Содержание | Аппаратные средства


Аппаратные средства компьютеров



Аппаратные (технические) средства (hardware) компьютера, жаргонно называемые "железом", состоят из многих компонентов, которые можно объединить в следующие основные группы:
  • Процессор (processor).
  • Основная, или оперативная, память (memory).
  • Устройства ввода и вывода (input and output devices).
  • Внешняя память (storage).

На следующем рисунке показаны основные компоненты аппаратных средств персонального компьютера, отмеченные в соответствии с приведенными ранее группами.


Типы аппаратных компонентов персонального компьютера

Процессор

Процессор, чаще называемый центральным процессором (Central Processor Unit - CPU), реализует сложную процедуру, которая преобразует "сырые" данные в полезную информацию и называется обработкой данных (data processing). Разнообразные применения компьютеров называются электронной обработкой данных (Electronic Data Processing - EDP). Для обработки данных в компьютере используются два главных компонента - процессор и память.

Процессор в известном смысле похож на "мозг" компьютера, т.е. компонент, который организует и выполняет команды (инструкции - instructions), предоставляемые пользователем или программой. Основные компоненты для обработки данных и процессоры современных РС приведены на следующих рисунках.


Основные компоненты для обработки данных

Процессор Pentium Pro фирмы Intel

Процессор компании Motorola

Процессор компании NEC

Процессоры современных РС

Все передачи данных в компьютере координирует устройство управления в составе процессора

Основная память

Основная (оперативная) память (memory), которая часто, а практически всегда, обозначается английской аббревиатурой RAM (Random Access Memory - память с произвольной выборкой, см. далее), представляет собой электронное быстродействующее "хранилище" компьютера. Программы загружаются в память и выполняются из памяти. Используемые программами данные также загружаются в память для более быстрого доступа к ним.

Самое важное, что нужно знать о RAM - это то, что она является энергозависимой (volatile), т.е. для ее работы необходимо подавать электропитание. При выключении компьютера все содержание RAM исчезает.

На быстродействие (скорость - speed) и возможности компьютера очень сильно влияет емкость (объем) имеющейся в нем памяти RAM. Здесь действует простое правило: чем больше памяти RAM имеет компьютер, тем выше его скорость и шире возможности. Единицей измерения емкости памяти является байт (byte) - память, необходимая для хранения 8-битового кода одного символа. Обычно память компьютера настолько велика, что приходится пользоваться более крупными, производными от байта единицами:

  • Килобайт (КБ) содержит примерно тысячу байтов (точное значение равно 1024).
  • Мегабайт (МБ) содержит примерно миллион байтов (точное значение 1 048 576).
  • Гигабайт (ГБ) содержит примерно миллиард байтов (точное значение 1 073 741 824).

Память RAM

В персональных компьютерах микросхемы RAM расположены на небольших схемных платах, которые вставляются в слоты на материнской плате


Компоновка материнской платы и ее расположение в корпусе компьютера

Устройства ввода и вывода

Компьютеры без средств взаимодействия с пользователем оказались бы совершенно бесполезными, так как не смогли бы воспринимать команды и предоставлять результаты своей работы. Устройства ввода воспринимают от пользователя данные и команды, а устройства вывода возвращают обработанные данные пользователю.
Устройства ввода

Наиболее распространенным устройством ввода является клавиатура (keyboard), которая воспринимает от пользователя буквы, числа и команды. Сейчас стандартным устройством ввода стала мышь (mouse), которая предоставляет пользователю возможность рисовать на экране и вводить команды, перемещая мышь по плоской поверхности и нажимая (clicking) ее кнопки. В качестве устройств ввода применяются также трэкболы, джойстики, сканеры, планшеты, цифровые камеры, микрофоны и др.


Джойстик

Цифровая камера

Трэкбол

Устройства вывода для персональных компьютеров

Функция устройства вывода заключается в том, чтобы представить обработанные данные пользователю. Самыми распространенными устройствами вывода являются дисплейный экран, называемый монитором (monitor), и принтер (printer). Компьютер посылает вывод на монитор, когда пользователю требуется только посмотреть вывод. Результаты посылаются на принтер, когда пользователю нужна бумажная копия (hard copy).

Некоторые типы устройств могут выполнять и ввод, и вывод. К ним относятся, в частности, коммуникационные устройства, которые могут соединить один компьютер с другим с образованием компьютерной сети. Среди коммуникационных устройств особое место занимают модемы (modems), позволяющие компьютерам взаимодействовать по телефонным линиям, а также сетевые интерфейсные карты, предоставляющие пользователям возможность объединения группы компьютеров для разделения данных и устройств.


Устройства вывода

Внешняя память

При обработке данных компьютеру необходимо место для хранения программных файлов и нужных данных. Память и предназначена для хранения данных. В компьютере есть два памяти - основная (или первичная - primary) и внешняя (или вторичная - secondary), которой чаще всего является жесткий диск.

Удобно считать внешнюю память электронным шкафом, а основную память - электронным рабочим местом. Когда пользователю требуется поработать с программой или набором данных, компьютер отыскивает их в шкафу и помещает копию на рабочий стол. По окончании работы с программой или данными новая версия помещается в шкаф. Имеются три основных различия между памятью RAM и дисковой памятью:

  1. В дисковой памяти имеется намного больше места, чем в памяти RAM.
  2. Дисковая память сохраняет свое содержание при выключении компьютера, а программа или данные, переданные в память RAM, исчезают при выключении компьютера.
  3. Диск намного дешевле памяти RAM.

Самым распространенным носителем для внешней памяти является магнитный диск. Он представляет собой круглый твердый объект, который вращается с большой скоростью. Содержащее диск устройство называется дисковым накопителем (disk drive). Некоторые диски встроены в накопитель и не предназначены для удаления, а другие накопители допускают удаление и замену дисков. Большинство персональных компьютеров имеют несменный жесткий диск. Кроме того, в них имеется один накопитель на гибких дисках (дискетах), который допускает замену дискет. Обычно жесткий диск может хранить намного больше данных, чем дискета, поэтому жесткие диски служат основным "шкафом" для компьютеров. Дискеты используются для загрузки новых программ или данных на жесткий диск, обмена данными с другими пользователями и хранения резервных копий данных, находящихся на жестком диске.



Устройства внешней памяти

Жесткий диск

Накопитель Zip

Среди других устройств внешней памяти можно отметить накопители CD-ROM, ленточные накопители, оптические накопители, сменные жесткие диски и многие другие. Самым распространенным устройством внешней памяти после накопителей на жестких и гибких дисках является накопитель CD-ROM. Компакт-диски (Compact Disc - CD) относятся к устройствам оптической памяти и могут хранить 650 МБ данных, т.е. в 450 раз больше гибкого диска. Название CD-ROM означает Compact Disc-Read Only Memory и показывает, что с компакт-диска можно только считывать информацию, а изменить ее невозможно. Максимальная емкость новейших оптических дисков DVD (Digital Versatile Disc) составляет до 18 ГБ (!).




[ Введение | Программные средства | Данные ]






Наверх