Внутренние устройства системного блока К внутренним устройствам системного блока относятся: системная (материнская) плата, жесткий диск, дисковод гибких дисков (вышел из обращения), дисковод компакт CD/DVD-дисков, видеокарта, звуковая карта И пр. (сетевая карта, охлаждающая система)
Рис. - Содержимое системного блока компьютера Стрелками с цифрами указано: 1. блок электропитания; 2. процессор с расположенным вентилятором; 3. системная (материнская) плата; 4. видеокарта; над ним 5. место подключения USBразъемов; 6. дисковод для DVD-дисков; 7. дисковод для гибких дисков; 8. жесткий диск (винчестер).
Рассмотрим содержимое системного блока. На рис. представлен открытый системный блок компьютера. Если Вы начнете анализировать картинку, то будете тем, что стрелка с номером 2 указывает на вентилятор. Где же процессор? На системной плате находится специальный разъем для процессора, в который он и вставляется, сверху устанавливается вентилятор для охлаждения. Именно поэтому стрелка с номером 2 указывает на вентилятор, под которым и расположен процессор. Видеокарта вставляется в материнскую плату в специальный разъем так, что их взаимное расположение перпендикулярно другу. Дисководы удерживаются креплениями, расположенными внутри корпуса с двух сторон, поэтому на рисунке четко видны только разъемы для их подключения. Выход USB-разъемов находится на задней стенке системного блока, на картинке же видно только как они подключены к материнской плате.
Жесткий диск Накопитель на жестких магнитных дисках, жёсткий диск, винче стер (англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD— энергонезависимое перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех компьютерах. Жесткий диск — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа дисков на одной оси, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Таким образом, этот «диск» имеет не две поверхности, как должно быть у обычного плоского диска, а 2*n поверхностей, где n — число отдельных дисков в группе.
В отличие от «гибкого» диска информация в жестком диске записывается на жёсткие (алюминиевые или керамические) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В ЖМД используется от одной до нескольких пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образуемого у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства.
В 1957 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение позволило создать новый тип памяти — дисковые запоминающие устройства. Это первый жесткий диск. Он имел размер в 24 дюйма, вмещал 5 Мбайт данных и стоил более миллиона долларов.
Запись данных на магнитный диск Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для чтения-записи данных. При высоких скоростях вращения дисков (90 об/с) в зазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной поверхностью на высоте, составляющей несколько тысячных долей миллиметра. При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска.
Операция считывания происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Электромагнитные сигналы, возникающие при этом, усиливаются и передаются на обработку.
К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность. Емкость дисков зависит от технологии их изготовления. В настоящее время большинство производителей жестких дисков используют изобретенную компанией IBM технологию с использованием гигантского магниторезистивного эффекта (GMR — Giant Magnetic Resistance). Теоретический предел емкости одной пластины, исполненной по этой технологии, составляет порядка 20 Гбайт. В настоящее время достигнут технологический уровень 6, 4 Гбайт на пластину, но развитие продолжается.
С другой стороны, производительность жестких дисков меньше зависит от технологии их изготовления. Сегодня все жесткие диски имеют очень высокий показатель скорости внутренней передачи данных (до 30 -60 Мбайт/с), и потому их производительность в первую очередь зависит от характеристик интерфейса, с помощью которого они связаны с материнской платой. В зависимости от типа интерфейса разброс значений может быть очень большим: от нескольких Мбайт/с до 13 -16 Мбайт/с для интерфейсов типа EIDE; до 80 Мбайт/с для интерфейсов типа SCSI к от 50 Мбайт/с и более для наиболее современных интерфейсов типа IEEE 1394.
Кроме скорости передачи данных с производительностью диска напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени, необходимый для поиска нужных данных, и зависит от скорости вращения диска. Для дисков, вращающихся с частотой 5400 об/мин, среднее время доступа составляет 9 -10 мкс, для дисков с частотой 7200 об/мин — 7 - 8 мкс. Изделия более высокого уровня обеспечивают среднее время доступа к данным 4 - 6 мкс
Пример: · Скорость вращения шпинделя: 7200 оборотов/мин. · Среднее время доступа: 8. 5 мс - типичное при чтении · Интерфейс: SATA-II (Совместимо с SATA-I или SATA 150 контроллерами); поддержка NCQ · Пропускная способность интерфейса: 300 Мб/сек
Дисководы компакт-дисков CD-ROM и DVD-дисков DVD- ROM (multyrecorder) В период 1994 -1995 годах в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5, 25 дюйма, но вместо них стандартной стала считаться установка дисковода CD-ROM, имеющего такие же внешние размеры. Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-RОМ и DVD-ROM относят к аппаратным средствам мультимедиа.
Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read. Only Memory) переводится на рус. язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 650 -700 Мбайт данных, диски DVD емкостью до 4. 7 Гбайт (односторонние).
Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150 Кбайт/с. Таким образом, дисковод с удвоенной скоростью чтения обеспечивает производительность 300 Кбайт/с, с учетверенной скоростью — 600 Кбайт/с и т. д. В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 48 х-56 х. Для заготовок, рассчитанных на однократную запись, скорость записи не уступает скорости чтения. Для заготовок многократной записи скорость записи может составлять 12 x-24 x. Для DVD-скорость до 16 x.
Дисковод гибких дисков Информация на жестком диске может храниться годами, однако иногда требуется ее перенос с одного компьютера на другой. Для оперативного переноса небольших объемов информации использовали (сейчас – редко) так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляли в специальный накопитель — дисковод.
Дискета— портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в 1970 -х — конце 1990 -х годов. Вместо термина «дискета» иногда используется аббревиатура ГМД — «гибкий магнитный диск» (соответственно, устройство для работы с дискетами называется НГМД — «накопитель на гибких магнитных дисках» ). Обычно дискета представляет собой гибкую пластиковую пластинку, покрытую ферромагнитным слоем, отсюда английское название «floppy disk» ( «гибкий диск» ). Эта пластинка помещается в пластмассовый корпус, защищающий магнитный слой от физических повреждений. Оболочка бывает гибкой или жёсткой.
Устройство дискеты 3, 5″: Устройство дискеты 1 - заглушка "защита от записи"; 2 - основа диска с отверстиями для приводящего механизма; 3 - защитная шторка открытой области корпуса; 4 - пластиковый корпус дискеты; 5 - противопылевая салфетка; 6 - магнитный диск; 7 - область записи.
Приемное отверстие накопителя находится на лицевой панели системного блока. Правильное направление подачи гибкого диска отмечено стрелкой на его пластиковом кожухе. Основными параметрами гибких дисков являются: технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи (измеряется в кратных единицах) и полная емкость.
К первым компьютерам IBM PC (родоначальник платформы) можно было подключить внешний накопитель, использующий односторонние гибкие диски диаметром 5, 25 дюйма. Емкость диска составляла 160 Кбайт. Затем появились аналогичные двусторонние диски емкостью 320 Кбайт. Начиная с 1984 года, выпускались гибкие диски 5, 25 дюйма высокой плотности (1, 2 Мбайт). В наши дни диски размером 5, 25 дюйма давно не используются, и соответствующие дисководы в базовой конфигурации персональных компьютеров после 1994 года не поставляются. Гибкие диски размером 3, 5 дюйма выпускают с 1980 года (и сейчас тоже почти не используются). Стандартными считают диски размером 3, 5 дюйма высокой плотности. Они имеют емкость 1440 Кбайт (1, 4 Мбайт) и маркируются буквами HD (high density — высокая плотность). С нижней стороны гибкий диск имеет центральную втулку, которая захватывается шпинделем дисковода и приводится во вращение.
Видеокарта (видеоадаптер) Видеока рта (известна также как графи ческая пла та, графи ческий ускори тель, видеоада птер)— устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Видеокарта семейства Совместно с монитором видеокарта Ge. Force 4, с радиатором и вентилятором образует видеоподсистему ПК. Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера.
Видео-адаптер Видеокарта служит для формирования изображения и его адаптации для вывода на монитор. Современные видеокарты имеют встроенные возможности ускорения трехмерной графики и воспроизведения сжатого видео, подчас значительно разгружая центральный процессор.
Видео-адаптер (базовые компоненты) Графический процессор VGA-выход (D-Sub) аналоговый Система охлаждения Композитный или S-video - выход Видеопамять DVI-выход цифровой Интерфейс видеокарты (ISA, PCI, AGP, PCI-Express)
Видеокарта не всегда была компонентом ПК. На заре развития персональной вычислительной техники в общей области оперативной памяти существовала небольшая выделенная экранная область памяти, в которую процессор заносил данные об изображении. Специальный контроллер экрана считывал данные об яркости отдельных точек экрана из ячеек памяти этой области и в соответствии с ними управлял разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора.
Когда процессор перестал справляться с построением и обновлением изображения - произошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видео -картой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.
За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов); VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16, 7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1152 x 864; 1280 x 1024 точек и далее).
Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элементов изображения.
Таким образом, для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер (табл. для ЭЛТ-мониторов). Причем, для ЖК мониторов размером 15 дюймов оптимальным является разрешение экрана 1024*768 (как у 17 -дюймовых с ЭЛТ), а для 17 дюймов - 1280*1024. Большинство современных прикладных и развлекательных программ рассчитаны на работу с разрешением экрана 1024*768 и более.
Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от количества установленной на нем видеопамяти. Кроме того, оно зависит и от установленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, так что информация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.
Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или внешними устройствами.
Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32 -разрядные и 64 разрядные устройства.
Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface controller) —устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. Сетевая плата с разъёмами
Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard — главная плата персонального компьютера — это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, ОЗУ, ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются различные шины.
Общая схема материнской платы
процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций; микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы; шины — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера; оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен; ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — микросхема, предназначенная длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен; разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты)
Скачать презентацию Внутренние устройства системного блока К внутренним устройствам
7 Внутренние устр-ва системного блока.ppt