используется в компьютерных сетях и российском секторе Интернет.

Но использование различных кодовых страниц для национальных алфавитов (применение 8 – разрядной системы кодирования) создает проблемы для обмена файлами между разными узлами сети Интернет. С целью устранения недостатков стандарта ASCII, организация Unicode внедрила новый стандарт универсальной системы UNICODE, основанный на 16 – разрядном кодировании символов.

В первой версии Юникода была представлена кодировка с фиксированным размером символа в 16 бит (два байта). Эта 16 – разрядная система обеспечивает универсальные коды для 65536 различных символов, т.е. в этой таблице могут разместиться символы языков большинства стран мира.

Но внедрение фиксированной 16 – разрядной системы кодирования символов (UTF-16) привела бы к увеличению объема текстовых файлов в два раза. В настоящее время Юникод имеет несколько форм представления: UTF-8, UTF-16 и UTF-32. UTF-32 использует для кодирования любого символа 32 бита, а UTF-8 и UTF-16 используют для представления символов переменное число байтов.

Фактически сейчас применяется кодировка UTF-8, которая обеспечивает совместимость с системой ASCII, использующей 8-битные символы. Символы ASCII занимают один байт в UTF-8 и используют те же биты. Остальные символы Юникода, которые не относятся к символам ASCII, кодируются переменным числом байтов от двух до четырех.

Для кодирования графических данных применяется, например, такой метод кодирования как растр. Координаты точек и их свойства описываются с помощью целых чисел, которые кодируются с помощью двоичного кода. Так черно-белые графические объекты могут быть описаны комбинацией точек с 256 градациями серого цвета, т.е. для кодирования яркости любой точки достаточно 8 - разрядного двоичного числа.

Режим представления цветной графики в системе RGB с использованием 24 разрядов (по 8 разрядов для каждого из трех основных цветов) называется полноцветным. Для поноцветного режима в системе CMYK необходимо иметь 32 разряда (четыре цвета по 8 разрядов).

Заключение.

Персональный компьютер — это уникальное изобретение человечества, способное выполнять различные вычислительные задачи. В зависимости от этих задач персональный компьютер можно скомплектовать таким образом, чтобы он максимально подходил всеми параметрами и функциональностью.
Так же всегда есть возможно выбрать операционную систему и массу другого программного обеспечения необходимого для выполнения поставленных задач.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1. Гордеев А. В. Операционные системы: Учебник для вузов. — 2-е изд. — СПб.: Питер, 2007. — 416 с. — ISBN 978-5-94723-632-3.
2. Иртегов Д. В. Введение в операционные системы. — 2-е изд. — СПб.: BHV-СПб, 2007. — ISBN 978-5-94157-695-1.
3. Батоврин В. К. Толковый словарь по системной и программной инженерии. — М.: ДМК Пресс, 2012. — С. 280. — ISBN 978-5-94074-818-2.
4. ДеМарко Т. Deadline. Роман об управлении проектами. — М.: Манн, Иванов и Фербер. — 2013. — 352 с. ISBN 978-5-91657-284-1
5. Йордан Э. Путь камикадзе. Как разработчику программного обеспечения выжить в безнадежном проекте. — М.: Лори, 2012. — 290 с. ISBN 978-5-85582-227-3
6. Обеспечение электромагнитной безопасности при эксплуатации компьютерной техники: справ. рук-во / А. И. Афанасьев. — Фрязино: ГНПП Циклон-Тест, 1999
7. Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. — М.: Диалектика, 2007. — 992 с. — ISBN 978-5-8459-1196-4.
8. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — 1504 с. — ISBN 0-7897-3404-4.
9. Интернет сайт http://files.school-collection.edu.ru/
10. Интернет сайт wikipedia.org
11. Интернет сайт https://mybook.ru/
12. Интернет сайт http://www.5byte.ru/