Электронные устройства системного блока
Системный блок
Основные устройства компьютера
Современный компьютер похож на детский конструктор типа «сделай сам». Каждое из составляющих его устройств можно поменять на другое того же типа, но более совершенное, что обеспечивает простую модернизацию вашего компьютера.
Стандартный персональный компьютер состоит из следующих устройств-блоков:
1. системного блока,
2. монитора,
3. клавиатуры,
4. манипулятора “мышь”.
5. принтера.
В системном блоке располагаются все основные узлы компьютера:
1) электронные устройства, управляющие работой компьютера (микропроцессор, ОП, контроллеры устройств и др.),
2) внешние запоминающие устройства
3) блок питания, который преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера.
Связующим звеном между всеми компонентами компьютера является материнская плата (MotherBoard, MainBoard) – самая большая плата компьютера. Она организует работу процессора, обеспечивает прием, обработку и передачу информации (данных) на другие блоки и периферийные устройства. Практически все устройства подключаются именно к материнской плате.
Материнская плата – сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты ПК (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода).
Плата – «кусок текстолита», обычно прямоугольной формы, на котором припаяны некоторые электрические компоненты, и, имеется возможность стыковать плату с другими компонентами компьютера.
От работы системной платы зависит быстродействие и стабильность работы вашего компьютера.
Наиболее известные производители материнских плат: Asus, Gigabyte, Intel, Elitegroup, MSI.
Основные компоненты, установленные на материнской плате:
1) ЦПУ,
2) Оперативное запоминающее устройство,
3) Постоянное запоминающее устройство, которое хранит программное обеспечение, исполняемое сразу после включения питания.
Кроме этого системная плата содержит:
– базовый набор микросхем, чипсет, с помощью которых материнская плата и осуществляет контроль над всем происходящим внутри системного блока;
– набор разъемов и портов для подключения отдельных устройств;
– шину – информационную магистраль, связывающую их воедино;
Именно по шине передаются сигналы между всеми видами компьютерной «начинки» и именно по ней доставляется информация процессору;
– микросхему BIOS (BasicInputOutputSystem) –координационный центр системной платы, управляющий всеми ее возможностями;
– встроенные (интегрированные) дополнительные устройства.
Центральный процессор (ЦП, CPU, Central Processor Unit) – устройство, которое реализует все основные операции по обработке информации.
Выполнен микропроцессор в виде большой интегральной схемы. Тип процессора определяет возможности ПЭВМ в целом.
При выборе процессора обращают внимание на три показателя:
1. Семейство;
2. Поколение;
3. Модификация.
1. Семейство
В основе IBM (International Business Machines) компьютеров лежит линия Intel. Однако в последнее время еще одна компания составила конкуренцию фирме Intel – это компания AMD (Advanced Micro Devices).
Процессоры Intel и AMD соответствуют стандартам IBM-совместимых компьютеров, однако каждый из них требует свою материнскую плату, а иногда и память. Так, что установить процессор от AMD на плату для Pentium 4 вам, увы, не удастся.
1. Поколение
Процессоров фирмы Intel за всю 30-летнюю историю (первый микропроцессор Intel 4004 создан в 1971 году доктором Тедом Хоффманом) сменилось восемь их поколений (i80286, i80386, i80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, III, 4, , и т.д.). Сегодня процессоры 286,386,486,Pentium 133 сняты с производства. С 1997г. компания Intel выпускает компьютеры с технологией ММХ (MultiMedia eXtention – мультимедийное расширение). Отличаются друг от друга скоростью работы, архитектурой, внешним видом и т.д.
2. Модификация
В каждом поколении имеются еще и модификации, отличающиеся друг от друга назначением и ценой. Например, Pentium 4 имеет три модификации:
1) Xeon – для мощных серверов;
2) Pentium – для производительных настольных компьютеров;
3) Celeron – для домашних компьютеров,
4) Core2,
5) Core iX (i3, i5, i7)
Семейство процессоров AMD имеет:
1) Athlon – для дорогих настольных компьютеров и графических станций;
2) Duron –для недорогих домашних ПК,
3) Sempron
4) Phenon
5) PhenonII.
Срок жизни одной производственной технологии для конкретной модели около двух лет.
Производительность процессора принято оценивать предельной частотой (тактовой частотой).
Тактовая частота - количество выполняемых операций в секунду.
Разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же команды за разное число тактов. Тактовая частота измеряется в мегагерцах или гигагерцах.
Современные процессоры работают в диапазоне частот от 2,5 до 3 и более ГГц. (400 – 1000мегагц)Каждые полтора года частота увеличивается более чем в 2 раза.
Оперативная память (ОЗУ или RAM (Random Access Memory)) – осуществляет временное хранение выполняемых программ, результатов расчетов, промежуточных и исходных данных.
Память, в которой хранятся все загруженные программы пользователя, после выключения машины эта информации из памяти исчезает. Объем одного модуля ОЗУ может составлять 256, 512, 1024 Мбайт и т.д., а таких модулей можно “ вставить” в материнскую плату несколько.
ОП передает данные непосредственно, либо через кеш-память (кэш-память – промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий копию той информации, которая храниться в памяти с менее быстрым доступом, но с наибольшей вероятностью может быть оттуда запрошена). Каждая ячейка ОП имеет свой индивидуальный адрес.
Постоянная память (ПЗУ или ROM (Read Only Memory)) – используется для не изменяющихся в процессе эксплуатации программ, например, тестирования и первоначальной загрузки компьютера.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — это запоминающее устройство, в которое информация записывается один раз (на заводе изготовителе) и затем может только считываться. Отличительной особенностью ПЗУ является то, что записанная в него информация сохраняется сколь угодно долго и не требует постоянного питающего напряжения.
В постоянную память часто записывают микропрограмму BIOS (базовая система ввода-вывода), обеспечивающую начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы.
Большинство компьютеров могут исполнять только команды, находящиеся в оперативной памяти компьютера, в то время как современные операционные системы хранятся на жёстких дисках, загрузочных CDROM-ах, USB дисках или в локальной сети.
После включения компьютера в его оперативной памяти нет операционной системы. Само по себе, без операционной системы, аппаратное обеспечение компьютера не может выполнять сложные действия, такие как, например, загрузку программы в память. Таким образом, мы сталкиваемся с парадоксом, который кажется неразрешимым: для того, чтобы загрузить операционную систему в память, мы уже должны иметь операционную систему в памяти.
Решением данного парадокса является использование специальной маленькой компьютерной программы, называемой начальным загрузчиком, или BIOS (Basic Input/Output System). Эта программа не обладает всей функциональностью операционной системы, но её достаточно для того, чтобы загрузить другую программу, которая будет загружать операционную систему.
При начальном старте компьютера и начальной инициализации устройств есть целый ряд параметров, которыми BIOS необходимо пользоваться, например, системное время и дата. Значения этих параметров храниться в специально отведенной для этих целей памяти, называемой CMOS.
Микросхема памяти CMOS имеет емкость 2-4 Кб и располагается на материнской плате. Эта память не является энергозависимой и питается от расположенной на плате батарейки.
CMOS - энегонезависимая память, хранящая параметры, используемые BIOS.