Устройство персонального компьютера

Содержание:

Введение

В современном мире почти ни одна сфера жизнедеятельности не обходится без электронных устройств, в том числе и персонального компьютера. Однако, чтобы пользоваться им, нужно знать не только, как на нем работать, но и то, из чего состоит, чтобы предотвратить проблемы изнутри, а ведь стоимость починки персонального компьютера может быть высока. Чтобы избежать проблем с системным блоком, изучим его детально.

1.Теоретическая часть

1.1 Устройство компьютера

Для старта к использованию, персональный компьютер(далее – ПК) должен быть оснащен обязательными и дополнительными устройствами (см. рис.1):

Рис. 1

1)Блок питания

2)Жёсткий диск

3)Материнская плата

4)Процессор

5)Охлаждение процессора

6)Оперативная память

7)Видеокарта

8)DVD-привод

9)Картридер

10)Карты расширения

Основные компоненты компьютера:

1.1.1 Блок питания

Блок питания (далее – БП) является единственным и незаменимым источником электроэнергии для всех компонентов ПК, поэтому от характеристик выдаваемого им тока напрямую зависит стабильность функционирования всей системы. Основной характеристикой БП является мощность. Блок питания минимально должен вырабатывать мощность, равную суммарной, которую потребляют комплектующие ПК при максимальной вычислительной нагрузке. Еще лучше, если она превышает этот показатель на 100 Вт и более. В противном случае компьютер будет выключаться в моменты пиковой нагрузки или, что гораздо хуже, БП сгорит, прихватив с собой «на тот свет» другие компоненты системы.

Офисные компьютеры в среднем употребляют 300 Вт. Игровой же – не менее 400 Вт, ведь высокопроизводительные процессоры и быстрые видеокарты, а также необходимые им дополнительные системы охлаждения потребляют очень много энергии. Если в компьютере несколько видеокарт, то для его питания потребуются 500- и 650-ваттные БП. На данный момент в продаже уже есть модели мощностью более 1000 Вт, но покупка их практически бессмысленна.

1.1.2 Жёсткий диск

Жесткий диск, винчестер (HDD) - устройство, предназначенное для хранения больших объемов информации (помещает в себя гораздо больше, нежели оперативная память) и не теряющее эту информацию при выключении компьютера. Именно на жестком диске хранится операционная система и все программы, установленные на компьютере. Жесткий диск представляет собой металлический корпус небольших размеров, внутри которого расположено несколько очень быстро вращающихся дисков. Считывание информации с дисков и запись на них производятся посредством специальных магнитных головок, которые могут перемещаться над поверхностью диска (позиционируясь над одной из дорожек информации, записанной на его поверхности).

1.1.3 Материнская плата

Материнская плата, системная плата (mainboard, motherboard) — плата больших размеров с установленными на ней микросхемами и разъемами для подключения процессора, оперативной памяти и остальных компонентов компьютера.

Размер платы (Форм Фактор). Материнская плата должна иметь тот же форм фактор, что и корпус, в который она будет установлена. Размер платы бывает следующих типов:

1. AT. Устаревший формат. Использовался в основном в первых поколениях персональных компьютеров. Компьютеры IBM PC AT имеют форм фактор AT, который был уменьшен в размерах и стал называться Baby AT. Размеры обычных плат с форм фактором Baby AT примерно 21,5 сантиметров в ширину и 25 - 27,5 сантиметров в длину. Платы с форм факторами 2/3 и 3/4 Baby AT того же размера, что и обычные платы Baby AT, но на 2,5 - 5 сантиметров короче. Сейчас используется очень редко.

2. ATX. Форм фактор ATX был представлен и разработан корпорацией Intel, чтобы устранить проблему, связанную с помехами, влияющими на кабели, которые вызваны большими дополнительными картами и оборудованием для охлаждения процессора.

AT Extension (расширение AT) - на сегодняшний день стандарт корпуса и системной платы для настольных компьютеров. Плата (стандартный размер - 305 x 244) располагается в нем длинной стороной вдоль задней стенки. БП имеет приточную систему вентиляции, процессор устанавливается в непосредственной близости от него для минимизации длины питающих цепей и охлаждения от встроенного вентилятора (для мощных процессоров все же требуется собственный вентилятор). Некоторые блоки имеют автоматическую регулировку скорости вращения лопастей в вентиляторе в зависимости от температуры. На рис. 2 приведена конструкция материнской платы.

Рис. 2. Конструкция материнской платы

1. Слот для процессора.

2. Слоты для ОЗУ.

3. Разъемы для IDE - устройств (жесткий диск, флоппи – дисковод, CD – ROM).

4. Разъемы для IDE - устройств (жесткий диск, флоппи – дисковод, CD – ROM).

5. Слот для видеокарты.

6. Слоты расширения.

7. Слоты расширения.

8. Набор контактов для соединения с кнопками и лампочками корпуса.

1.1.4 Процессор

Процессор, центральный процессор (CPU) — главная микросхема в компьютере, отвечающая за выполнение каждой программы, которые запущены на компьютере. Именно от него главным образом зависит производительность всей системы. Обычно чем выше тактовая частота процессора, измеряемая в мегагерцах (МГц), тем выше скорость выполняемых на персональном компьютере программ. Кроме того, скорость работы центрального процессора определяется еще и его типом. Основой любого процессора является ядро, которое состоит из миллионов транзисторов, расположенных на кристалле кремния.

Разъем процессора – это разъем на системной плате, куда вставляется процессор.

Разъемы различаются по внешнему виду и числу контактов. Для каждой модели процессора существует свой тип материнской платы. Существуют два типа разъемов:

Сокетный (socket - гнездо). Представляет собой разъем, в который вставляются иголки – контакты ЦП, расположенные на нем снизу по периметру.

Слотовый (slot - щель, желоб). Представляет собой длинный ряд контактов в пластмассовой рамке. Микропроцессор для такого разъема расположен на специальной плате с рядом контактов на одной стороне. Эта плата вставляется вертикально.

1.1.5 Охлаждение процессора

Системы охлаждения компьютера бывают разных типов и разной эффективности. Вне зависимости от этого, у них у всех одна и та же цель: остудить устройства внутри системного блока, чем предохранить их от сгорания и повысить эффективность работы. На данный момент, в системных блоках используют стандарт «Воздушной системы охлаждения» (см. Рис 3.)

Рис. 3

Принцип работы данного метода заключается в том, что тепло от нагревающего компонента передается на радиатор с помощью теплопроводящих материалов (может быть прослойка воздуха или специальная теплопроводящая паста). Радиатор получает тепло и отдает его в окружающее пространство, которое при этом либо просто рассеивается (пассивный радиатор), либо сдувается вентилятором (активный радиатор или кулер). Такие системы охлаждения устанавливаются непосредственно в системный блок и практически на все греющиеся компьютерные компоненты. Эффективность охлаждения зависит от размеров эффективной площади радиатора, металла из которого он сделан (медь, алюминий), скорости проходящего потока воздуха (от мощности и размеров вентилятора) и его температуры. Пассивные радиаторы устанавливаются на те компоненты компьютерной системы, которые не очень сильно греются в процессе работы, и возле которых постоянно циркулируют естественные воздушные потоки. Активные системы охлаждения или кулеры разработаны в основном для процессора, видеоадаптера и прочих постоянно и напряженно работающих внутренних компонентов. Для них иногда могут устанавливаться и пассивные радиаторы, но обязательно с более эффективным чем обычно отводом тепла при низкой скорости воздушных потоков.

1.1.6 Оперативная память

В оперативной памяти элементарная ячейка памяти представляет собой конденсатор, способный в течение короткого промежутка времени сохранять электрический заряд, наличие которого можно ассоциировать с информационным битом. При считывании данных конденсатор разряжается через схему считывания, и если заряд конденсатора не был нулевым, то на выходе схемы считывания устанавливается единичное значение.

Существует несколько типов модулей памяти:

1. SIMM (Single In line Memory Module – модуль памяти с одним рядом контактов) – модуль памяти, вставляемый в зажимающий разъем; применялся во всех платах до Pentium, а также во многих адаптерах, принтерах и прочих устройствах. SIMM имеет контакты с двух сторон модуля, но все они соединены между собой, образуя как бы один ряд контактов.

SIMM бывают двух видов:

30-и контактные (8-разрядная шина данных) – использовался в AT286 – 486 платах;

72-х контактные (16-разрядная шина данных) – использовался в большинстве 486 и во всех Pentium платах. SIMM уже очень устарела и сейчас встречается только в старых компьютерах

2. DIMM (Dual In line Memory Module – модуль памяти с двумя рядами контактов) – модуль памяти, похожий на SIMM, но с раздельными контактами (обычно 2 x 84), за счет чего увеличивается разрядность или число банков памяти в модуле. Применяется в современных компьютерах, начиная с Pentium. DIMM имеют 168 контактов.

2. RIMM (Rambus in line Memory Module) – модуль памяти, включающий один или несколько Direct RDRAM-чипов и организующий непрерывность канала. Недопустимо оставлять RIMM-слоты свободными, так как это приводит к разрыву канала с терминатором, находящимся на системной плате в конце канала, поэтому необходимо их заполнить continuity RIMM(модули без чипов, а только с каналами).

Модули RIMM имеют размеры, сходные с размерами DIMM. Это позволяет вставлять их во все материнские платы с соответствующим форм-фактором. Модули имеют 168 контактов, могут содержать любое число чипов и могут быть как односторонние, так и двусторонние, объем до 1 Гб.

1.1.7 Видеокарта

Видеокарта (также видеоада́птер, графический ада́птер, графи́ческая пла́та, графи́ческая ка́рта, графи́ческий ускори́тель) — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

Основные характеристики видеокарт:

Графический чип (GPU). Это главный процессор видеокарты, он выполняет расчёт выводимого изображения, позволяя освободить от этой операции центральный процессор компьютера или ноутбука. Является основным элементом графической платы, поскольку от него зависят производительность и возможности всего устройства. Современные графические чипы по сложности практически не уступают центральному процессору, а иногда даже превосходят его по количеству транзисторов и по вычислительной мощности.

Тактовая частота графического чипа оказывает существенное влияние на производительность видеоадаптера: чем выше частота, тем быстрее он работает и тем большее количество тепла выделяет, поэтому при помощи увеличения рабочей частоты графического процессора можно выполнить разгон видеокарты.

Частота видеопамяти. Чем выше данная величина, тем быстрее работает подсистема памяти.

Тип видеопамяти. В настоящее время в видеокартах применяется несколько типов оперативной памяти: DDR либо специально разработанная память типа GDDR. Наиболее распространённой является GDDR3.

Разрядность шины памяти. Оказывает существенное влияние на пропускную способность памяти и общую производительность видеокарты. Чем больше разрядность шины памяти, тем выше скорость работы. В недорогих видеокартах разрядность обычно составляет 64 или 128 бит, в дорогостоящих — от 256 бит и выше.

Производительность видеокарты характеризуется количеством бит данных, которые передаются за один цикл.

Разъёмы. Предназначены для подключения к видеокарте внешних устройств и для вывода на них видеосигнала. Все разъёмы делятся на две основные группы: цифровые и аналоговые. При аналоговом подключении качество изображения сильно зависит от множества факторов. Это часто искажает изображение, поэтому такие разъёмы вытесняются цифровыми интерфейсами.

Наиболее распространены следующие типы разъёмов:

DVI — может быть аналоговым, цифровым либо комбинированным, обычно используется только на видеокартах для настольных компьютеров;

HDMI — исключительно цифровой интерфейс, используется как на ноутбуках, так и на обычных настольных компьютерах. Крайне часто употребляется в ПК;

DisplayPort — исключительно цифровой интерфейс, используется как на ноутбуках, так и на обычных настольных компьютерах, но менее распространен чем HDMI;

D-Sub или VGA — аналоговый интерфейс, используется на ноутбуках и настольных компьютерах, в последнее время теряет свою популярность.

Дополнительные компоненты компьютера:

1.1.8 DVD привод

Привод оптических дисков — электромеханическое устройство для считывания и записи, посредством лазера, информации с оптических дисков в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. п.).

Разработанный компаниями Philips и Sony в конце 1970-х первоначально для чтения компакт-дисков, для абстрагирования от формата и типа диска, в обиходе называется обобщающим названием дисковод, по принципу чтения информации с носителя.

Либо выпускаться в виде независимого устройства со стандартным интерфейсом подключения (PATA, SATA, USB), например, для установки в компьютер, либо в виде составляющей конструкции в составе более сложного оборудования (например, бытового DVD-проигрывателя).

1.1.9 Картридеры

Картридер - устройство для чтения карт памяти, а также иных электронных карт самого разного назначения. В частности, смарт-карт и флэш-карт.

Основные виды картридеров:

Внутренние картридеры (см рис. 4) — довольно габаритные устройства, которые предназначены для установки в 2,5 и 5,25 дюймовый отсек ПК. В основном, они поддерживают все популярные форматы карт памяти. Если вы планируете подключать карты памяти только к стационарному компьютеру, то подобное решение очень удобно.

Рис. 4

Внешние картридеры (см. рис.5) — картридеры, которые подключаются к обычному USB порту и располагаются вне корпуса. Они гораздо удобнее внутренних картридеров, ведь такие устройства можно подключать как к стационарным ПК, так и ноутбукам. Помимо этого, внешние картридеры обладают достаточно компактными размерами и могут поместиться в сумку, что даёт возможность носить их вместе с вашим ноутбуком.

Рис. 5

Миниатюрные картридеры (см. рис. 6) обладают очень компактными размерами, это даёт возможность носить их с собой просто в кармане. Однако эти устройства поддерживают небольшое количество форматов карт памяти. Так что компактные картридеры не могут использоваться как универсальное решение, но с каждым днем количество информации, которую может переносить данный картридер увеличивается, но вместе с этим и цена на них.

Рис. 6

1.1.10 Карты расширения

Карты расширения - печатная плата, которую устанавливают в слот расширения материнской платы компьютерной системы с целью добавления дополнительных функций. Платы расширения, необходимые для подключения внешних устройств, могут также называться адаптерами или контроллерами этих устройств.

Примеры устройств для подключения к картам расширения:

1. Звуковая карта — Преобразует звук и производит из аналоговой формы в цифровую при записи, и из цифровой формы в аналоговую при воспроизведении. Воспроизведение звука, например аудио- и видеофайлов, хранящихся на компьютере — главная возможность звуковой карты. Звуковая карта содержит в себе АЦП, ЦАП и цифровой сигнальный процессор, который производит вычисления. Профессиональные звуковые платы позволяют производить сложную обработку звука, имеют собственное запоминающее устройство.
2. Сетевая карта — позволяет ПК взаимодействовать с другими устройствами сети (в настоящее время интегрированы на материнской плате). Сетевой адаптер вместе со своим драйвером выполняет две функции: приём и передача кадра. Обычно в клиентских ПК значительная часть работы перекладывается на драйвер, что позволяет удешевить адаптер, но загружает ЦПУ. Адаптеры, предназначенные для серверов, обычно оснащены собственными процессорами, которые выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и обратно. В общем виде цепочка передачи кадров: оперативная память — адаптер — физический канал — адаптер — оперативная память.

1.2 Дополнительные устройства для работы с персональным компьютером.

Для использования компьютера существуют дополнительные устройства. Схема готового рабочего места указана на Рис. 7.

Рис.7

1) Монитор.

2) Модем.
3) Системный Блок.

4) Компьютерная мышь.

5) Динамики.

6) Принтер.

7) Клавиатура.

1.2.1 Монитор

Монитор (дисплей) - основное устройство для отображения информации, выводимой во время работы программ на ПК. Дисплеи могут существенно различаться; от их характеристик зависят возможности машин и используемого программного обеспечения. Различают дисплеи, пригодные для вывода лишь алфавитно-цифровой информации, и графические дисплеи.

Другой немало важный признак - возможность поддержки цветного или только монохромного изображения. Важными техническими параметрами являются текстовой формат и разрешающая способность изображения. Текстовой формат (в текстовом режиме) характеризуется числом символов в строке и числом текстовых строк на экране. В графическом режиме разрешающая способность задается числом точек по горизонтали и числом точечных строк по вертикали.

Так же характерным параметром является количество поддерживаемых уровней яркости в монохромном режиме и соответственно количество цветов при цветном изображении. Важным параметром является и размер экрана: он определяет различимость изображения в целом и четкость его отдельных элементов, в том числе букв и цифр.

Указанные параметры зависят как от конструкции экрана, так и от схемы управления, сосредоточенной в системном блоке. В настоящее время в большинстве случаев применяется схема формирования изображения на основе растровой памяти (bit mapping). Каждый элемент изображения - одна точка на экране дисплея - формируется из фрагмента растровой памяти, состоящего из 1, 2 или 4 бит. Информация, записанная в указанных битах, управляет яркостью (или цветом) точки на экране, а также ее миганием и другими возможными атрибутами.

Объем растровой памяти прямо связан с разрешающей способностью дисплея. Дисплею, к примеру, с двумя уровнями яркости и разрешающей способностью 640х200 точек требуется 26 Кбайт растровой памяти. Если же при этом необходимо управлять 16 цветами для каждой точки, требуемый объем растровой памяти составит не менее 64 Кбайт; а при двуцветном экране с разрешающей способностью 1024х1024 потребуется уже 132 Кбайт растровой памяти. При таком методе управления изображением знаки выводятся на экран при помощи специальных знакогенераторов - особых электронных схем, управляемых точечными матрицами, на которых формируется изображение каждого символа.

Дисплей подключается к системному блоку с помощью контроллера, чаще всего выполненного в виде отдельной платы (адаптеру), вставляемой в системный блок. Адаптер обычно содержит растровую память и схему управления. Кроме того, на нем размещается микросхема ПЗУ (постоянно запоминающее устройство) , в которой записываются образы знаковых матриц, выводимых на экран. Сменив эту микросхему, можно тем самым изменить знакогенератор. Контроллер согласуется с типом дисплея, для которого он предназначен. Наиболее часто в IBM-совместимых ПК используются мониторы типа VGA или SVGA, а в более ранних моделях - CGA, EGA, Hercules.

В профессиональных компьютерах широко применяются цветные мониторы с очень высоким разрешением (1024х1024 и 2048х2048 точек) и возможностью получения изображений из 4096 базовых цветов, что обеспечивает до 16 млн. оттенков.

Пользователи ПК проводят в непосредственной близости от работающих дисплеев многие часы подряд. В связи с этим многие фирмы - производители дисплеев усилили внимание к оснащению экранов дисплеев специальными средствами защиты от всех видов воздействий, которые негативно сказываются на здоровье, а именно на глаза пользователя.

1.2.2 Модем

Модем - устройство, применяющееся в системах связи для обеспечения связи между ПК и другими устройствами. Модулятор в модеме осуществляет модуляцию (что является основным отличием модема от роутера - тот модуляции и демодуляции не осуществляет, если не имеет встроенного модема) несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет терминальное оборудование (в его роли может выступать ПК).

1.2.3 Системные блок

Системный блок – это оболочка, защищающая внутренние компоненты компьютера от внешнего воздействия, поддерживающая необходимый температурный режим внутри.

1.2.4 Компьютерная мышь

Мышь – это устройство, предназначенное для быстрого и точного управления курсором на экране монитора персонального компьютера.

Стандартная мышь представляет собой небольшое устройство, которое удобно ложится в руку. В верхней части устройства расположены управляющие кнопки (обычно их три, причем часто роль третьей кнопки исполняет колесо прокрутки или скроллинга), позволяющие задавать начало и конец движения, осуществлять выбор меню и т.п.

Классификации мышей.
По способу подключения - кабельное подключение:

1. COM-порт. Устаревшее медленное соединение, без горячего подключения, с обязательной ручной установкой драйверов

2. PS/2-порт. Основной способ подключения мышей. Горячего подключения нет, драйверы ставить надо, зато при помощи PS/2 Rate можно изменять частоту опроса мыши.

3. USB-порт. Самый быстрый порт. С горячим подключением, автоматической установкой, стандартно большая частота опроса порта. Но часто таковые возможности для работы мыши не требуются.

Беспроводное подключение:

1. Радиосвязь. Слабо чувствителен к помехам, но в то же время весьма надежный вид общения с ПК, не требует визуального контакта,.

2. Инфракрасный порт. Работает только при условии прямой видимости на расстоянии не более 2 метров, чувствителен к помехам в виде света.

По способу действия:
1.Механические. У них снизу имеется шарик, при движении он вращает ролики, на них стоят зубчатые колесики, положение последних определяют опто-пары.

Плюсы: относительная простота и дешевизна.

Минусы: сильная чувствительность к неровностям и к грязи, неизбежные для любого механического устройства люфт и износ.

2.Оптические более развитые. Имеют снизу микрокамеру, она снимает положение мышки (порядка 1000 раз в секунду), ее данные анализируются процессором.

Плюсы: нечувствительность к грязи, работоспособность практически на любой поверхности (кроме зеркальной и отражающей), отсутствие любой механики.

Минусы: сложность в изготовлении, более дорогие.

3.Остальные виды характеризуются смешением: проводно-оптические, радио-механические, ИК-оптические на аккумуляторах, с разными кнопками/колесами/прочими атрибутами.

Трекбол — небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает, соответственно, курсор. В отличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус машины. Чаще всего его используют как замену мыши, особенно для работы с графикой.

1.2.5 Динамики

Динамики (так же колонки) относятся к виду периферийных устройств и служат для трансляции звука. Для озвучивания домашнего кинотеатра потребуются в обязательном порядке аудио колонки, поскольку при их отсутствии практически нельзя нормально просматривать фильмы или слушать музыкальные композиции.

Что касается компьютерных колонок, то почти все они являются устройствами активного типа и в их составе имеется усилитель мощности звука. Такой вариант акустической системы применяется ввиду того, что звуковой модуль компьютера не в состоянии предоставить необходимую мощность для трансляции звука на пассивных колонках.

1.2.6 Принтер

Принтер – это устройство для печати на бумаге черно – белого или цветного текста либо изображения. Вместе с ПК используются матричные, лепестковые, струйные и лазерные принтеры.

Среди пользователей ПК матричные принтеры наиболее распространены. Печать происходит с помощью игольчатой матрицы (головки), двигающейся вдоль каждой печатаемой строки по специальной направляющей и ударяющей по красящей ленте. Чаще всего применяются принтеры с 9-и 24-игольчатыми головками. Эти принтеры позволяют получить вполне приемлемое для большинства приложений качество печати, в том числе за счет многократных проходов при печати одной строки с небольшими смещениями.
Важной характеристикой матричного принтера, также указываемой в его паспорте, являются количество и виды встроенных шрифтов и возможность печати кириллицы. Вместе с тем большинство современных программных систем обработки текстов (Word, Word. for Windows, Word Perfect, Lexicon и др.) включают специальные "загружаемые" шрифты (soft fonts).

Недостатком матричных принтеров следует считать невысокую скорость печати и довольно значительный уровень производимого при печати шума.

Качество печати, обеспечиваемое матричными принтерами, практически не уступает качеству, обеспечиваемому пишущей машинкой, однако оно совершенно недостаточно при работе с графикой, а также для изготовления оригинал-макетов, которые можно было бы использовать в полиграфии.

Лазерные принтеры являются лучшими печатными машинами. Они обладают многообразными возможностями печати, так же выполняют печать быстро и с высоким качеством.

Лазерные принтеры имеют преимущество - собственный расширяемый блок памяти. Они позволяют масштабировать шрифты, широко использовать "загружаемые" шрифты. "Паспортная" скорость печати у различных моделей лазерных принтеров, как правило, колеблется от 4 до 16 страниц в минуту. Скорость печати зависит от количества информации, ведь при перегрузке этой информацией лазерный принтер может заметно снизить скорость.

Лазерные принтеры используют исключительно листовую бумагу (форматов А4, A3 и др.), в связи с чем существенное значение приобретает емкость подающего бумагу лотка, так как от нее зависит скорость работы принтера: бумагу необходимо периодически подкладывать в лоток вручную.
Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качеству бумаги - не должна быть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием, она должна быть плотной (не менее 80 г)

Особенно эффективны лазерные принтеры при изготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, рекламных проспектов, деловых писем и иных материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростью печатать графики, рисунки.

В последние годы появилась целая гамма лазерных принтеров, обеспечивающих не только черно-белую, но и многокрасочную цветную печать.

Даже самые простые модели лазерных принтеров в пять - десять раз дороже средних моделей матричных принтеров, а цена цветных лазерных принтеров более чем стократно превосходит цену матричных. Весьма дороги и сменные картриджи, содержащие красящий порошок. Все это делает лазерные принтеры малопригодными для изготовления значительных тиражей, поскольку печать одного листа обходится существенно дороже ксерокопии.

В недавнее время струйные принтеры получают широкое распространение среди пользователей ПК. Этот тип принтера занимает промежуточное положение между матричными и лазерными принтерами. Они просты в эксплуатации и работают практически бесшумно. Струйные принтеры, являясь, как и матричные, построчно печатающими, обеспечивают качество печати, приближающееся к качеству лазерных принтеров. По качеству струйные принтеры позволяют печатать хорошие графические материалы при работе под управлением соответствующих программных средств. Вместе с тем скорость печати, обеспечиваемая струйными принтерами, ненамного превосходит скорость печати матричными принтерами, но их стоимость - в два-три раза выше. Струйные принтеры успешно применяются во всех случаях, когда скорость печати и качество не являются критическими факторами. В специальных компактных картриджах помещается красящая жидкость ("чернила") для струйных принтеров. Она производится нескольких цветов, так что простой заменой картриджа можно обеспечить печать многоцветных изображений.

1.2.7 Клавиатура

Клавиатура является основным устройством ввода информации в компьютер. Она представляет из себя совокупность механических датчиков. Датчики воспринимают давление на клавиши и замыкают определенную электрическую цепь тем или иным образом. В настоящее время распространены два типа клавиатур: с механическими или с мембранными переключателями. В механической клавиатуре присутствует датчик, который является традиционным механизмом с контактами из специального сплава. В мембранной клавиатуре переключатель состоит из двух мембран: верхней - активной, нижней - пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой.

Внутри корпуса любой клавиатуры, кроме датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер. Обмен информации между клавиатурой и системной платой осуществляется по специальному последовательному интерфейсу 11-битовыми блоками. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей соответствует уникальный цифровой код - скан-код. Стандартная клавиатура 105 клавиш: алфавитно – цифровые клавиши, специальные функциональные клавиши, цифровую клавиатуру для интенсивного ввода цифровых данных. Для обеспечения длительной работы клавиатура может быть оснащена подставкой для кистей рук.

2. Практическая часть

2.1 Сборка компьютера

Инструкция по сборке ПК. Основные компоненты сборки:

1. Корпус с установленным в нем блоком питания.

2. Материнская плата с документацией к ней.

3. Процессор.

4. Кулер для процессора.

5. Модули оперативной памяти.

6. Дисковод для гибких дисков.

7. Привод CD – RW.

8. Жесткий диск.

9. Видеокарта.

10. Звуковая карта.

11. Монитор.

12. Клавиатура.

13. Мышь.

14. Принтер.

Инструменты.

1. Крестовая отвертка.

2. Плоская отвертка.

3. Пинцет.

4. Термопаста, которой заполняют пространство между процессором и радиатором кулера для того, чтобы обеспечить передачу максимального количества тепла.

5. Набор винтиков разного типа для крепления элементов компьютера к корпусу.

6. Комплект шлейфов IDE (для подключения жесткого диска, а также приводов CD-ROM/DVD-ROM и CD-RW).

7. Шлейф для подключения дисковода формата 3,5.

8. Аудио кабель для подключения аудиовыхода.

2.2 Подготовка корпуса к установке компонентов

1. Снять стенки корпуса. Повернуть корпус к себе задней частью и отвернуть винты, держащие крышку или стенки.

2. Снять переднюю панель корпуса. Она пластмассовая, а не железная и держится на защелках. Потянуть ее на себя, не прилагая серьезных усилий. Если просто так крышка не отсоединяется посмотреть, какими защелками она крепится к каркасу корпуса и пальцем отжать их.

2.3 Установка материнской платы

1. Коснуться до батареи центрального отопления, чтобы снять с себя возможный электростатический заряд.

2. Расположить материнскую плату внутри корпуса, так что бы отверстия на материнской плате и на корпусе совпадали.

2.4 Установка компонентов на материнскую плату

1. Поместить материнскую плату на твердую поверхность.

2. Найти на плате разъем для процессора. Сбоку к разъему крепится небольшой рычажок. Приподнять его.

3. Правильно сориентировать процессор, не прилагая никаких усилий вставить в разъем. Опустить рычажок.

4. Нанести на процессор небольшой слой термопасты.

5. Найти на кулере и на процессоре небольшую выемку. При установке кулера выемки должны совпадать.

6. Выбрать разъем для модулей памяти (DDR1, DDR2, DDR3).

7. Найти выемку на модуле памяти. Разместить модуль памяти так, чтобы выемки на нем совпадали с выступами на разъеме.

8. Найти на материнской плате маленькие пластмассовые фиксаторы. Развести их в крайнее положение. Установит модуль памяти в разъем, надавить на него сверху, с обоих концов, что бы он плотно вошел в разъем. Защёлкнуть фиксаторы.

9. Установить материнскую плату в корпус. Закрепить винтами.

10. Поставить графический ускоритель в разъем AGP. Закрепить графический ускоритель на задней стенке корпуса, прикрутив к ней винтом.

11. Звуковую карту и все оставшиеся устройства подключить к имеющимся на материнской плате разъемам PSI.

2.5 Подключение жесткого диска и дисководов

Найти малые внутренние отсеки и установить в них жесткий диск и дисковод для гибких дисков. Прикрепить их к каркасу с помощью винтов. При установке CD-ROM нужно оставить небольшое пространство сверху и особенно снизу, для охлаждения диска воздушным потоком.

2.6 Подключение проводов

Посмотреть на провода с разъемами, идущие от блока питания. Отделить провода с четырехконтактными разъемами. Присоединить такие разъемы к дисководу для гибких дисков, жесткому диску, приводам CD-ROM/DVD-ROM и CD-RW.

Подсоединение питания к материнской плате. Найти провода с 20-контактным разъемом на конце и подсоединить его к разъему на материнской плате.

Подсоединить шины к CD-ROM/DVD-ROM и CD-RW и к материнской плате.

2.7 Подключение аппаратной части

Подключить мышь в разъем PS/2 (зеленый). Подключит клавиатуру к разъему PS/2 (фиолетовый). Подключит монитор к разъему DVI или VGA, смотря какой вход.


























3. Охрана труда и охрана окружающей среды 

Анализ факторов, влияющих на безопасность труда оператора ПК. 
Безопасность жизнедеятельности – это наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека со средой обитания; обеспечение комфортных условий деятельности человека на всех стадиях его жизненного цикла и нормативно допустимых уровней воздействия негативных факторов на человека и природные условия. Обеспечение безопасности труда и отдыха способствует снижению травматизма и заболеваемости в условиях необходимых факторов среды обитания. 
На данный момент прогресс не стоит на месте. Средства транспорта, антропогенное загрязнение биосферы, обусловленное жизнедеятельностью человека, непрерывно возрастает. Безопасных и безвредных производств на данный момент не существует. Современное промышленное производство связано с использованием сложных технологических процессов и разнообразного оборудования, являющихся источниками физических, химических и других факторов, оказывающих прямое и косвенное влияние на безопасность, здоровье и работоспособность человека. 
В помещении, где эксплуатируется ПК, могут возникнуть следующие опасные и вредные факторы: 
• электромагнитное излучение от экрана дисплея монитора; 
• повышенный уровень шума при работе ПК и периферийных устройств; 
• повышенная или пониженная температура; 
• повышенная или пониженная влажность воздуха; 
• повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. 

Обеспечение безопасных условий на рабочем месте при эксплуатации ПК. 

Характеристика шума: 
При работе с персональным компьютером и с периферийными устройствами необходимо соблюдать шумовую норму, ведь при длительном воздействии шума на организм человека происходят нежелательные явления: снижается острота слуха, повышается кровяное давление. Так же вредно воздействует на нервную систему человека, снижая производительность труда, способствуя возникновению травм. Кроме того, шум влияет на общее состояние человека: возникновение чувства неуверенности, стесненности, проявление плохого самочувствия. 
Для снижения уровня шума в помещении, где эксплуатируется вычислительная техника, необходимо провести: 
• акустическую обработку помещения (звукоизоляция стен, окон, дверей, потолка; установка штучных звукопоглотителей); 
• мероприятия по уменьшению уровня шума в источнике; 
• размещение более тихих помещений вдали от шумных; 
• мероприятия по борьбе с шумом на пути его распространения (звукоизолирующие ограждения, кожухи и экраны). 
Уровень шума на рабочем месте должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003-83. Согласно данному стандарту, уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами на постоянных рабочих местах программистов и операторов при продолжительности шума более четырех часов должен соответствовать данным таблицы 1. 

Вид трудовой деятельности	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
	31,5	3	125	250	500		1000	2000	4000	8000
	Уровень звукового давления, дБ
Программирование и эксплуатация ЭВМ	86	71	61	54	49	45		42	40	38

Таблица 1 

Характеристика электромагнитных полей:
В процессе эксплуатации ПК и в результате работы различных частей и устройств ПК, а именно: блока питания, монитора, деталей, находящихся на платах в системном блоке, возникают электромагнитные поля, которые оказывают вредное воздействие на пользователя. Электромагнитное воздействие зависит от ряда факторов: 
• напряженности электрического поля; 
• напряженности магнитного поля; 
• частоты электромагнитных колебаний. 
Электромагнитные поля вызывают поляризацию молекул, из которых состоит тело человека, нарушение циркуляции жидкости, нагрев тканей. При воздействии полей, имеющих напряженность выше предельно допустимого уровня, нарушается циркуляция жидкости, работа нервной системы, органов дыхания и пищеварения, изменяются некоторые биохимические показатели крови и структура электрических потенциалов. 
Ослабление мощности электромагнитного поля можно достичь следующими способами: 
• увеличить расстояние между источником электромагнитного поля и рабочим местом; 
• установить поглощающий или отражающий экран между источником электромагнитного поля и рабочим местом. 
Величина напряженности в помещении, где предусматривается эксплуатировать программное обеспечение должна соответствовать ГОСТ 12.1.006-84. 
Характеристика запыленности 
Пыль на рабочей зоне приводит к оседанию пыли на экране дисплея и на коже человека из-за электростатического поля, возникающего при облучении экрана потоком заряженных частиц. Электризованная пыль вызывает раздражения кожи и слизистой оболочки глаз. При длительной работе с компьютером может начаться кожное воспаление. 
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны обеспечивается выполнением следующих мероприятий: 
• применение вентиляции (в данном случае приточная вентиляция); 
• кондиционирование воздуха; 
• проведение влажной уборки в помещении, где эксплуатируется вычислительная техника. 
Воздух рабочей зоны должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005 88. 
Характеристика электробезопасности: 
В качестве источника питания для эксплуатации, разрабатываемого в рамках дипломного проекта АРМ на ПК АТХ, используется переменное напряжение сети 220В с частотой 50 Гц. При наличии открытых токоведущих частей устройств компьютера, находящихся под напряжением, появляется опасность поражения работающих электрическим током. 
Возможные причины поражения человека электрическим током: 
• случайное прикосновение к проводам под напряжением; 
• появление напряжения на металлических частях ПК – корпусах и т.п., в результате повреждения изоляции и других причин; 
• появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения устройства. 
Для исключения поражения человека током необходимо обеспечить: 
• недоступность токоведущих частей, находящихся под напряжением; 
• обезопасить защитное разделение сети; 
• устранение опасности поражения при появлении на частях оборудования напряжения (заземление, зануление, защитное отключение). 
• Средства защиты от поражения электрическим током установлены ГОСТ 12.4.019-79. 
IBM PC по способу защиты от поражения электрическим током удовлетворяет требованиям 1 класса ГОСТ 25861, ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ Р 50377 – 92. 
По обеспечению пожарной безопасности ПК соответствует требованиям ГОСТ 12.1.004. 
По электробезопасности обслуживающего персонала ПК соответствует ГОСТ 25861 и ГОСТ Р 50377 – 92. 
ПК является электрическим устройством, работающим от сети переменного тока 220В, а в мониторе напряжение питания достигает несколько десятков киловатт. 
Поэтому чтобы предотвратить возможность поражения электрическим током, возникновение пожара и выхода из строя самого ПК необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: 
• Запрещается во время работы ПК размыкать и замыкать разъёмные соединения. 
• Вскрывать корпус компьютера, не выключив его и не удостоверившись, что на ПК не идет напряжение. 
• Сетевые розетки, от которых питается ПК, должны соответствовать вилкам кабелей электропитания ПК и иметь заземляющий контакт. 
• Согласно правилам устройства электроустановок сопротивление заземляющего контакта должно быть не более 4 Ом. 
• Сетевой шнур не должен быть придавлен или оголён. 
• При использовании сетевого удлинителя суммарный ток, потребления всеми устройствами, подключёнными к удлинителю, не должен превышать максимально допустимого для этого удлинителя значения. 
• Запрещается закрывать жалюзи на кожухах посторонними предметами во избежание внутреннего перегрева. 
• Повторное включение проводится не ранее чем через 20 секунд после выключения. 
• Удостовериться в рабочем состояние вентилятора и кулера, не работать на ПК при повышенных температурах.

Заключение

Проведя данную работу, я имею представление, как избежать проблем с эксплуатацией. Я прочитал огромное количество описаний и рекомендаций по комплектации персонального компьютера, а также ознакомился с предостережениями во время эксплуатации ПК.
В процессе разбора каждой комплектующей, узнал разновидности и особенности их характеристик.
Я могу точно сказать, что каждый пользователь может самостоятельно установить персональный компьютер на свое рабочее место, прочитав рекомендацию и инструкцию к ПК.

Приложение 2.

Список используемой литературы

1. Жигарев А.Н., Макарова Н.В., Путинцева М.А. “Основы компьютерной грамоты. -Л.: Машиностроение”, 1987.

2. Нортон П. “Программно-аппаратная организация IBM PC”: Пер с англ. - М.: Радио и связь, 1991.

3. Михаил Кутузов, Андрей Преображенский “Выбор и модернизация компьютера”, 2004

4. Леонтьев В.П. “Новейшая энциклопедия персонального компьютера”, 2006
5. ПК Мир. Журнал «Мир ПК» №02/ 2012
6. Белый, Ю.А “Техника вычислений” 2016
7. Дронов, Владимир “Слушаем музыку и смотрим фильмы на ПК” 2014
8. Шапошников “Издательские компьютерные системы”. 2016
9. Пономарев, Г.В. Понятный самоучитель "Как выбрать компьютер" 2014
10. Новиков Ю., Черепанов А. “Персональные компьютеры: аппаратура, системы” 2004
11. Унру Н.Э. “Основы организации ЭВМ и систем: Учеб. Пособие” 1999

12. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. “Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов” 2006