«Устройство персонального компьютера »

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ФИНАНСОВО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ “УНИВЕРСИТЕТ”

____________________________________________________________

Факультет Информационных систем и технологий

Кафедра Информационных систем

Курсовой проект

по дисциплине

«Технологии программирования»

на тему:

«Устройство персонального компьютера»

Выполнил:

Студент группы: ОБИ-1702МО

Смирнов С.В.

Проверил:

Преподаватель:

Москва 2021г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение3

1. Функционально-структурная организация персонально компьютера5

1.1 Структура персонального компьютера5

1.2 Основные блоки персонального компьютера и их значение6

1.3 Функциональные устройства персонального компьютера16

1.4 Устройство персонального компьютера.19

1.4.1 Корпус 20

1.4.2 Блок питания 21

1.4.3 Жесткий диск 22

1.4.4 Накопитель флоппи–дисков 22

1.4.5 Материнская плата23

1.4.6 Процессор 24

1.4.7 Оперативная память 25

2. Практическая часть…………………………………………………………27

2.1 Сборка персонального компьютера 27

2.2 Подготовка корпуса к установке компонентов 28

2.3 Установка материнской платы 28

2.4 Установка системной платы процессора28

2.5 Установка компонентов на материнскую плату 30

2.6 Подключение жесткого диска и дисководов 30

2.7 Подключение проводов и аппаратной части 31

Заключение

32

Список литературы ……………………………………………………………33

ВВЕДЕНИЕ

Компьютер в жизни человека занимает далеко не последнее место. Нужно знать его, уметь им пользоваться. Не каждый человек, который работает на компьютере, представляет себе полностью точный состав персонального компьютера.

Компьютер представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Существует два основных класса компьютеров:

- Цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;

- Аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.

Компьютер — это многофункциональное электронное устройство для накопления, обработки и передачи информации.

Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т.е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработка данных на определенный интервал времени.

Архитектура ПК определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера:

1. Центрального процессора;
2. Основной памяти;
3. Внешней памяти;
4. Периферийных устройств.

Основные электронные компоненты, определяющие архитектуру процессора, размещаются на основной плате компьютера, которая называется системной или материнской. А контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения и подключаются к шине с помощью разъёмов расширения, называемых также слотами расширения.

Цель курсового проекта – это изучить устройство персонального компьютера и его основных компонентов.

Функционально-структурная организация персонально компьютера.

Структура персонального компьютера.

Структура компьютера — это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Персональный компьютер — это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.

Достоинствами персонального компьютера являются:

1) Малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

2) Автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

3) Гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;

4) Дружественность операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

5) Высокая надежность работы (более 5 тыс. ч наработки на отказ).

Персональный компьютер состоит из системного блока и периферийного оборудования.

Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере

необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой.

В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться.

Любой компьютер построен на общих принципах, которые позволяют выделить следующие главные устройства, которые представлены на рисунке № 1.

Рисунок № 1 – «Структура персонального компьютера».

Основные блоки персонального компьютера и их значение.

К основным блокам персонального компьютера относиться:

1. Системный блок.

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты.

Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними.

Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

Основной платой персонального компьютера является системная(материнская) плата. На ней размещаются:

1. Системная шина — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера.

Основной функцией системной шины является передача информации между процессором и остальными устройствами ЭВМ. Все блоки, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие разъемы подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры (адаптеры).;

1. Процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математиче­ских и логических операций, выполняет логические и арифметические операции, определяет порядок выполнения операций, указывает источники данных и приемники результатов. Работа процессора происходит под управлением программы;
2. Микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;
3. Память — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен, делится на внутреннюю и внешнюю;
4. Порты служат для обеспечения обмена информацией ПК с внешними, не очень быстрыми устройствами. Информация, поступающая через порт, направляется в МП, а потом в ОП. Выделяют два вида портов: последовательный — обеспечивает побитный обмен информацией, обычно к такому порту подключают модем; параллельный — обеспечивает побайтный обмен информацией, к такому порту подключают принтер
5. Видеокарта — электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Имеет собственную память, а также графический процессор - графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа.
6. Монитор.

Монитор (видеомонитор, дисплей) — устройство отображения текстовой и графической информации на экране. Монитор работает под управлением специального аппаратного устройства – видеоадаптера.

Характеристика монитора:

1. Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали.
2. Единица измерения — дюймы.
3. Стандартные размеры монитора – 14, 15, 17, 19, 20, 21.

Частота кадровой развертки (частота регенерации (обновления)) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров).

Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек видеоадаптера хотя предельные возможности опреде­ляет все-таки монитор.

Частоту кадровой развертки измеряют в герцах (Гц), чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, у современных качественных мониторов под­держивается частота смены кадров на уровне 70 - 80 Гц и выше.

Разрешающая способность мониторов нужна прежде всего в графи­ческом режиме и связана с размером пикселя.

Измеряется разрешающая способность максимальным количеством пикселей, разме­щающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора.

Зависит разрешающая спо­собность как от характеристик монитора, так, даже в большей степени, и от характеристик видеоадаптера.

Стандартные значения разрешающей способности современных мониторов: 640х480, 800х600, 1024х768, 1600х1200, но реально могут быть и иные значения.

Размер зерна люминофора (расстояние между минимальными точками выводимыми на экран), определяет четкость изображения на экране. Чем меньше зерно, тем, естественно, выше четкость и тем меньше устает глаз. Величина зерна мониторов имеет значения от 0,41 до 0,18 мм.

Следует иметь в виду, что у мониторов с большим зерном не может быть достигнута высокая разрешающая способность

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана.

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день — 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color).

Наиболее комфортная работа достигается при глубине цвета 16,7 млн цветов (режим True Color).

1. Клавиатура.

Клавиатура - клавишное устройство управления персональным компьютером.

Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управле­ния. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя.

С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Принцип действия.

Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными сис­темными программами (драйверами).

Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.

Принцип действия клавиатуры заключается в следующем.

1. При нажатии на клавишу (или комбинацию клавиш) специальная микросхема, встроенная в клавиатуру, выдает так называемый скан-код.

2. Скан-код поступает в микросхему, выполняющую функции порта клавиатуры. (Порты — специальные аппаратно-логические устройства, отвечающие за связь процессора с другими устройствами). Данная микросхема находится на основной плате компьютера внутри системного блока.

3. Порт клавиатуры выдает процессору прерывание (Прерывание — временный останов выполнения одной программы в целях оперативного выполнения другой, в данный момент более важной (приори­тетной) программы) с фиксированным номером. Для клавиатуры номер прерывания - 9 (Interrupt 9, Int9).

4. Получив прерывание, процессор откладывает текущую работу и по номеру пре­рывания обращается в специальную область оперативной памяти, в которой находится так называемый вектор прерываний. Вектор прерываний — это список адресных данных с фиксированной длиной записи. Каждая запись содержит адрес программы, которая должна обслужить прерывание с номером, совпадаю­щим с номером записи.

5. Определив адрес, начала программы, обрабатывающей возникшее прерывание, процессор переходит к ее исполнению. Простейшая программа обработки кла­виатурного прерывания «зашита» в микросхему ПЗУ, но программисты могут «подставить» вместо нее свою программу, если изменят данные в векторе прерываний.

6. Программа-обработчик прерывания направляет процессор к порту клавиатуры, где он находит скан-код, загружает его в свои регистры, потом под управле­нием обработчика определяет, какой код символа соответствует данному скан-коду.

7. Далее обработчик прерываний отправляет полученный код символа в небольшую область памяти, известную как буфер клавиатуры, и прекращает свою работу, известив об этом процессор.

8. Процессор прекращает обработку прерывания и возвращается к отложенной задаче.

9. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех пор, пока его не заберет оттуда та программа, для которой он и предназначался, например тексто­вый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают в буфер чаще, чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения буфера. В этом слу­чае ввод новых символов на некоторое время прекращается. На практике в этот момент при нажатии на клавишу мы слышим предупреждающий звуковой сиг­нал и не наблюдаем ввода данных.

1. Мышь.

Мышь - механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране.

Принцип действия.

В отличие от рассмотренной ранее клавиатуры, мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта.

Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обра­ботки прерываний мыши.

В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает.

Она нуждается в поддержке специальной системной программы — драйвера мыши.

Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при уста­новке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет выделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартных портов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт.

Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам.

1. Принтер.

Принтер (printer) – устройство для печати на бумаге черно – белого или цветного текста либо изображения. В ПЭВМ используются матричные, лепестковые, струйные и лазерные принтеры.

Матричные принтеры наиболее распространены. Печатаемые знаки синтезируются в матричных принтерах при помощи 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.

Вместе с тем это снижает и без того невысокую скорость печати. Недостатком матричных принтеров следует считать и довольно значительный уровень производимого при печати шума.

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).

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 обладают многообразными возможностями печати, обеспечивают ее высокое качество при значитель­ной скорости.

Лазерные принтеры имеют 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. Вместе с тем эта скорость зависит от объема собственной памяти принтера и может заметно сократиться при ее недостатке для конкретной печатаемой информации.

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 - она должна быть достаточно плотной (обычно не менее 80 г) и не должна быть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д.

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 последние годы все более широкое распространение среди пользователей ПЭВМ получают струйные принтеры. Этот тип принтера занимает промежуточное положение между матричными и лазерными принтерами. Струйные принтеры, являясь, как и матричные, построчно печатающими, обеспечивают качество печати, приближающееся к качеству лазерных принтеров.

Они просты в эксплуатации и работают практически бесшумно. При работе под управлением соответствующих программных средств струйные принтеры позволяют печатать вполне удовлетворительные по качеству графические мате­риалы.

Вместе с тем скорость печати, обеспечиваемая струйными принтерами, ненамного превосходит скорость печати матричными принтерами, а их стоимость - в два-три раза выше.

Струйные принтеры вполне успешно применяются во всех случаях, когда скорость печати и качество не являются критическими факторами. Красящая жидкость ("чернила") для струйных принтеров помещается в специальных компактных картриджах.

Она производится нескольких цветов, так что простой заменой картриджа можно обеспечить печать многоцветных изображений.

На рисунке № 2 приведена структурная схема работы персонального компьютера.

Рисунок № 2 – «Структурная схема персонального компьютера».

Условные обозначения месторасположения компонентов персонального компьютера:

- Системный блок;

- Материнская плата;

- Периферийные (внешние) устройства.

Функциональные устройства персонального компьютера.

Основными характеристиками ПК являются:

1. Быстродействие, производительность, тактовая частота.

Единицами измерения быстродействия служат:

• 1. МИПС (MIPC -Vega Instruction Per Second) – миллион операций над числами с фиксированной запятой (точкой);
  2. МФЛОПС (MFLOPS- Mega Floating Operations Second) – миллион операций над числами с плавающей запятой (точкой);
  3. КОПС (KOPS- Kilo Operations Per Second) – для низко производительных ЭВМ – тысяча неких усредненных операций над числами;
  4. ГФЛОПС (GFLOPS – Gigа Floating Operations Per Second) -миллиард операций в секунду над числами с плавающей запятой (точкой).

Оценка производительности ЭВМ всегда приблизительная, ибо при этом ориентируются на некоторые усредненные или, наоборот, на конкретные виды операций.

Реально при решении различных задач используются и различные наборы операций.

Поэтому для характеристики ПК вместо производительности обычно указывают тактовую частоту, более объективно определяющую быстродействие машины. И так как каждая операция требует для своего выполнения, вполне определенного количество тактов.

Зная тактовую частоту, можно достаточно точно определить время выполнения любой машинной операции.

1. Разрядность машины и кодовых шин интерфейса.

Разрядность — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК.

1. Типы системного и локальных интерфейсов.

Разные типы интерфейсов обеспечивают разные сроки передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды.

1. Емкость оперативной памяти.

Емкость оперативной памяти измеряется чаще всего в мегабайтах (Мбайт). Напоминаем: 1 Мбайт = 1024 Кбайта = 1024 байт.

Многие современные прикладные программы при оперативной памяти емкостью меньше 32 Мбайт просто не работают, либо работают, но очень медленно.

Следует иметь в виду, что увеличение емкости основной памяти в два раза, помимо всего прочего, дает повышение эффективной производительности ЭВМ при решении сложных задач примерно в 1,7 раза.

1. Емкость накопителя на жестких магнитных дисках. (винчестера).

Емкость винчестера измеряется обычно в мегабайтах или гигабайтах (1 Гбайт = 1024 Мбайта).

1. Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках и лазерных компакт дисков.

Сейчас применяются накопители на гибких магнитных дисках, использующие дискеты размером 3,5 и 5,25 дюйма (практически уже не применяются) (1 дюйм = 25,4 мм).

Первые имеют стандартную емкость 1,44 Мбайта, вторые 1,2 Мбайта. Также применяются накопители на компакт дисках в связи с их низкой стоимостью и большой емкостью, размером 650 и 700 Мб, применяются лазерные перезаписываемые диски CD-RW емкостью 650 – 700 Мб.

Применяются и такой тип накопителя как DVD. Высокие технологии и высокая стоимость, но и большая емкость до 24 Гб.

1. Виды и емкость КЭШ – памяти.

КЭШ – память — это буферная, недоступная для пользователей быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах.

Например:

1. Для ускорения операций с основной памятью организуется регистровая КЭШ – память внутри микропроцессора (КЭШ – память первого уровня) или вне микропроцессора на материнской плате (КЭШ – память второго уровня);
2. Для ускорения операций с дисковой памятью организуется Кэш-память на ячейка электронной памяти.

Следует иметь в виду, что наличие Кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность ПК примерно на 20%. Встречается емкость Кэш-памяти и 512 Кбайт.

8) Тип видеомонитора (дисплея) и видеоадаптера.

9) Тип принтера.

10) Наличие математического сопроцессора.

Математический сопроцессор позволяет в десятки раз ускорить выполнение операций над двоичными числами с плавающей запятой и над двоично-кодированными десятичными числами.

11) Имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы.

12) Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ.

Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ означает возможность использования на компьютере соответственно тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин.

13) Возможность работы в вычислительной сети.

14) Возможность работы в многозадачном режиме.

Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим).

Совмещение во времени работы нескольких устройств машины, возможное в таком режиме, позволяет значительно увеличить эффективное быстродействие ЭВМ.

15) Надежность.

Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции.

Надежность ПК измеряется обычно средним временем наработки на отказ.

16) Стоимость.

17) Габариты и масса.

Устройство персонального компьютера.

Персональный компьютер состоит из двух основных частей аппаратной и программной. Состав персонального компьютера приведен на рисунке № 3.

Рисунок № 3 – «Конфигурация персонального компьютера».

Состав персонального компьютера:

1. Монитор;
2. Модем;
3. Системный блок;
4. Мышка;
5. Колонки;
6. Принтер;
7. Клавиатура.

Системный блок состоит:

1. Корпус;
2. Блок питания;
3. Жесткий диск;
4. Накопитель флоппи – дисков;
5. Материнская плата;
6. Процессор;
7. Оперативная память.

Корпус

В корпусе (case) размещаются все внутренние компоненты компьютера: блок питания, жесткий диск, накопитель флоппи – дисков, накопитель компакт – (или DVD) дисков, материнская плата, процессор, оперативная память, а также прочие компоненты. Корпус персонального компьютера вместе с находящимися в нем вышеперечисленными компонентами называется системным блоком. На передней панели корпуса находятся кнопки:

1. Кнопка Power.

Включает и выключает компьютер.

1. Кнопка Reset (сброс).

Производит принудительную перезагрузку компьютера.

1. Индикатор включения.
2. Индикатор доступа к HDD.

Этот индикатор горит в момент обращения различных программ к накопителю на жестких магнитных дисках.

1. Оптический накопитель, дисковод для компакт – дисков.
2. Флоппи – накопитель.

На задней панели корпуса находятся отверстия для разъемов:

1. Разъем для подключения мыши.
2. Разъем для подключения клавиатуры.
3. Разъем для подключения USB устройств.
4. 9 – контактный разъем последовательного порта COM.
5. Параллельный порт LPT для подключения принтера.
6. Линейный аудиовыход.
7. Линейный аудиовход.
8. Разъем для микрофона.
9. 15 – контактный разъем VGA для подключения монитора или 9 – контактный разъем последовательного порта COM.
10. Разъем для подключения шнура питания.
11. Выключатель напряжения питания.

Существует несколько типов корпусов:

1. Desktop.

Desktop – это настольный блок, предназначенный находится на столе под монитором.

1. Mini – Tower;
2. Midi – Tower;
3. Big – Tower.

Корпуса типа Tower (башни) – это вертикальные блоки, они же являются и самыми распространенными.

Приставка «Mini-», «Midi-», «Big-» означает размер корпуса по вертикали.

Блок питания

Блок питания преобразует переменное напряжение электросети в постоянное напряжение различной полярности и величины, необходимое для питания системной платы и внутренних устройств.

Основной характеристикой БП является мощность. Стандартная мощность блока питания современного компьютера составляет 300 Вт или 400 Вт.

Блок питания содержит вентилятор, создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока. Электропитание из единого блока питания подводится ко всем схемам и устройствам системного блока.

Жесткий диск.

Жесткий диск, винчестер (HDD) — устройство предназначенное для хранения больших объемов информации (значительно больших, чем может вмещать 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).

Накопитель флоппи–дисков.

Дисковод для гибких дисков, дисковод для флоппи-дисков (FDD) – устройство для чтения информации с гибких дисков (дискет) и записи на них.

Дискета представляет собой небольшой трехдюймовый гибкий диск в защитном чехле, на который магнитным способом записывается информация.

На гибких дисках можно хранить информацию совсем небольшого объема (до 1,44 Мбайт), в настоящее время они уже практически не используются.

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. Форм факторы бывают 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.

• • • 1. 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.

Блок питания 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 вентилятора в зависимости от температуры. На рисунке № 4 приведена конструкция материнской платы.

Рисунок № 2 – «Конструкция материнской платы»

Конструкция материнской платы состоит из:

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.

Процессор.

Процессор, центральный процессор (CPU) — главная микросхема в компьютере.

Именно он занимается выполнением всех программ, которые запущены на компьютере, и именно от него главным образом зависит производительность всей системы. Обычно чем выше тактовая частота процессора, измеряемая в мегагерцах (МГц), тем выше скорость работы всех программ, выполняемых на персональном компьютере с таким процессором. 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:

• • • 1. Сокетный (socket – гнездо).

Представляет собой разъем, в который вставляются иголки – контакты ЦП, расположенные на нем снизу по периметру.

• • • 1. 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.

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:

1. 30-и контактные (8-разрядная шина данных) – использовался в AT286 – 486 платах;
2. 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
3. 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.

1. RIMM(Rambus in line Memory Module) – модуль памяти, включающий один или несколько Direct RDRAM-чипов и организует 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 солдержать любое число чипов и могут быть как односторонние так и двусторонние, объем до 1 Гб.

Практическая часть.

Сборка персонального компьютера.

Сейчас рассмотрим инструкцию по сборке персонального компьютера и что туда входит.

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 по сборки компьютера:

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.

Подготовка корпуса к установке компонентов.

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

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. Дотронуться до батареи центрального отопления что бы 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 системной платы процессора.

Современные процессоры нуждаются в отведении тепла. Чтобы установить на системную плату процессор и тепло отводное устройство, выполните ряд действий.

1. Вытащите новую плату из антистатического пакета, в который она упакована, и положите ее сверху на пакет или на антистатический коврик, если он у вас есть.
2. Установите процессор. Последовательность действий при выполнении этой процедуры зависит от типа разъема процессора -- socket или slot.

Для разъемов типа socket найдите на процессоре контакт 1: обычно один из углов микросхемы слегка скошен или помечен точкой, возле него и находится этот контакт. Затем найдите контакт 1 в ZIF гнезде для процессора, находящемся на системной плате.

Теперь нужно поднять рычаг и поместить микросхему в разъем, совместив контактные выводы с соответствующими отверстиями. Если процессор в разъем не входит, проверьте, правильно ли он ориентирован и совпадают ли контакты.

Когда процессор войдет как следует, опустите зажимающий рычаг, чтобы зафиксировать микросхему в гнезде. Если теплоотвод не был закреплен на процессоре сразу, то теперь самое время его установить. Для разъемов типа slot необходимо установить универсальный крепежный механизм, который состоит из стоек крепления процессора и механизма поддержки тепло отводного элемента.

Большинство процессоров для разъема slot поставляются с установленным тепло отводным элементом -- активным или пассивным. Перед установкой процессора в разъем системной платы необходимо смонтировать универсальный крепежный механизм.

Для этого по обеим сторонам разъема процессора на системной плате установите крепежные стойки. По направляющим этих стоек процессор будет устанавливаться в разъем. Не забудьте перед установкой процессора закрепить на системной плате механизм крепления тепло отводного элемента и подключить разъем питания вентилятора.

Обычно радиаторы крепятся к гнезду процессора с помощью одного или нескольких фиксирующих зажимов. Прикрепляя зажимы к гнезду, будьте осторожны, так как отверткой можно поцарапать системную плату, что часто приводит к повреждению электрической схемы или ее компонентов. Присоединяя зажимы, держите радиатор прямо над процессором, не наклоняя и не сдвигая в ту или иную сторону.

2.5 Установка компонентов на материнскую плату.

1. Положить 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 небольшую выемку и на процессоре. При установке кулера выемки должны совпадать.

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

7. Найти выемку на модуле памяти. Сориентировать 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, чтобы он плотно вошел в разъем.

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.

2.6 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.

2.7 Подключение проводов и аппаратной части.

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.

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

Заключение.

Для успешной работы на персональном компьютере необязательно знать его устройство.

Однако лучше все-таки знать какие устройства входят в состав ПК, основные принципы их работы и характеристики.

Это позволит сознательно использовать все технические возможности компьютера, совершенствовать его.

Устройство персонального компьютера состоит из важных элементов и нужно внимательно это изучать, потому что если совершить какую ту ошибку, то может все полететь и тогда ничего не будет работать.

Перед тем, как собрать компьютер, то нужно знать, как все подключить и какому элементу. Если сделать неправильно, то тогда не будет работать и заново доставать элементы, и подключать.

Во время работы над курсовым проектом, я проделал огромную работу и изучил устройство персонального компьютера, и его компоненты, которые входят туда.

С каждым компонентом провел отдельные работы по более подробному их изучению.

Научился правильно собирать и разбирать корпус, устанавливать все компоненты на материнскую плату, подключать все периферийные устройства.

Проведя эту работу, я понял, что достиг своей цели, которую я ставил перед собой, когда начинал делать эту работу.

Список литературы.

1. Жигарев А.Н., Макарова Н.В., Путинцева М.А. Основы компьютерной грамоты. -Л.: Машиностроение, 2016;

2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер с англ. - М.: Радио и связь, 2014;

3. Михаил Кутузов, Андрей Преображенский Выбор и модернизация компьютера, 2014;

4. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера, 2018;

5. https://derudo.ru/ustroystvo_kompyutera.html;

6. https://inep.sfedu.ru/wp-content/uploads/ehamt/learn/it/lection_3-4.pdf;

7. https://studopedia.ru/3_8236_struktura-personalnogo-kompyutera.html.