СПБ ГБОУ СПО «Политехнический колледж городского хозяйства» Презентация по учебной дисциплине «Архитектура компьютерных систем» На тему «Структурная организация и взаимодействие узлов и устройств в ЭВМ» Выполнила студентка группы ИП-212 Никитина Анастасия Проверила Вечеринина Ирина Сергеевна
• Обычный домашний компьютер состоит из нескольких основных устройств: системного блока, монитора, клавиатуры, мышки и аудио колонок. Для расширения функциональных возможностей к нему могут подключаться дополнительные внешние и внутренние устройства: принтер, сканер, модем, web-камера. Среди всех компонентов самой главной и дорогостоящей частью компьютера является системный блок. Если быть точнее — все то, что находится внутри него. По сути, системный блок это и есть компьютер, тогда как все остальные устройства являются средствами ввода и вывода информации. У многих новичков возникают сложности в понимании его устройства. Поэтому попробуем разобраться с данным вопросом хотя бы на самом базовом уровне.
Начнем с небольшого обзора внешней тыльной стороны типового системного блока, где и происходит подключение всех необходимых для работы ПК устройств.
Для подключения клавиатуры и мыши используются PS/2 порты. Разъем LAN предназначен для подключения кабеля локальной сети, с помощью которого также осуществляется выход в Интернет.
D-Sub (VGA). Долгое время являлся стандартным разъемом для подключения обычных мониторов. Находится практически на всех видеокартах, за исключением последних моделей, где применяются более современные интерфейсы. Используется в материнских платах с интегрированным видео. DVI-I – усовершенствованный разъем для подключения аналоговых и более современных цифровых мониторов. Находится рядом с традиционным VGA интерфейсом. В случае, если видеокарта оснащена двумя разъемами DVI-I, то в комплекте обычно поставляется переходник с DVI-I на VGA.
Для подключения микрофона, наушников и колонок в компьютерных звуковых картах используются разноцветные mini. Jack разъемы (от 3 до 6 штук). Их цвета уже давно стандартизированы: - красный разъем служит для микрофона, - зеленый для аудио колонок или наушников, - синий (линейный вход) для подключения и записи звука с другого внешнего устройства или инструмента. - желтый для сабвуфера. - черный для боковых колонок систем типа 5. 1. - серый для задних колонок систем типа 5. 1.
USB порт. На сегодняшний день практически все внешние устройства подключаются через этот интерфейс. Соответственно, чем больше таких разъемов, тем большее количество можно одновременно подключить. Наряду с USB распространены скоростные Fire. Wire порты, осуществляющие более быструю скорость передачи данных. К таким разъемам обычно подключаются внешние жесткие диски, цифровые видео и фото камеры. На рисунке ниже, Fire. Wire порт расположен рядом с двумя USB портами и выделен красным цветом.
Лицевая сторона системного блока: На передней панели системного блока находятся две главные кнопки: Большая кнопка Power – включение / выключение компьютера. И значительно меньшая по размеру кнопка Reset — перезапуск компьютера. Используется, когда компьютер полностью завис и не реагирует на команды.
Индикаторы. Обычно их два. Один показывает состояние компьютера: включен он или нет. Второй отображает работу жесткого диска. Также, на передней панели находятся устройства, работающие со сменными носителями информации: Картридер - устройство для считывания информации с карт памяти различных форматов. В частности, смарт-карт и флеш-карт (в старых моделях системных блоков вместо кардридера можно обнаружить маленький дисковод для работы с магнитными дисками емкостью 1, 44 Мб, которые на сегодняшний день уже не актуальны)
DVD/CD привод - устройство для чтения DVD и компакт-дисков. Для подключения периферийных устройств на передней панели большинства корпусов вынесены дополнительные USB, Fire. Wire порты и, возможно, наличие двух аудио разъемов для наушников и микрофона.
Разобравшись с внешним устройством системного блока, перейдем к изучению его внутренних составляющих, которые по большому счету и определяют возможности компьютера. Открыв боковую дверцу, наряду с вышеописанными устройствами, вы увидите и те, что до этого были скрыты от глаз:
Материнская (системная) плата. Главная плата, к которой подсоединяются остальные компоненты компьютера. Без нее работать ничего не будет, т. к. именно она обеспечивает связь между всеми устройствами – отсюда и название. На материнской плате, как правило, уже встроены сетевая и звуковая карты, а также находятся USB и Fire. Wire разъемы для подключения внешних устройств к системному блоку. Если посмотреть на плату сбоку, можно увидеть все знакомые нам разъемы, которые мы рассматривали в самом начале.
Также по всему периметру платы находится большое количество других специальных разъемов в виде слотов. Они предназначены для подключения плат расширения. Рассмотрим некоторые из них:
Разъемы — «слоты» PCI — Долгое время являлись стандартом для подключения видео, звуковых и сетевых карт; TV-тюнера; Wi-Fi-адаптера. Однако со временем появились более новые и быстрые шины PCI-Express. На сегодняшний день материнские платы поддерживают оба этих интерфейса.
Для жестких дисков и DVD/CD приводов предназначены разъемы SATA и IDE (ATA).
В настоящее время интерфейс контроллеров ATA (IDE) полностью вытесняется своим последователем и более скоростным усовершенствованным типом разъемов SATA. Их легко отличить по виду, как на самом устройстве, так и на материнской плате. Несмотря на новый стандарт (SATA), материнские платы все еще оснащаются старым интерфейсом ATA (IDE). Но вероятно со временем их поддержка прекратится полностью ввиду неактуальности. Специальные соединительные шлейфы для этих разъемов также классифицируются по двум типам:
Помимо соединительного шлейфа, при подключении жесткого диска и дисковода используется дополнительный кабель с разноцветными проводами, выполняющий роль питания. На рисунке ниже показано подключение шлейфов к жесткому диску на примере двух типов разъемов.
Процессор (CPU) Процессор — мозг и сердце любого компьютера. Управляет системой, выполняя логические и арифметические операции. От его мощности зависит быстродействие компьютера. Основными характеристиками процессора являются: разрядность, тактовая частота и количество ядер. Чем выше эти показатели, тем мощнее процессор. Среди производителей на сегодняшний день существуют два лидера: Intel и AMD.
Для закрепления процессора на материнской плате существует специальный разъем — сокет. В зависимости от модели платы разъемы сокетов могут отличаться, из-за чего не каждый тип процессора к ним подойдет. Поэтому, при покупке нового процессора, необходимо убедится, что разъемы процессора и сокета на материнской плате совпадают.
Т. к. в процессе работы процессор сильно греется, на нем крепится система охлаждения. Как правило, это небольшой радиатор с вентилятором (кулером) для рассеивания тепла. При засорении радиатора пылью возможен перегрев процессора. Чтобы этого не допустить, желательно раз в несколько месяцев производить профилактическую очистку.
Оперативная память (ОЗУ, RAM) Оперативная память используется процессором для кратковременного хранения информации во время выполнения им различных операций. Чем больше программ одновременно открыто и обрабатывается процессором, тем больше оперативной памяти им используется. Говоря проще, когда запущена какая-либо программа, процессор один раз обрабатывает некоторую информацию, а потом отдает ее в память и если ему вновь понадобится эта информация — он не будет ее по новой вычислять, а просто возьмет из памяти. После закрытия программ или выключения компьютера, все данные из оперативной памяти исчезают. Исходя из этого очевидно, что после процессора на производительность компьютера влияет объем установленной оперативной памяти.
В результате развития и усовершенствований ОЗУ имеет несколько типов: DDR, DDR 2, DDR 3 (на момент написания статьи планируется выпуск в массовое производство DDR 4). Естественно, чем выше цифраприставка, тем производительнее является память. Каждый из этих типов имеет свой разъем для подключения. А каждая материнская плата рассчитана на поддержку только одного из этих типов. Следует быть внимательным к этому моменту, т. к. если ваша материнская плата, к примеру поддерживает оперативную память DDR 2, то купив планку памяти DDR 3 вы просто не сможете ее установить. На рисунке ниже показаны отличия в расположениях зазоров у разъемов разных типов ОЗУ.
Для установки оперативной памяти на материнской плате находятся специальные слоты с двумя защелками по бокам.
Жесткий диск (Винчестер, HDD) Необходим для хранения данных на компьютере: программ, аудио, видео, фотографий и т. д. Чем больше объем жесткого диска, тем больше на нем может храниться различного рода файлов и установленных программ. По типу разъемов соединения с материнской платой внутренние винчестеры делятся на ATA (IDE) и SATA (подробнее об этих разъемах с примерами соединений упоминалось выше).
Видеокарта Устройство отвечающее за скорость обработки видеоинформации и вывода сигнала на монитор. Материнская плата может иметь интегрированный (встроенный) видеоадаптер. Но возможности такого варианта ограничены и подходят для несложных задач: работать с документами, смотреть видео, просматривать страницы в интернете. Если вы профессионально работаете с графикой или планируете играть в игры с хорошей графикой, то для этого необходима мощная видеокарта в виде отдельной платы. Такая видеокарта оснащена собственным процессором и оперативной памятью. Для ее подключения к материнской плате используется PCI-Express разъем.
Блок питания То без чего компьютер не сможет включиться. Питает электричеством материнскую плату со всеми подключенными к ней компонентами, а также жесткий диск, DVD привод и систему охлаждения. Мощность блока питания необходимо рассчитывать исходя из количества устройств и их потребления электричества.
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию СПБ ГБОУ СПО Политехнический колледж городского хозяйства
Архитектура.pptx