Архитектура персонального компьютера, его программное обеспечение. Устройство ПК
Основные устройства ПК
Прежде всего, компьютер, согласно принципам фон Неймана , должен иметь следующие устройства:
- арифметически-логическое устройство , выполняющее арифметические и логические операции;
- устройство управления , которое организует процесс выполнения программ;
- запоминающее устройство , или память для хранения программ и данных;
- внешние устройства для ввода-вывода информации.
Системный блок с помощью разъемов (на задней стенке) и электрических кабелей связан со всеми устройствами ввода и вывода информации.
В состав системного блока входят следующие основные функциональные части: процессор, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, два устройства для работы с гибкими магнитными дисками, запоминающее устройство на жестком магнитном диске, дополнительные электронные схемы, обеспечивающие связь системного блока с остальными устройствами компьютера.
Процессор – основной блок, с помощью которого компьютер решает поставленные перед ним задачи.
Процессор может выполнять определенный набор команд, составляющий внутренний машинный язык компьютера.
В команде в закодированном виде указывается, какую операцию нужно выполнить процессором, где хранятся данные, которые будут участвовать в данной операции и куда необходимо записать результат операции.
Процесс представления решения задачи в последовательность команд, входящих в систему команд процессора называется программированием , а сама последовательность команд называется программой решения задачи.
Характеристики процессора:
- Быстродействие
- Разрядность
Можно сказать, что процессор компьютера – это автомат, который управляется командами программы.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – это массив ячеек с необходимыми схемами управления, предназначенный для временного хранения команд программы, исходных данных и результатов обработки.
Важной характеристикой компьютера в целом является емкость ОЗУ, которая фактически задает количество ячеек в ОЗУ.
Замечание : Таким образом, мощность компьютера определяется в основном двумя главными параметрами: разрядностью процессора и величиной емкости ОЗУ.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) представляет собой также как и ОЗУ массив ячеек со схемами управления.
Информация в ячейки ПЗУ заносится заранее раз и навсегда или на заводе-изготовителе, или в специализированных организациях с помощью специальных установок, называемых программаторами .
Таким образом, в процессе функционирования компьютера, по мере надобности, из заданных ячеек ПЗУ информация только считывается в другие устройства.
Накопители на жестком диске типа Винчестер
Накопители на жестком диске (они же жесткие диски, они же винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д.
Характеристики : емкость , быстродействие , интерфейс .
Устройства ввода-вывода информации
К стандартным устройствам ввода-вывода информации в компьютерах относятся: видеомонитор (или просто монитор), печатающее устройство (принтер), блок клавиатуры, манипулятор типа «Мышь».
Кроме перечисленных устройств персональные компьютеры могут быть доукомплектованы такими устройствами ввода-вывода, как графические планшеты, сканеры, графопостроители (плоттеры), модемы и факсы и т.д..
Мониторы
Мониторы компьютеров представляют собой устройства для вывода на экран символьной и графической информации.
Электронные схемы компьютера, обеспечивающие формирование видеосигнала и тем самым определяющие изображение, показываемое монитором, называются видеоконтроллером.
Видеоконтроллер обычно выполняется в виде специальной платы, вставляемой в разъем системной шины компьютера, но на некоторых компьютерах он входит в состав системной (материнской) платы.
Видеоконтроллер получает от микропроцессора компьютера команды по формированию изображения, конструирует это изображение в своей служебной памяти — видеопамяти , и одновременно преобразует содержимое видеопамяти в сигнал, подаваемый на монитор — видеосигнал.
Принтеры
Принтер (печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Обычно принтеры могут выводить не только текстовую информацию, но также рисунки и графики.
Одни принтеры позволяют печатать только в одном цвете (черном), другие могут выводить также и цветные изображения.
Матричные принтеры
Принцип печати матричных принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений.
Струйные принтеры
В струйных принтерах изображение формируется микро каплями специальных чернил, выбрасываемых на бумагу через сопла в печатающей головке.
Как и в матричных принтерах, печатающая головка струйного принтера движется по горизонтали, а по окончании печати каждой горизонтальной полосы изображения бумага продвигается по вертикали.
Лазерные принтеры
Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее качество черно-белой печати, а цветные лазерные принтеры — также и очень высокое качество цветной печати.
В лазерных принтерах используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски.
Сканер
Сканер – устройство для считывания графической и текстовой информации непосредственно с листа.
Сканеры делятся на планшетные и ручные.
Сканеры планшетного типа обрабатывают текст целиком.
Ручным сканером необходимо вводить информацию с листа по частям, проводя вручную сканером по соответствующим местам листа.
Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ, позволяющая организовать решение разнообразных задач на ПК.
ПО принято разделять на два основных класса: системные и прикладные программы.
Системные программы
К этому классу ПО относят следующие группы:
- Операционные системы (ОС) – главная часть системного ПО – программы, обеспечивающие организацию процесса обработки информации, распределение ресурсов памяти компьютера, способ общения человека с компьютером.
- Драйверы – специальные программы, управляющие работой устройств ввода/вывода и оперативной памятью.
- Операционные оболочки – средства, обеспечивающие простоту и наглядность в общении человека с ОС ПК.
- Утилиты – программы, обеспечивающие обслуживание составных частей ПК и специальных задач.
- Системы (языки) программирования – программы, предназначенные для создания новых программ во всех классах ПО.
Прикладные программы приходят на помощь человеку в его профессиональной деятельности, при обучении и не требуют от него специальных знаний в области информатики.
