Устройство персонального компьютера (Основные устройства персонального компьютера)

Содержание:

Введение

Персональный компьютер является вычислительной машиной, служащий для работы, доступа и обслуживания возможности сетей, также это платформа для игр и мультимедийных возможностей. Состав оборудования компьютера можно кардинально менять по мере необходимости.

Компьютеры заняли прочную позицию в современном мире и уже сложно представить повседневную жизнь без этой «чудо» машины. То, что недавно казалось фантастикой, вдруг стало реальностью. «Компьютер на каждом столе и в каждом доме», слоган знаменитой компании Microsoft, придуманный главой компании - Биллом Гейтсом, и эта мечта, спустя годы воплотилась в реальность.

Не смотря на то, что компьютеры стали обиходностью, очень многие имеют слабое представление о том, что представляет собой персональный компьютер, из чего он состоит и что необходимо для его полноценной работы. С интенсивным развитием компьютерных и информационных технологий стремительно возрастает и разнообразие различных устройств персонального компьютера.

В своей работе я проведу подробный анализ по устройству компьютера, которая позволит потребителю познать все составляющие современного персонального компьютера. Для успешной работы на персональном компьютере необязательно знать его устройство. Однако лучше все-таки знать какие устройства входят в состав персонального компьютера, основные принципы их работы и характеристики. Это позволит сознательно использовать все технические возможности компьютера, совершенствовать его. Также, в своей работе я подробно проведу технику безопасности при работе с компьютером, во избежание экстренных ситуаций. Каждому пользователю необходимо знать правила использования компьютера.

1. Понятие структуры персонального компьютера

Компьютер - это комплекс взаимосвязанных программно-управляемых технических устройств, предназначенных для автоматизированной обработки данных с целью решения вычислительных и информационных задач. В последние годы благодаря развитию интегральной технологии значительно выросли технические характеристики компьютеров, развилось программное обеспечение, изменился внешний вид, появились новые внешние устройства, расширилась сфера применения. Несмотря на значительный прогресс в области создания новых электронно-вычислительных машин, принципы функционирования остались прежними. Универсальная электронно-вычислительная машина строится на следующих принципах:

В основе работы компьютера лежит программный принцип, согласно которому все вычисления производятся путем последовательного выполнения команд компьютерной программы.

Принцип хранимой программы означает, что программы и данные на протяжении выполнения программы хранятся в одном адресном пространстве в оперативной памяти и различие их не по способу кодирования, а по способу использования.

Использование двоичного кодирования при хранении и обработке данных в электронно-вычислительной машине. Отдельные разряды двоичного числа объединяются в единицы более крупные, которые называются словами.

Слова данных размещаются в ячейках памяти. Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, по которому происходят запись, либо считываются слова данных и программ.

Джон фон Нейман (1903-1957) — американский математик и физик. Труды по функциональному анализу, квантовой механике, логике, метеорологии. Внес большой вклад в создание первых электронно-вычислительных машин и разработку методов их применения. Его теория игр сыграла важную роль в экономике.

Джон фон Нейман в своей работе с соавторами не только выдвинули основополагающие принципы логического устройства электронно-вычислительной машины, но и предложили её структуру.

В соответствии с принципами фон Неймана, компьютер должен иметь в своем составе следующие устройства:

арифметико-логическое устройство (АЛУ) – предназначено для обработки закодированной информации, также выполняет арифметические и логические операции;

устройство управления (УУ) – организация процесса выполнения программ;

память или запоминающее устройство (ЗУ) – хранение данных и программ. Память компьютера обычно состоит из пронумерованных ячеек. В каждой ячейке могут находиться обрабатываемые данные или инструкции программ.

внешние устройства – устройства ввода и вывода – обеспечение прямой и обратной связи пользователя с компьютером.

2. Основные устройства персонального компьютера

2.1 Системный блок

Рисунок 1. Системный блок

Системный блок или корпус является элементом персонального компьютера, который служит защитой компонентов компьютера от внешнего воздействия и механических повреждений.

В системном блоке размещаются все внутренние компоненты компьютера: блок питания, жесткий диск, дисковые накопители, материнская плата, процессор, оперативная память, а также прочие компоненты.

Системный блок в первую очередь это своего рода защита Вашего компьютера от вредных воздействий извне. Часто неопытные пользователи под системным блоком подразумевают сам компьютер, хотя корпус системного блока служит «коробом» для различных разъемов, входов-выходов, накопителей и универсальных кнопок. Внутри системного блока располагается «начинка» компьютера, основные устройства, такие как процессор, материнская плата, оперативная память, блок питания и тд. При выборе системного блока нужно отталкиваться от внутренних компонентов, и учитывать цель его будущей эксплуатации.

2.2. Процессор

Рисунок 2. Процессор компьютера

Процессор – главная, основная микросхема компьютера, предназначенная для обработки информации и управления этим процессом. Основой процессора служат регистры – быстродействующие устройства, предназначенные для хранения и обработки информации (команд и данных).

Процессор состоит из арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления (УУ) и нескольких ячеек внутренней памяти – регистров. В регистрах хранятся команды, данные и адреса. АЛУ выполняет числовые и логические операции с данными в соответствии с кодом команды, хранящимся в регистре команд (сложение, сравнение, простые логические операции – И, ИЛИ, НЕ, операции сдвига и т.д.). УУ с помощью набора управляющих сигналов организует согласованную работу всех блоков процессора и управляет передачей адресов, команд и данных в процессоре по внутренней шине, также взаимодействием процессора с внешними устройствами.

Главными характеристиками процессора являются его быстродействие – число выполняемых операций в единицу времени, и разрядность – объем информации, которую процессор обрабатывает за одну операцию. Быстродействие современных процессоров превышает 1 ГГц (Герц). Разрядностью процессора является количество двоичных разрядов в его регистрах. Помимо этого, скорость работы центрального процессора определяется его типом. Основой любого процессора является ядро, которое состоит из миллионов транзисторов, расположенных на кристалле кремния.

В настоящее время существуют два основных производителя процессоров - это компании Intel и AMD.

Разъемы различаются по внешнему признаку и числу контактов. Для каждой модели процессора существует индивидуальный тип материнской платы.

Процессор является важнейшим компонентом в устройстве персонального компьютера, не зря процессор называют мозгом компьютера. Процессор предназначен для обработки информации и управления всеми процессами. Скорость измеряется тактовой частотой и количеством ядер, чем больше ядер у процессора, тем выше мощность компьютера, тем более число операций он может выполнять одновременно. В современном компьютере насчитывается от 2 и более ядер, однако не все программы рассчитаны на использование нескольких ядер.

Несколько ядер – это несколько процессоров, расположенных на одном кристалле или же в одном корпусе. В одноядерном процессоре команды, которые поступили на его вход, последовательно проходят через все нужные блоки для их выполнения, пока процессор выполняет очередную команду, остальные команды ждут своей последовательной очереди.

В многоядерном процессоре на вход приходят несколько отдельных потоков команд и данных, а также раздельно выходят, не влияя друг на друга. За счет параллельной обработки информации процессором несколько потоков команд увеличивается производительность компьютера. Сегодня на персональном компьютере устанавливаются в основном 2-8 ядерные процессоры.

2.3. Блок питания

Рисунок 3. Блок питания

Главное назначение блока питания— преобразование напряжения электрической энергии, посту­пающей из сети переменного тока, в постоянную энергию, различную полярностью и величиной, пригодную для питания системной платы и внутренних устройств.

Основной характеристикой блока питания является мощность. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в по­стоянные напряжения +5 и +12 В, а в некоторых системах и в 3,3 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется на­пряжение 3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) — +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Блок питания вырабатывает не только положительные напряжения, но и отрицательные. Но, как правило, отрицательные напряжения в большинстве современных компьютеров не используются.

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.

Блок питания жизненно важный компонент персонального компьютера, поскольку без электропитания ни одна компьютерная система работать не сможет. Поэтому, для организации точной и ста­бильной работы системы нужно разбираться в его функциях. Крайне необходимо иметь представле­ние об ограничениях его возможностей, а также о потенциальных проблемах, которые могут возникнуть в ходе эксплуатации, и знать способы разрешения этих проблем.

Блок питания обеспечивает допустимую энергию для питания внутренних устройств компьютера. При выборе блока питания стоить учитывать, что количество необходимого напряжения следует приобретать с запасом, т.к. производительность блока питания со временем падает, что может вызывать произвольное выключение компьютера, или более глобальные проблемы. Не стоит останавливать выбор на пиковой сертификации блоков питания, потому что она принята достаточно недолговечной. Также важно чтобы блок питания имел гарантию качества и безопасности. Некачественный блок питания при выходе из строя может дополнительно нанести ущерб и другим компонентам компьютера, либо сократить их жизнедеятельность.

2.4. Память

Рисунок 4. Память компьютера

Память компьютера – специальное запоминающее устройство, созданное для хранения различной информации.

В современных компьютерах различают два вида памяти: внутренняя и внешняя.

Внутренняя память – электронная (полупроводниковая) память, размещена на системной плате или на платах расширения. Основное назначение – совместное хранение данных и программ, и также их обработка в процессе преобразования данных.

Внутренняя память имеет в своем составе несколько устройств. Основное из них называется оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Оперативное запоминающее устройство имеет непосредственную связь с процессором. В нем хранятся программные команды и данные, участвующие в данное время в вычислениях. Обычно они поступают от внешних устройств – с клавиатуры, с жесткого или гибких дисков, сканера и т.д. Результаты работы выводятся на внешние устройства – монитор или принтер. В оперативном запоминающемся устройстве записываются результаты вычислений перед их пересылкой во внешнюю память или на устройства вывода. Основными особенностями оперативного запоминающегося устройства являются:

возможность считывать и записывать информацию из произвольного места памяти;

2) высокая скорость работы, близкая к быстродействию микропроцессора;

3) необходимость специальных мер по сохранению информации из оперативного запоминающегося устройства после завершения работы (энергозависимость).

Другим важным устройством внутренней памяти компьютера является постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Информация в данное устройство записывается производителем, сохраняется неизменной и постоянно доступна компьютеру, в том числе сразу в момент включения. Когда персональный компьютер находится в выключенном состоянии, сохранность информации в постоянном запоминающемся устройстве  обеспечивает вмонтированная в системный блок аккумуляторная батарея. Постоянное запоминающее устройство играет очень важную роль, потому что в нем записана программа начальной загрузки компьютера.

Также в постоянном запоминающем устройстве  находится комплект программ, который образует базовую систему ввода-вывода (BIOS – Basic Input Output System). Основная задача программ этого комплекта состоит в проверке состава и работоспособности компьютерной системы, а также обеспечение взаимодействия с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.

В современных компьютерах быстродействие процессора и оперативного запоминающегося устройства может значительно отличаться. Для повышения производительности системы в качестве буфера между АЛУ и ОЗУ используется сверхоперативное ЗУ (СЗУ) или кэш-память.( происходит от английского слова «cache», которое обозначает тайник). Кэш-память невидима для пользователя, а данные, хранящиеся в нем, недоступны для прикладного программного обеспечения.

Основная идея работы кэш-памяти заключается в том, что извлеченные из оперативного запоминающегося устройства данные или команды программы копируются в кэш-память; одновременно в специальный каталог адресов, который находится в той же самой памяти, запоминается, откуда информация была извлечена. Если данные потребуются повторно, то уже не надо будет терять время на обращение к оперативному запоминающемуся устройству – их можно получить из кэш-памяти значительно быстрее. Как и для оперативного запоминающегося устройства, увеличение объема кэша повышает эффективность работы компьютера.

Внешние устройства хранения. Внешняя память – память, реализованная в виде устройств с различными принципами хранения информации и в основном с подвижными носителями. В настоящее время сюда входят устройства магнитной (дисковой и ленточной) памяти, оптической и магнитооптической памяти. Устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке, так и в отдельных корпусах. Внешняя память предназначена для длительного хранения информации, когда те или иные данные или программы не используются или же компьютер выключен.

Основным внешним запоминающим устройством ПК является накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД). Конструктивно это набор дисков, магнитных головок, двигателей, механизма доступа, заключенных в воздухонепроницаемый корпус, и управляющих электронных схем. Диски с магнитным покрытием вращаются на общем валу. Каждый диск разбит на концентрические круги, называемые дорожками. Дорожки располагаются на обеих поверхностях каждого диска. Совокупность дорожек одного диаметра представляет собой цилиндр. Дорожки разбиты на секторы, размер которых на разных дисках может составлять 512, 1024 и 2048 байтов. Запись и чтение данных в накопителе на жестком магнитном диске осуществляются последовательно по секторам дорожек одного цилиндра, а при его заполнении осуществляется переход на дорожки следующего цилиндра и т.д. Наиболее значимыми параметрами накопителя на жестком магнитном диске являются:

•  максимально возможный объем хранимой информации на одном накопителе на жестком магнитном диске;

• время доступа к диску определяется интервалом времени между запросом на выдачу данных и получением этих данных. В настоящее время значение этого параметра находится в пределах 7 – 9 м/с;

• средняя скорость передачи данных зависит от типа используемого интерфейса накопителя на жестком магнитном диске и изменяется в пределах 30 – 80 Мб/с;

• скорость вращения дисков накопителя на жестком магнитном диске достигает 7200 – 15000 об/мин.

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, дискета) относятся к стандартным внешним устройствам хранения данных, несмотря на то, что в последние годы утратили свою функциональность и значение. НГМД в основном используются для восстановления операционной системы и для хранения ключей для доступа к лицензионным программам. Гибкие диски используются в основном одного типа, размером 3,5” и объемом всего 1,44 Мб.

Накопители на компакт-дисках CD-ROM, CD-R и CD-RW относятся к оптическим накопителям информации, чтение которой и запись (только для накопителей CD-R и CD-RW) производятся лучом лазера.

Накопитель на CD-ROM предназначен для хранения и чтения информации. Информация на диске представляется в виде последовательности углублений и выступов, расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска. Углубления и выступы наносятся промышленным способом путем штамповки заготовок дисков. Выступ означает значение двоичной цифры «1», углубление – «0». Скорость считывания информации первых CD-ROM равнялась 150 Кб/с. Скорость считывания последующих моделей накопителей увеличилась в 52 раза.

В середине 1990-х гг. появились накопители и компакт-диски с возможностью однократной записи CD-R (CD-Recordable). Запись на такие диски осуществляется благодаря наличию на их поверхности светочувствительного слоя, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою.

Позднее появились компакт-диски с возможностью перезаписи данных – CD-ReWritable. На таких дисках слой красителя может находится в двух состояниях: кристаллическом и аморфном. Оба состояния имеют разную отражательную способность. Под действием лазерного луча краситель способен многократно менять свои характеристики, переходя из кристаллического состояния в аморфное и обратно.

Дальнейшее развитие технологий изготовления компакт-дисков привело к созданию дисков с высокой плотностью записи, которые получили название цифровых универсальных дисков (DVD – Digital Versatile Disk). В таких дисках используется спиральная дорожка записи – чтения данных с уменьшенными промежутками между соседними витками. Впадины и выступы имеют меньший размер по сравнению с компакт-дисками. Это позволило увеличить объем информации на диске до 4,7 Гбайт. Дальнейшее увеличение объема информации было обеспечено появлением двусторонних DVD. В настоящее время широко используются DVD-R и DVD-RW-накопители.

Магнитооптические накопители используют диски со специальным слоем, реагирующие на оптическое и на магнитное воздействие. Запись информации осуществляется с помощью лазерного луча, нагревающего отдельные участки поверхности диска до 150ºС, при которой меняется ориентация намагниченности. После этого на диск магнитным способом записываются данные. Преимущество этого метода записи по сравнению с магнитным - независимость от внешних магнитных полей при обычных температурах. Объем данных, записываемых на магнитооптический диск, достигает 5,2 Гб.

Flash-память – очень компактный накопитель информации достаточно большой емкости. Устройство распознается как жесткий диск и допускает «горячее», т.е. при включенном компьютере, подключение. Обладает высокой скоростью обмена информацией.

Стример – носитель на магнитной ленте. Устройство последовательного доступа, т.е. информация, записывается, как на магнитофонной ленте. В силу этого обмен информации медленный. Используются для создания и хранения архивных копий баз данных. К достоинствам стримеров следует отнести использование сменных картриджей, объем каждого из которых может достигать 500 Гб.

ZIP-накопитель – аналог стримера по ёмкости и назначению, но имеет прямой доступ к информации. Сам носитель выполнен в виде магнитного диска, помещенного в жесткий корпус.

Накопители JAZ -  по своим характеристикам данный накопитель подобен жестким дискам, отличен тем, что является сменным. Также в зависимости от модели на одном диске можно разместить 1-2 Гбайт данных.

2.5. Системная шина

Рисунок 5. Системная шина

Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает:

• шину данных, содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода;

• шину адреса, состоящую из проводов и схем сопряжения, для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти, или порта ввода-вывода внешнего устройства;

• шину управления для передачи управляющих сигналов во все блоки компьютера.

Внешние, или периферийные, устройства персонального компьютера подключаются к интерфейсным шинам через адаптеры (или контроллеры) и предназначены для организации интерфейса компьютера с пользователем, осуществления операций ввода-вывода и хранения данных. Во многом благодаря разнообразным внешним устройствам обеспечивается универсальность использования персонального компьютера в различных областях деятельности человека.

Все важнейшие компоненты в совокупности не смогут функционировать без связи между устройствами, посредством которой осуществляется логические и вычислительные операции. Подобные системы связи организуют системные шины компьютера. Поэтому можно сказать, что это еще один незаменимый компонент системного блока.

2.6. Материнская плата

Рисунок 6. 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 крайне 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. 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.

2.7. Видеокарта

Рисунок 7. Видеокарта

Видеокарта – представляет собой электронную плату, которая обеспечивает формирование видеосигнала, и тем самым определяет изображение, которое показывает монитор.

У каждого вида видеокарт свои возможности. При основном использовании на компьютере лишь офисных программ, особые требования к видеокарте не предъявляются. И совсем другая ситуация, если говорить об игровом компьютере, в котором основную работу несет видеокарта, а центральный процессор играет второстепенную роль.

Основные характеристики видеокарты:

Объем видеопамяти – измеряется в мегабайтах (Мбайт) или гигабайтах (Гбайт), влияет на максимальное разрешение монитора, количество цветов и скорость обработки изображения . На сегодняшний день производятся модели видеокарт с объемом видеопамяти от 256 Мбайт до 6 Гбайт. Оптимальный средний объем 512 Мбайт или 1 Гбайт;

Разрядность шины видеопамяти – измеряется в битах, определяет объем данных, которые можно передать из видеопамяти в память. Стандартная разрядность шины современных видеокарт 256 бит;

Частота видеопамяти – измеряется в мегагерцах (МГц), чем выше частота, тем больше общая производительность видеокарты.

В настоящее время видеокарты производят на основе чипсетов nVidia, GeForce и ATI Radeon.

Итог: В своем исследовании я провела экскурсию по важнейшим компонентам компьютера, которые скрыты от глаз пользователя. Узнала о роли этих компонентов, что каждый из них незаменим. Очень удивило насколько в компьютере все продумано, все компоненты взаимодействуют друг с другом, и насколько важен каждый компонент в роли работы компьютера.

3. Внешние устройства персонального компьютера

Внешние (периферийные) устройства персонального компьютера составляют важнейшую часть любого вычислительного комплекса. Внешние устройства обеспечивают взаимодействие компьютера с окружающей средой — пользователями, объектами управления и другими компьютерами.

Внешние устройства подключаются к компьютеру через специальные разъемы-порты ввода-вывода. Порты ввода-вывода бывают следующих типов:

параллельные (обозначаемые LPT1 — LPT4) — обычно используются для подключения принтеров;

последовательные (обозначаемые СОМ1 — COM4) — обычно используются для подключения мыши, модема и других устройств.

Внешние устройства ПК делятся на три группы:

• ввода данных (клавиатура, сканер, графический планшет, микрофон, специальные манипуляторы: мышь, джойстик, трекбол, тачпэд и т.п.).

• вывода данных (монитор, принтер, колонки, графопостроитель).

• хранения данных (накопитель на гибких магнитных дисках, накопитель на гибких магнитных дисках, флэш-память, стримеры и т.п.).

Устройства ввода данных. Основным устройством ручного ввода информации в персональный компьютер является клавиатура, которая содержит стандартный набор клавиш пишущей машинки, дополненный управляющими и функциональными клавишами, клавишами управления курсором и малой цифровой клавиатурой. Для увеличения числа возможных номеров клавиш в клавиатуре аппаратно реализована возможность менять номер клавиши в том случае, если при этом будут нажаты специально выделенные клавиши Shift, Ctrl или Alt. Эти клавиши в комбинации с другими одновременно нажатыми клавишами задают компьютеру такие управляющие действия, как переключение клавиатуры на другой язык, перезагрузка операционной системы и др. всевозможные действия. Функциональные клавиши при их нажатии выполняют определенные функции, закрепленные за ними в программах.

Существует два вида клавиатур – с механическими и мембранными переключателями. В первом случае используется традиционный датчик с контактами из специального сплава. Во втором случае - мембранный переключатель. Существуют эргономичные клавиатуры, специально предназначенные для набора символов «вслепую». Имеются проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом.

Рисунок 8. Клавиатура Рисунок 9. Мышь

 Мышь - координатное устройство для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру. Манипуляторы данными типа мышь работают по одному принципу. При перемещении мыши по горизонтальной поверхности её движение преобразуется в последовательности импульсов, а нажатие кнопок мыши – в команды. В зависимости от способа определения перемещения различают механические и оптические мыши. Механическая мышь передает движение с помощью специального контакта (шарика), который соприкасается с поверхностью перемещения мыши. Работа оптической мыши основана на фиксировании движения с помощью оптических приборов. Оптические мыши имеют преимущества перед механическими, т.к. движение передают плавно и точнее, меньше зависят от качества поверхности перемещения и также меньше загрязняются.

Функциональное устройство трекбол – представляет собой аналог механической мыши. Разница лишь в том, что пользователь сам вращает шарик, встроенный в верхнюю часть корпуса. Трекбол не требует большого свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус компьютера или клавиатуры. Трекболы в основном применяются в портативных компьютерах.

Тачпэд – представляет собой сенсорную пластину, которая передает в компьютер движение пальца руки по поверхности пластины. Обычно тачпэд комплектуется двумя клавишами, аналогичными по функциям клавишам мыши. Тачпэды в основном также используются в портативных компьютерах.

Пенмаус - представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.

Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им устройства.

С целью автоматизации ввода в компьютер графической и текстовой информации, представленной на бумажном носителе, появились сканеры.

Существуют большое количество типов сканеров. Ручные сканеры перемещаются по объекту вручную. За один проход сканируется часть изображения. Поэтому к ручным сканерам необходимо специальное программное обеспечение, позволяющее совместить отдельные части изображения. Планшетные сканеры относятся к сканерам настольного типа. Различают сканеры разных форматов А3, А4. При этом изображение сканируется за один проход линейки со светодиодами. Планшетные сканеры позволяют сканировать как одиночные листы бумаги, так и сброшюрованные книги.

Графический планшет (диджитайзер) - координатный преобразователь, в состав которого помимо планшета входит манипулятор в виде авторучки с датчиком вместо пера. Перемещения датчика по поверхности планшета передаются в компьютер для определения координат считываемой на планшете точки.

Для получения видеоизображений и фотоснимков непосредственно в цифровом формате служат цифровые камеры.

Звуковая информация вводится в компьютер с помощью микрофона, который подключается к специальному контроллеру – звуковой карте.

Устройства вывода данных. 

Монитор является основным устройством оперативного отображения в персональном компьютере текстовой и графической информации. Мониторы классифицируются по следующим признакам:

1. Физический принцип формирования изображения на экране монитора. По этому признаку различают мониторы с электроннолучевой трубкой, жидкокристаллические (LCD) и плазменные (PDP).

Мониторы на жидких кристаллах и плазменные мониторы имеют преимущества перед мониторами с электронно-лучевыми трубками по техническим параметрам, экологической безопасности, а также сроку службы. Они занимают меньше места, потребляют меньше электроэнергии и не излучают воздействующих на здоровье людей электромагнитных волн.

2. Размер экрана измеряется по диагонали в дюймах. Различают экраны размером 15″, 17″, 19″, 20″, 21″. Наиболее универсальными мониторами являются мониторы размером 17″.

Основными характеристиками монитора являются:

1) Частота кадровой развертки (смены кадров) измеряется в герцах и определяет скорость смены кадров изображения. Смена кадров становится заметной для глаза при частоте кадровой развертке 75 Гц (75 кадров в секунду) и меньше, что вызывает повышенное утомление глаз.

2) Разрешение экрана. Чем больше разрешение экрана, тем выше четкость изображения.

3) Цветовое разрешение экрана определяет числа различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана.

Для вывода документов или других изображений на лист бумаги или прозрачную пленку используют печатающие устройства – принтеры. По принципу действия существуют матричные, струйные, лазерные, светодиодные и термопринтеры.

Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней (обычно 9 или 24), которые под воздействием магнитного поля «выталкиваются» из головки, ударяют по красящей ленте, которая оставляет на бумаге сформированный из набора точек символ. Недостаткоми таких принтеров являются повышенная шумность и невысокая скорость печати.

В струйных принтерах изображение на бумаге формируется из точек, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, возникающим в пишущей головке. Струйные принтеры более высоко производительны, по сравнению с матричными принтерами. Но есть и недостатки - есть возможность засыхания красителя в пишущей головке и низкая скорость печати.

Наибольшей производительностью и качеством печати обладают лазерные и светодиодные принтеры. Работа принтеров основана на принципе ксерографии – изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички специальной краски (тонера). Разница работы этих принтеров заключается в том, что в лазерных принтерах источником света является луч лазера, а в светодиодных – линейка светодиодов, которая расположена по всей ширине страницы.

В термопринтерах используется специальная бумага, которая под воздействием температуры меняет цвет с белого на темный. Использование специальной термобумаги существенно ограничивает сферу использования термопринтеров.

Плоттеры или графопостроители - это устройства, предназначенное для вычерчивания с максимальной точностью схем, чертежей, карт и любой другой графики.

Плоттеры способны работать с бумагой большого формата, начиная с A0. По принципу работы устройство плоттера несколько отличается от принтера. Дело в том, что в стандартных принтерах красящий элемент остаётся неподвижным, а печать происходит за счёт передвижения бумаги. Система плоттера представляет собой перо, которое движется по поверхности бумаги, согласно заданной программой траектории. Благодаря такой особенности некоторые отдельные модификации плоттерных устройств позволяют наносить графику не только на бумагу, но и на винил, ткань, плёнку и другие подобные материалы. По своей функциональности и особенностям устройства плоттеры могут быть разных видов.

Для вывода звука в компьютере используются акустические колонки или наушники, которые подключаются к выходу звуковой платы.

Компьютерные колонки - устройства, отвечающие за вывод звуковых сигналов. Колонки разделяются на активные – со встроенным усилителем звука, и пассивные – без усилителя и дополнительного питания. Преимущество пассивных колонок заключается в их невысокой цене, но и на качество звука страдает. Активные же колонки способны обеспечить более чистое, качественное и громкое воспроизведение звуков.

Итог: Исходя из исследования, не трудно понять, что внешние устройства персонального компьютера хоть и играют второстепенную роль, но в тоже время являются незаменимыми объектами для комфортной работы с персональным компьютером.

4. Техника безопасности

Обязательно убедиться в соответствии напряжения сети перед включением компьютера, каждый компьютер рассчитан на разное питание, большинство рассчитано на питание с напряжением 220 и 110 Вольт, если есть необходимость, нужно установить переключатель напряжения на компьютере в правильное положение.

Включение монитора не допускается при открытой защитной крышке. Монитор также как и телевизор получает высоковольтное питание.

Подсоединение, отсоединение периферийных устройств от системного блока недопустимо осуществлять при включенном компьютере. Безопасно производить эти действия при выключенном компьютере.

В рабочей зоне компьютера не рекомендуется курить, зажигать огонь.

В помещении, где установлен компьютер, запрещено включать его, если есть запах газа.

Запрещено закрывать вентиляционные отверстия в электроаппаратуре.

Необходимо периодически снимать крышку системного блока и аккуратно проводить очищение корпуса от пыли.

Включать компьютер рекомендуется только при помощи розетки с заземлением. Розетка не должна иметь повреждений.

Хранение предметов на системном блоке запрещается. Это может вызвать вибрации, которые могут вызвать нарушения работы компьютера.

Запрещено включат компьютер в помещении с повышенной влажностью.

Клавиатуру выключенного компьютера рекомендуется закрывать крышкой.

Если корпус системного блока открыт, автоматически запрещается пользоваться компьютером.

Силовые кабеля и провода компьютера не должны быть источников помех при передвижении, также нельзя помещать на них какой то груз.

Компьютер - достаточно надежное устройство, рассчитанное на непрерывную многочасовую работу, не рекомендуется часто включать и выключать компьютер в течение рабочего дня. При кратковременных перерывах в работе компьютер сам “погасит” свечение экрана и после завершения работы программы перейдет в режим “ожидания”.

Сегодня проблема заражения компьютера вирусами превратилась в нечто глобальное. Если по какой-то причине антивирус не установлен, рекомендовано следовать некоторым правилам безопасности:

Использование нелегально скачанных (пиратских) продуктов принесет не только вирусы в компьютер, но также могут возникнуть проблемы с законом;

Необходимо защищать личные программы и файлы от записи. При защите вирус не проникнет на диск при чтении информации;

Ну и самое главное, в целях защиты от вирусов необходимо защищать компьютер с помощью антивирусной программы, также периодически делать проверку и чистку дисков.

Итог: Соблюдение техники безопасности является обязательным условием предупреждения чрезвычайных ситуаций. Как говорится, безопасность - прежде всего. Используя эти правила, пользователь снижает риск опасности при работе с персональным компьютером.

Заключение

В своей работе я провела исследование по устройству современного персонального компьютера, узнала особенности, а также важность всех составляющих компонентов, как внутренних, так и внешних, их взаимодействие друг с другом.

Знания об устройстве персонального компьютера необходимы, потому что в век высоких технологий компьютеры почти стали членами наших семей, сегодня компьютер входит в состав домашних вещей, он организует досуг, общение, предоставляет возможности интенсивной работы или учебы. Конечно, можно не знать компьютер досконально, но необходимо иметь представление о том, чем ты ежедневно пользуешься, и как это работает. Эти знания позволят сознательно использовать все возможности компьютера, и при желании совершенствовать его.

В своей работе я предоставила технику безопасности. При работе с компьютером, считаю, что каждый пользователь обязан знать эти правила во благо безопасного использования своего персонального компьютера.

Список литературы

1. http://studbooks.net/2040172/informatika/istoriya_sozdaniya_kompyutera
2. http://student-engineer.pro/index.php?page=of_content
3. http://us-it.ru/kompyuternyj-likbez/ustrojstvo-kompyutera/
4. http://www.pc-school.ru/texnika-bezopasnosti-i-pravila-raboty-s-kompyuterom/
5. Акулов О.А., Медведев Н.В. Информатика: базовый курс. – М.: Омега-Л, 2005.
6. Информатика для экономистов: Учебник / Под общ. ред. В.М. Матюшка. – М.: ИНФРА-М, 2007. – 880 с. – (Учебники РУДН).
7. Информатика для экономистов: Учебник. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2010. – 448 с.: ил. – (Высшее образование).
8. Информатика для юристов и экономистов / Под редакцией С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2007. – 688 с.: ил.
9. Информатика. Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2005.
10. Информатика: Методические указания по выполнению курсовой работы для самостоятельной работы студентов II курса (первое высшее образование). – М.: Вузовский учебник, 2006. – 60 с.
11. Экономическая информатика: Введение в экономический анализ информационных систем. – М.: ИНФРА-М, 2005.