Компьютер является универсальным инструментом, предназначенным для обработки информации. Он способен выполнять вычисления, обрабатывать тексты, распознавать и формировать изображения, преобразовывать и анализировать сигналы, управлять разнообразными объектами и технологическими процессами, решать логические задачи и т. п.
Персональный компьютер – это совокупность аппаратного и программного обеспечения, эти две взаимосвязанные части не могут функционировать друг без друга.
Технические средства, которые входят в состав компьютера, называются его аппаратным обеспечением (hardware).
С помощью одного и того же компьютера можно решать большое количество разнообразных задач. Функционирование компьютера обеспечивается целым комплексом программ, называемым программным обеспечением (software).
Американский ученый Дж. фон Нейман в 1946г. сформулировал общие принципы организации и функционирования компьютеров, другими словами — описал архитектуру компьютеров, которую принято называть фон-неймановской.
Архитектуру современного компьютера, в которой используются идеи фон Неймана, иллюстрирует функциональная схема, приведенная на рис. 1. В соответствии с этой схемой, в состав аппаратной части компьютера должны входить такие основные устройства (функциональные блоки): центральный процессор, включающий устройство управления и арифметико-логическое устройство (АЛУ), оперативная память и устройства ввода и вывода.
Микропроцессор является самым главным элементом компьютера и представляет собой электронную схему, выполняющую все вычисления и обработку информации. Он осуществляет выполнение программ, работающих в компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера.
Программы и данные хранятся в единой, линейной памяти. Структурно оперативная память состоит из пронумерованных ячеек. Номер ячейки называется ее адресом. Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Процессор выполняет команды одну за другой, т. е работает последовательно. После выполнения каждой команды, ее результат записывается в оперативную память.
Процессор современного персонального компьютера выполнен в виде микросхемы — единого микроэлектронного устройства, созданного на кристалле полупроводника и помещенного в миниатюрный корпус (поэтому он и называется микропроцессором).
Скорость работы процессора характеризуется тактовой частотой, которая задается специальным генератором и измеряется в мегагерцах (МГц); 1 МГц — это миллион тактов в секунду. Процессоры современных персональных компьютеров могут выполнять за такт несколько операций, а тактовая частота достигает тысяч мегагерц. Скорость работы процессора во многом определяет быстродействие компьютера.
Вся память компьютера делится на внутреннюю (основную) и внешнюю. К внутренней памяти относятся: оперативная память, регистры процессора, постоянная память и кэш-память.
Оперативная память представляет собой микросхемы, предназначенные для временного хранения информации обрабатываемой процессором. При этом выполняется следующее условие: в любой момент существует возможность работы с любой ячейкой оперативной памяти. Английское название оперативной памяти — RAM (Random Access Memory — память с произвольным доступом). При отключении питания компьютера вся информация, которая находилась в оперативной памяти, исчезает, если она не была сохранена на других носителях информации. Объем оперативной памяти также определяет вычислительную мощность компьютера, измеряется в мегабайтах (МГб). Объем оперативной памяти легко расширяется путем добавления необходимого количества микросхем. У современных компьютеров объем оперативной памяти достигает тысяч Мегабайт.
Регистры — это сверхскоростная память процессора. Они сохраняют адрес команды, саму команду, данные для ее выполнения и результат.
Для увеличения производительности компьютера, временного сохранения содержимого ячеек оперативной памяти используется кэш-память (от английского cashe – состав, тайник). Кэш-память — это промежуточное запоминающее устройство, используемое для ускорения обмена между процессором и RAM. В современных компьютерах применяются несколько уровней кэш-памяти. Кэш-память может размещаться как на кристалле микропроцессора, так и на системной плате. Системная (или материнская) плата — это плата, на которой размещены процессор, оперативная и постоянная память, а также системная шина, через которую осуществляется связь со всеми другими устройствами компьютера.
Постоянная память — это электронная память, предназначенная для длительного сохранения программ и данных. Используется она только для чтения данных. Как правило, эта информация записывается при изготовлении компьютера и служит для начальной загрузки операционной системы, проверки работоспособности компьютера. Эту память обозначают аббревиатурой ROM (Read Only Memory — память только для чтения).
Внешняя память компьютера рассчитана на длительное хранение программ и данных. Она реализуется с помощью специальных устройств (накопителей). Основной характеристикой внешней памяти является ее объем.
Накопители информации
| Винчестер (жесткий магнитный диск). | Алюминиевая пластина, покрытая слоем магнитного вещества. Накопитель на жестких магнитных дисках имеет небольшие размеры и монтируется в корпусе компьютера. На жестком диске записывается самая важная для работы компьютера информация: программы управления компьютером и обслуживания разных устройств, антивирусные программы, а также необходимые пользователю данные и так называемые инструментальные средства (средства создания программ, баз данных и т. п.). Для постоянного хранения большого количества разных программ и информации, которые всегда должны быть под рукой, требуется большой объем памяти. Современные жесткие диски имеют объем от десятков гигабайтов до нескольких терабайт. |
| Дискета 3,5" | Стандартные дискеты с пометкой HD (от английского high density— высокая плотность записи) обычно могут содержать до 1,44 Мбайт информации, а использование специальных дисководов Extra-High позволяет записать на них до 2,88 Мбайт. |
| CD - ROM (только для чтения), CD - R (для одноразовой записи), CD - RW (для многоразовой записи) | Вместимость компакт-дисков может быть различной. Старые CD-ROM могли содержать 650 Мбайт информации, более новые модели заводских дисков и «болванок» для записи уже имеют объем 700 Мбайт. Однако в последнее время также встречаются CD вместительностью 780 и даже 800 Мбайт. |
| DVD -диски | Digital Versatile Disc (цифровой многофункциональный диск) обеспечивает сохранение намного больших объемов информации, чем обычный CD. Основное их отличие заключается не только в повышенной плотности записи информации на информационном слое DVD, но и наличие разного количества таких слоев (что определяет вместительность различных дисков DVD). Емкость стандартного DVD-диска равняется 4,7 Гбайт. Однако существуют носители емкостью 8,5—9,4 Гбайт, а также рекордсмены по объему записываемой информации – 17-гигабайтные DVD. |
| Флэш-карты | Существует большое количество разновидностей носителей информации, выполненных в виде компактных карточных модулей, использующих энергонезависимую память. Они могут отличаться по способу подключения к ПК и другим устройствам — цифровым камерам, диктофонам, портативным компьютерам (например, через USB-разъем, специальный адаптер или слот расширения), а также по своей конструкции, назначению и емкости. Обычно флэш-карты позволяют хранить от 8 до 256 Мбайт информации, однако существуют модели емкостью 1 (MemoryStick), 2 и даже 4 Гбайт (CompactFlash). |
| Флэш-брелоки | Компактные устройства хранения информации на основе флэш-памяти, которые имеют встроенный разъем для подключения к USB-порту. Флэш-брелоки являются удобной альтернативой традиционным дискетам. Немаловажное значение имеет не только удобство их использования и надежность хранения информации, но и емкость этих устройств — от 8 Мбайт и выше. |
Перечисленные компоненты компьютера размещены в системном блоке, на передней панели которого находятся выключатель, входы дисководов, индикатор и др. На задней панели расположены разъемы, обеспечивающие подсоединение разнообразных приборов: дисплея, клавиатуры, принтера, мыши, сканера и др. Каждый из разъемов индивидуален по своей конфигурации - перепутать кабели от периферийных устройств при подключении невозможно.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 191.
