Персональный компьютер – универсальная техническая система. Его конфигурация (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которая включает системный блок, монитор, клавиатуру и мышь. В таком типовом комплекте компьютер обычно поставляется.

Системный блок – основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи – внешними или периферийными. По внешнему виду блоки различаются формой корпуса. Корпуса выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Важным параметром корпуса является форм-фактор. От него зависят требования к размещаемым устройствам. Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемой материнской платы. Корпуса ПК поставляются вместе с блоком питания, мощность которого также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей достаточна мощность 200-250 Вт.

Монитор – устройство визуального представления вводимой и выводимой информации. Его основными потребительскими параметрами являются размер, максимальная частота регенерации (обновления) изображения и разрешающая способность. Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа (по диагонали). Единица измерения – дюймы. Наиболее универсальными являются мониторы размером 15" и 17", а для операций с графикой желательны мониторы размером 19-21дюйм. Частота регенерации (частота кадров, частота кадровой развертки) показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение. Чем ниже частота кадров, тем больше мерцание экрана и, как следствие, возрастает усталость глаз. Нормативной считается частота кадров 85 Гц, а комфортной – 100 Гц и выше. Изображение на экране формируется из отдельных мозаичных элементов – пикселей. Количество пикселей, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора, определяет его разрешающую способность. Чем больше разрешающая способность, тем четче и точнее полученное изображение. Стандартные значения разрешающей способности: 800´600, 1024´768, 1600´1200, но реально могут быть и иные значения.

Клавиатура служит для ввода алфавитно-цифровых данных, и команд управления. В сочетании с монитором образует простейший интерфейс пользователя. Все 101 клавиши типичной клавиатуры можно разбить на 5 групп (рис. 4.1).  

Для алфавитно-цифровых клавиш имеется две пары регистров: верхний/нижний и латинский/русский. Переключение между нижним регистром (ввод строчных символов) и верхним регистром (ввод прописных символов) выполняется удержанием клавиши <Shift> (нефиксированное переключение). При необходимости закрепления режима ввода прописных символов используется клавиша <Caps Lock>. Изменение раскладки (присвоение клавишам символов кириллицы или латиницы) клавиатуры производится аккордом (совместным нажатием) клавиш <Ctrl>+<Shift> или <Alt>+<Shift>. При вводе данных абзац закрывают нажатием клавиши <Enter>, при этом автоматически начинается ввод с новой строки. При вводе команд клавишей <Enter> завершают ввод команды и начинают ее исполнение.

Функциональные клавиши <F1> – <F12> предназначены для различных специальных действий. Их функции зависят от конкретной работающей в данный момент программы. К служебным клавишам (на рис. 4.1 не помечены) относятся клавиши <Shift> и <Enter>, <Alt> и <Ctrl> (используются в комбинации с другими клавишами для формирования команд), <Tab> (для ввода позиций табуляции при наборе текста), <Esc> (для отказа от исполнения последней введенной команды), <Backspace> (для удаления символов, расположенных слева от курсора, при одновременном смещении курсора влево), <Print Screen> (печать текущего состояния экрана на принтере), <Scroll Lock> (переключение режима работы в некоторых программах) и <Pause/Break> (приостановка/прерывание текущего процесса).

Клавиши управления курсором (экранный символ, обычно в виде жирной вертикальной черты, указывающий место ввода символьной информации) позволяют управлять позицией ввода символьной информации. Четыре клавиши со стрелками выполняют смещение курсора в направлении, указанном стрелкой. Клавиши <PgUp> и <PgDn> переводят курсор на одну страницу (обычно на 25 строк) вверх и вниз, соответственно. Клавиши <Home> и <End> переводят курсор, соответственно, в начало и конец текущей строки. Клавиша <Insert> управляет режимами ввода данных: в режиме вставки ввод новых символов происходит без замены существующих (текст как бы раздвигается); в режиме замены новые символы заменяют существующие. Клавиша <Delete> (<Del>) предназначена для удаления символов, находящихся справа от курсора. При этом положение позиции ввода остается неизменным.

Клавиши малой цифровой клавиатуры дублируют цифровые, некоторые знаковые и служебные, а также клавиши управления курсором. Для использования этой группы клавиш следует предварительно включить клавишу-переключатель <Num Lock>.

Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Компьютером управляют перемещением мыши по плоскости и кратковременными нажатиями (щелчками) правой и левой ее кнопок. Комбинация монитора и мыши обеспечивает графический интерфейс пользователя.

Структура системного блока

К типовым внутренним устройствам системного блока (рис. 4.2) относятся материнская плата, жесткий диск, накопители внешней памяти (НВП), видеоадаптер и звуковая карта.

В состав материнской платы входят следующие устройства (на рис. 4.2 выделены затенением):

· процессор – основная микросхема ПК, управляющая работой всех блоков машины и выполняющая арифметические и логические операции над данными;

· основная память – набор микросхем, предназначенных для хранения данных;

· микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

· память CMOS – микросхема «энергонезависимой памяти», хранящей системные часы, календарь, а также данные о гибких и жестких дисках, процессоре и некоторых других устройствах материнской платы;

· системная шина обеспечивает сопряжение и связь всех устройств ПК между собой;

·

Жесткий диск («винчестер») – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Представляет группу соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Управляют работой «винчестера» микросхемы, входящие в состав чипсета. К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность. В настоящее время достигнут технологический уровень порядка 20 Гбайт на пластину. Производительность (скорость внутренней передачи данных) в зависимости от типа интерфейса, связывающего «винчестер» с материнской платой, для наиболее современных из них – типа IEEE, составляет от 50 Мбайт/с и выше. Для повышения производительности «винчестер» кэшируют. КЭШ-память недоступна для пользователя и служит быстродействующим буфером памяти (промежуточной памятью) для кратковременного хранения информации, считываемой или записываемой на диск. Кэширование исключительно полезно в тех случаях, когда программа неоднократно читает с диска одни и те же данные. После того как они один раз будут помещены в кэш, обращений к диску больше не потребуется. С КЭШ-памятью производительность «винчестера» может превышать 100 Мбайт/с. С производительностью диска напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени, необходимый для поиска нужных данных, и тем меньше, чем больше скорость вращения диска. Так, для дисков с частотой вращения 7200 об/мин среднее время доступа составляет 7-8 мкс.

Накопители (дисководы) внешней памяти обеспечивают транспортировку данных и программ с одного компьютера на другой. Существуют дисководы гибких дисков и компакт-дисков CD-ROM. Параллельно со стандартными дисководами CD-ROM, работающими только в режиме чтения, существуют и устройства однократной записи CD-R, и устройства многократной записи CD-RW. Основным параметром дисководов компакт дисков является скорость чтения/записи данных. Она измеряется в долях, кратных скорости чтения в первых серийных образцах (150 Кбайт/с) – 32х (4800 Кбайт/с), 48х (7200 Кбайт/с) и т.д.

Видеоадаптер выполнен в виде отдельной платы, которая вставляется в один из слотов (разъемов) материнской платы и называется видеокартой. Для каждого размера монитора видеоадаптер обеспечивает свое оптимальное разрешение экрана: 14" – 640´480, 15" – 800´600, 17" – 1024´768, 19" – 1280´1024. Кроме того, видеоадаптер обрабатывает изображение чисто аппаратным путем, устраняя необходимость выполнения математических вычислений. Тем самым снижается нагрузка на процессор компьютера. Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему ПК.

Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель и далее на звуковые колонки. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем выше качество звучания. Наибольшее распространение на сегодняшний день имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.