Комп ютер — це універсальне електронний програмнокерований пристрій призначене

Комп'ютер - це універсальне електронний програмнокерований пристрій, призначене для автоматичної обробки, зберігання та передачі інформації. Принцип програмного керування комп'ютером полягає в тому, що програма складається з набору команд, записується в пам'ять комп'ютера, а комп'ютер автоматично виконує цю програму. Програма - це заздалегідь задана, чітко певна послідовність арифметичних, логічних і інших операцій. Комп'ютер обробляє інформацію, виконуючи програми, які розробляються людиною і вводяться в пам'ять комп'ютера.

Магістральними-Модульний принцип побудови КОМП'ЮТЕРА В основу архітектури сучасних персональних комп'ютерів покладено магістральної-модульний принцип. Модульна організація комп'ютера спирається на магістральний (шинний) принцип обміну інформацією між пристроями. Крім цього модульний принцип передбачає, що нові пристрої (модулі) повинні бути сумісні зі старими і легко встановлюватися в тому ж місці, а це дозволяє користувачеві самому комплектувати потрібну йому конфігурацію комп'ютера і модернізувати його. üФункціональна організація комп'ютера üАпаратна реалізація комп'ютера

Процесор Внутрішня пам'ять Магістраль (системна шина) Пристрої введення Зовнішня пам'ять Пристрої виводу

ПРИСТРОЇ ВВЕДЕННЯ ¢ Пристрої введення - це пристрої для введення інформації в пам'ять комп'ютера. ¢ Ці пристрої перетворять різні види інформації (графічну, текстову, числову, звукову) в цифрову (двійкову) форму ¢ До пристроїв введення належать клавіатура, миша, сканер, мікрофон, графічний планшет, джойстик та інші.

ПРИСТРОЇ ВВЕДЕННЯ Клавіатура - стандартний пристрій для введення алфавітно-цифрової інформації і команд. Крім алфавітно-цифрових клавіш клавіатура зазвичай має 12 функціональних клавіш, розташованих вздовж верхнього краю. Функціональні клавіші можуть програмуватися користувачем. Наприклад, в багатьох програмах для отримання допомоги (підказки) задіяна клавіша F 1, а для виходу з програми - клавіша F 10. Керуючі клавіші мають таке призначення: Enter - клавіша введення; Esc (Escape - вихід) клавіша для скасування будь-яких дій, виходу з програми, з меню тощо; Ctrl і Alt - ці клавіші самостійного значення не мають, але при натисканні спільно з іншими керуючими клавішами змінюють їх дію; Shift (регістр) - забезпечує зміну регістра клавіш (верхнього на нижній і навпаки); Insert (вставляти) - перемикає режими вставки (нові символи вводяться посеред вже набраних, розсовуючи їх) і заміни (старі символи заміщаються новими); Delete (видаляти) - видаляє символ з позиції курсору; Back Space або ← - видаляє символ перед курсором; Home і End - забезпечують переміщення курсору в першу і останню позицію рядка, відповідно; Page Up і Page Down - забезпечують переміщення по тексту на одну сторінку (один екран) назад і вперед; Tab - клавіша табуляції, забезпечує переміщення курсору вправо відразу на кілька позицій до чергової позиції табуляції; Caps Lock - фіксує верхній регістр, забезпечує введення великих літер замість рядкових; Print Screen - забезпечує друк інформації, видимої в поточний момент на екрані. Довга нижня клавіша без назви - призначена для введення пробілів. Клавіші ↑, ↓, →, ← служать для переміщення курсору вгору, вниз, вліво і вправо на одну позицію або рядок. Мала цифрова клавіатура використовується в двох режимах - введення чисел та управління курсором. Перемикання цих режимів здійснюється клавішею Num Lock

ПРИСТРОЇ ВВЕДЕННЯ ¢ Миша - це пристрій-маніпулятор для управління курсором і для роботи з графічним інтерфейсом. ? При переміщенні миші по килимку на екрані переміщається покажчик миші, за допомогою якого можна вказувати на об'єкти і / або вибирати їх. Використовуючи клавіші миші (їх може бути дві або три) можна задати той чи інший тип операції з об'єктом. ¢ Джойстик - пристрій-маніпулятор для введення інформації про рухи руки

ПРИСТРОЇ ВВЕДЕННЯ Сканер - пристрій для оптичного введення зображень в пам'ять комп'ютера Якщо за допомогою сканера вводиться текст, комп'ютер сприймає його як картинку, а не як послідовність символів. Для перетворення такого графічного тексту в звичайний символьний формат використовують програми оптичного розпізнавання образів.

ПРИСТРОЇ ВВЕДЕННЯ ¢ Веб-камера - пристрій для введення в пам'ять комп'ютера відеоінформації в режимі реального часу. Використовується для організації відеоконференцій. ¢ Мікрофон - пристрої для введення звукової інформації. Мікрофон підключається до звукової карти, яка перетворює звук в цифрову форму ¢ Графічний планшет - пристрій для введення графічної інформації, рукописного тексту за допомогою спеціальної ручки.

ПРИСТРОЇ ВИВЕДЕННЯ ¢ Пристрої виводу - це пристрої для виведення інформації з пам'яті комп'ютера до користувача. ¢ Ці пристрої перетворюють інформацію з двійкової (цифровий) форми у звичні для користувача види: текстову, звукову, графічну ¢ До пристроїв введення належать: відеомонітор, принтер, акустичні колонки, навушники, Графобудівник та інші.

ПРИСТРОЇ ВИВЕДЕННЯ Принтер - пристрій для відображення символьної та графічної інформації на папері. В даний час найбільшого поширення набули три типи принтерів: матричні, струменеві та лазерні.

ПРИСТРОЇ ВИВЕДЕННЯ Відеомонітор - пристрій для відображення символьної та графічної інформації на екрані? Зараз найбільше поширення отримали монітори на базі електронно-променевої трубки і рідкокристалічні монітори (LCD)

ПРИСТРОЇ ВИВЕДЕННЯ ¢ Акустичні колонки і навушники - пристрої для виведення звукової інформації

ПРИСТРОЇ ВИВЕДЕННЯ Графічний пристрій (плоттер) - пристрій для виведення складної графічної інформації на папір. Плоттери використовуються для одержання складних конструкторських креслень, архітектурних планів, географічних і метеорологічних карт, ділових схем, плакатів. Роликові плоттери прокручують папір під пером, а планшетні плоттери переміщають перо через всю поверхню горизонтально лежачої паперу.

ПРОЦЕСОР Процесор - центральний пристрій комп'ютера, яке здійснює обробку інформації, виконуючи арифметичні і логічні операції, задані програмою, управляє обчислювальним процесом і координує роботу всіх пристроїв комп'ютера. Функції процесора: -обробка даних за заданою програмою шляхом виконання арифметичних і логічних операцій; -програмне управління роботою пристроїв комп'ютера. Та частина процесора, яка виконує команди, називається арифметико-логічним пристроєм (АЛП), а інша його частина, що виконує функції керування пристроями, називається пристроєм управління (ПУ). Зазвичай ці два пристрої виділяються чисто умовно, конструктивно вони не розділені.

ПРОЦЕСОР Сучасні процесори виконуються у вигляді мікропроцесорів. Фізично мікропроцесор являє собою інтегральну схему - тонку пластинку кристалічного кремнію прямокутної форми площею всього кілька квадратних міліметрів, на якій розміщені схеми, що реалізують всі функції процесора. Кристал-пластинка звичайно міститься в пластмасовий або керамічний плоский корпус і з'єднується золотими проводками з металевими штирями, щоб його можна було приєднати до системної плати комп'ютера.

ПРОЦЕСОР ¢ Основною характеристикою процесора є продуктивність (швидкодія) - кількість операцій виконуваних за одиницю часу. ¢ Продуктивність процесора визначається його тактовою частотою, розрядністю і його архітектурою.

ВНУТРІШНЯ ПАМ’ЯТЬ ¢ Внутрішня пам'ять - це пристрій, який зберігає інформацію, необхідну комп'ютера в даний момент роботи. ¢ До складу внутрішньої пам'яті входять оперативна пам'ять, кешпам'ять і постійна (спеціальна) пам'ять. ¢ Оперативна пам'ять (ОЗУ, англ. RAM) - це енергозалежна швидке запам'ятовуючий пристрій порівняно невеликого обсягу, безпосередньо пов'язане з процесором і призначений для запису, зчитування і збереження виконуваних програм і даних, оброблюваних цими програмами. Оперативна пам'ять використовується тільки для тимчасового зберігання даних і програм, так як, коли комп'ютер вимикається, вся інформація, яка перебувала в ОЗУ, видаляється. Зазвичай оперативна пам'ять виповнюється з інтегральних мікросхем. ¢ ¢

ВНУТРІШНЯ ПАМ’ЯТЬ Процесор комп'ютера може працювати тільки з тими даними, які зберігаються в осередках його оперативної пам'яті. Пам'ять складається з безлічі осередків. У кожній клітинці може зберігатися в даний момент тільки одне з двох значень: нуль або одиниця. Осередок пам'яті, що зберігає один двійковий знак, називається «біт» . Біт - найменша частка пам'яті комп'ютера. В одному бите пам'яті зберігається один біт інформації. Властивості внутрішньої пам'яті: Дискретність: пам'ять складається з окремих осередків - бітів. Адресується: у внутрішній пам'яті комп'ютера всі байти пронумеровані. Нумерація починається з нуля. Порядковий номер байта називається його адресою. Занесення інформації в пам'ять, а також витяг її з пам'яті, проводиться за адресами.

ВНУТРІШНЯ ПАМ’ЯТЬ Структура оперативної пам'яті 0 -й байт 1 -й байт 2 -й байт 3 -й байт … 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1

ВНУТРІШНЯ ПАМ’ЯТЬ Кеш-пам'ять або сверхоперативная пам'ять - дуже швидке ЗУ невеликого обсягу, що використовується при обміні даними між мікропроцесором і оперативною пам'яттю для компенсації різниці в швидкості обробки інформації процесором і дещо менш швидкодіючої оперативної пам'яттю. Кеш-пам'яттю управляє спеціальний пристрій-контролер, який, аналізуючи виконувану програму, намагається передбачити, які дані і команди найімовірніше знадобляться найближчим часом процесору, і підкачує їх у кеш-пам'ять. Постійна пам'ять (ПЗУ, англ. ROM) - незалежна пам'ять, для зберігання даних, які ніколи не зажадають зміни. Зміст пам'яті спеціальним чином "зашивається" у пристрої при його виготовленні для постійного зберігання. З ПЗУ можна тільки читати. Насамперед у постійну пам'ять записують програму управління роботою самого процесора. У ПЗУ знаходяться програми управління дисплеєм, клавіатурою, принтером, зовнішньою пам'яттю, програми запуску і зупинки комп'ютера, тестування пристроїв

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ Зовнішня пам'ять - це пристрої, призначені для довготривалого зберігання великих обсягів інформації. Зовнішня пам'ять енергонезалежна, характеризується меншим швидкодією в порівнянні з внутрішньою пам'яттю, але має набагато більший інформаційний об'єм. Пристрої зовнішньої пам'яті (накопичувачі) забезпечують запис інформації на носії інформації, а також зчитування інформації з носіїв. В даний час найбільшого поширення набули накопичувачі з магнітним і оптичним (лазерним) принципом запису і зчитування інформації.

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ ¢ ¢ ¢ Накопичувачі на гнучких магнітних дисках (дисководи) пристрої які записують інформацію на гнучкі магнітні диски (дискети) діаметром 3, 5 дюйма (89 мм) ємністю 1, 44 Мбайт Гнучкі магнітні диски (floppy disk) вкладаються у пластмасовий корпус. Такий носій інформації називається дискетою. Дискета вставляється в дисковод. Магнітна головка дисковода встановлюється на певну концентричну доріжку диска, на яку і записується (або прочитується) інформація Дискети зазвичай використовується для перенесення даних з одного комп'ютера на інший.

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ ¢ Накопичувач на жорстких магнітних дисках (англ. HDD Hard Disk Drive) - це запам'ятовуючий пристрій великої ємності, в якому носіями інформації є незмінні круглі жорсткі пластини, обидві поверхні яких покриті шаром магнітного матеріалу. Жорсткі магнітні диски розміщуються на одній осі, вони укладені в металевий корпус і обертаються з високою кутовою швидкістю Жорсткі диски використовується для постійного зберігання інформації - програм і даних. Ємність жорстких дисків вимірюється сотнями Гбайт

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ Накопичувачі на оптичних дисках (приводи оптичних дисків) - пристрої, які записують інформацію і зчитують інформацію за допомогою лазерного випромінювання. ¢ Інформація записується на диски двох основних видів - CD (Сompact Disk) ємністю близько 700 Мбайт і DVD (Digital Video Disk) ємністю кілька Гбайт. Для роботи з DVD необхідні DVDприводи, які можуть працювати також з CD. Використовуються різні типи оптичних дисків: Диски тільки для зчитування інформації (CD-ROM і DVD-ROM), диски для однократного запису (CD-R і DVD-R), диски для багаторазового запису, тобто перезаписувані (CD-RW і DVD-RW). Для запису інформації необхідні пишучі приводи CD-RW і приводи DVD-RW. ¢

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ ¢ Лазерні дисководи використовують оптичний принцип читання інформації. На лазерних дисках CD (CD - Compact Disk, компакт диск) і DVD (DVD - Digital Video Disk, цифровий відеодиск) інформація записана на одну спіралевидну доріжку (як на грамплатівці), що містить чергуються ділянки з різною що відображає. Лазерний промінь падає на поверхню диска, що обертається, а інтенсивність відбитого променя залежить відбиває здатності ділянки доріжки і набуває значення 0 або 1.

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ Існують також оптичні диски нових форматів: - HD DVD ємністю 15 Гбайт одношарові і 30 Гбайт двошарові - Blu-Ray Disc ємністю 25 Гбайт одношарові і 50 Гбайт двошарові Для роботи з такими дисками необхідні спеціальні оптичні приводи

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ Flash-пам'ять - це енергонезалежний тип пам'яті, що дозволяє записувати і зберігати інформацію на мікросхемах. Flash-пам'ять забезпечує високу схоронність даних, високу швидкість запису та зчитування інформації при невеликих розмірах. Пристрої на основі flash-пам'яті не мають у своєму складі рухомих частин, що забезпечує високу схоронність даних при їх використанні в мобільних пристроях.

МАГІСТРАЛЬ(СИСТЕМНА ШИНА) Магістраль - пристрій, який здійснює взаємозв'язок і обмін інформацією між усіма пристроями комп'ютера. ¢ Магістраль включає в себе три багаторозрядних шини, що представляють собою багатопровідні лінії: - шину даних, -шину адреси, -шину управління. ¢ По шині даних між пристроями передаються дані, по шині адреси від процесора передаються адреси пристроїв і елементів пам'яті, по шині управління передаються керуючі сигнали. ¢ Основними характеристиками системної шини є розрядність і частота ¢

АПАРАТНА РЕАЛІЗАЦІЯ КОМП'ЮТЕРА Конструктивно більшість основних пристроїв комп'ютера об'єднані в системному блоці, до якого підключаються зовнішні пристрої (відеомонітор, клавіатура, миша, принтер, сканер, звукові колонки та інші). ¢ У системному блоці розміщуються: - блок живлення; - накопичувач на жорстких магнітних дисках; - накопичувач на гнучких магнітних дисках; - накопичувач на оптичних дисках; - системна плата; - плати розширення; - система вентиляції; - система індикації - та ін. ¢ Корпус системного блоку може мати горизонтальну (Desk. Top) або вертикальну (Tower - вежа) компоновку. ¢

АПАРАТНА РЕАЛІЗАЦІЯ КОМП'ЮТЕРА Основні електронні компоненти, що визначають архітектуру процесора, розміщуються на основній платі системного блоку, яка називається системної або материнської На системній платі реалізована магістраль обміну інформацією, знаходяться роз'єми для установки мікропроцесора і модулів оперативної пам'яті. Системні плати виконуються на основі наборів мікросхем, які називаються чіпсетами.

АПАРАТНА РЕАЛІЗАЦІЯ КОМП'ЮТЕРА Периферійні пристрої підключаються до шини не безпосередньо, а через свої контролери (адаптери) і порти приблизно за такою схемою: Контролери є набори електронних ланцюгів, якими забезпечуються устрою комп'ютера з метою сумісності їх інтерфейсів. Контролери, крім цього, здійснюють безпосереднє управління периферійними пристроями за запитами мікропроцесора. Порти пристроїв являють собою якісь електронні схеми, що дозволяють підключати периферійні пристрої комп'ютера до зовнішніх шинам мікропроцесора. Портами також називають пристрої стандартного інтерфейсу: послідовний, паралельний. Послідовний порт (COM 1, COM 2) обмінюється даними з процесором побайтно, а із зовнішніми пристроями - побитно. Паралельний порт (LPT) отримує і посилає дані побайтно. До послідовному порту зазвичай під'єднують повільно діючі або досить віддалені пристрої, такі, як миша і модем. До паралельного порту під'єднують більш "швидкі" пристрою - принтер і сканер. Клавіатура і монітор підключаються до своїх спеціалізованим портам, які представляють собою просто роз'єми. Зараз широко використовується універсальний USB-порт, що забезпечує високошвидкісне підключення різних зовнішніх пристроїв

АПАРАТНА РЕАЛІЗАЦІЯ КОМП'ЮТЕРА Контролери додаткових пристроїв, або самі ці пристрої, виконуються у вигляді плат розширення і підключаються до шини за допомогою роз'ємів розширення, званих також слотами розширення. До додаткових пристроїв відносяться відеоадаптер, звукова карта, TV-карта, мережева карта, внутрішній модем та інші.