История развития персонального компьютера

Устройство клавиатур.  В настоящее время наиболее распространены два вида клавиатур: с механическим и мембранным переключателями. В первом случае датчик представляет из себя традиционный механизм с контактами из специального сплава. Несмотря на то, что эта технология используется уже несколько десятилетий, фирмы - производители постоянно работают над её модификацией и улучшением. Стоит отметить, что в клавиатурах известных фирм контакты переключателей позолоченные, что значительно улучшает электрическую проводимость.

Технология, основанная на мембранных переключателях, считается более прогрессивной, хотя особых преимуществ не даёт.

Манипулятор – устройство, значительно упрощающее работу с персональным компьютером; управляет курсором, обычно представленным на дисплее в виде стрелки:

В стационарных компьютерах он реализован в виде манипулятора «мышь» – самой удобной формы манипулятора для персональных компьютеров. Обычно имеет две кнопки и колесико (scroll).

«Мыши», по принципу действия, бывают двух типов:

• Механические (оптико-механические), где прорезиненный металлический шарик при передвижении «мыши» вращает два специальных валика. Один валик отвечает за вертикальные передвижения мыши, а другой за горизонтальные. На одном конце каждого валика расположен диск с прорезями, которые воздействуя на инфракрасные сенсоры, сообщают направление движения «мыши» компьютеру;
• Оптические, где луч красного света, отражаясь от поверхности стола, попадает на фотоприемник, который и определяет, в каком направлении движется «мышь».

Оптические «мыши» постепенно вытесняют механические, из-за относительно высокой точности, отсутствия необходимости в коврике и периодических чистках.

Манипулятор «мышь» является периферийным устройством.

 

3. Периферийные устройства

 

Периферийные устройства – внешние устройства, подключаемые к персональному компьютеру дополнительно, через специальные порты.

Среди таких устройств:

Фото-видео камера – устройство необходимое для получения цифровых фотографий (JPEG) и записи цифрового видео (AVI, MPEG4, 3GP).

 

Микрофон – устройство ввода звуковой информации в персональный компьютер. В стационарных персональных компьютерах, представлен в виде внешнего устройства подключаемого к звуковой карте.

 

Динамики (громкоговорители, колонки) – устройство вывода звуковой информации. В стационарных персональных компьютерах, динамики представляют собой внешнее устройство, подключаемое к звуковой карте.

Флэш-память. С появлением флэш-памяти производители электроники получили возможность без особых проблем и затрат оснастить свои устройства новым типом накопителей. Налицо были выгоды - низкое энергопотребление, высокая надежность (из-за отсутствия движущихся деталей) и устойчивость к внешним воздействиям и нагрузкам.

USB Flash Drive - портативное устройство для хранения и переноса данных с одного компьютера на другой. Компактный, легкий, удобный и удивительно простой в эксплуатации. Для его работы не нужны ни соединительные кабели, ни источники питания (включая батарейки), ни дополнительное программное обеспечение. Особенности USB Flash Drive: высокая скорость обмена данными по USB, защита от записи переключателем на корпусе, защита данных паролем, не требуются драйверы и внешнее питание, может быть отформатирован как загрузочный диск , хранение данных до 10 лет.

В 1994 году корпорация SanDisk представила первую ревизию спецификаций CompactFlash. Теоретический предел емкости накопителей на базе CompactFlash - 137 Гбайт.

 

Модем – аналогово-цифровой преобразователь необходимый для доступа в Интернет, посредством телефонной линии или радиоволн.

Существует большое количество типов модемов, среди которых:

- Dialup-модем;

- xDSL-модем;

- GPRS-модем;

- Wi-Fi-модем.

Доступ в Интернет посредством радиоволн осуществляется с помощью GPRS и Wi-Fi модемов, тогда как все остальные модемы работают через телефонную линию. Технология Wi-Fi только начинает внедряться в России.

Обычно в ноутбуки встраиваются Dialup и Wi-Fi модемы, в КПК – Wi-Fi, в коммуникаторы – GPRS и Wi-Fi, в смартфоны – GPRS.

Модем может быть выполнен в виде внешнего периферийного устройства.

 

Принтер – устройство, предназначенное для печати текстовой и графической информации на бумаге или другой поверхности с помощью нанесения чернил. Принтеры по виду печати бывают монохромные и полноцветные.

Основная часть принтеров используемых пользователями персональных компьютеров, по способу печати, делится на три группы:

• Матричные – принтеры, в которых изображение наносится специальной электромагнитной игольчатой головкой (матрицей). Иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, пропитанную чернилами. Матрица передвигается построчно вдоль листа бумаги, формируя тем самым полноценное изображение.

Преимущества матричных принтеров:

• Низкая стоимость печати;
• Возможность печати на непрерывной бумаге (например, в банках, лабораториях, промышленности и т.д.);
• Возможность печати на многослойных бланках (например, авиабилеты и т.д.).

Недостатки матричных принтеров:

• Относительно высокая стоимость принтеров;
• Низкое качество печати;
• Низкая скорость печати;
• Высокий шум.

В цветных матричных принтерах используются четыре красящие ленты. Цветные принтеры данного типа не получили широкого распространения из-за низкого качества печати;

 

• Струйные – принтеры, в которых изображение наносится специальной матрицей, содержащей мельчайшие отверстия (сопла). Под действием электрического тока данная матрица способна пропускать чернила через данные отверстия. Матрица передвигается построчно вдоль листа бумаги, формируя тем самым полноценное изображение.

Чернила хранятся в специальных емкостях, называемых картриджами.

В зависимости от модели принтера матрица может, как являться составной частью картриджа, так и не быть таковой.

В цветных струйных принтерах используются четыре печатающие матрицы.

Преимущества струйных принтеров:

• Относительно хорошее качество печати, при относительно низкой стоимости принтера и расходных материалов.

Недостатки струйных принтеров:

• Низкая скорость работы;
• Необходимость замены матрицы при засыхании чернил в соплах.

На данный момент практически все выпускаемые струйные принтеры являются полноцветными.

• Лазерные – принтеры, в которых специальный равномерно заряженный статическим зарядом фотобарабан, обрабатывается лазерной светодиодной линейкой формирующей изображение. После чего на фотобарабан наносится тонер, который в свою очередь переносится на бумагу. Далее бумага проходит термическую обработку, необходимую для фиксации тонера.

Преимущества лазерных принтеров:

• Высокая скорость печати;
• Высокое качество печати;
• Удобство обслуживания.

Недостатки лазерных принтеров:

• Относительно высокая стоимость принтеров.

В цветных лазерных принтерах используется четыре фотобарабана. Производители принтеров этого типа разрабатывают технологии позволяющие использовать всего один фотобарабан для полноцветной лазерной печати. Когда это произойдет, стоимость цветных лазерных принтеров резко упадет. Это событие также неминуемо приведет к снижению популярности цветных струйных принтеров.

 

Сканер – устройство, способное анализируя какое-либо изображение (обычно нанесенное на бумагу), создавать его цифровую копию.

Самым удобным и наиболее распространенным видом сканеров является планшетный сканер. Данный тип сканеров представляет собой планшет, на стекло которого помещается сканируемый объект, сканируемой стороной вниз, после чего сверху устанавливается крышка сканера защищающая глаза пользователя от сильного светового излучения при сканировании. Под стеклом сканера располагается сканирующий механизм, состоящий из набора зеркал, световой и светочувствительной линеек. Механизм располагается на платформе приводимой в движение шаговым двигателем. Платформа передвигается вдоль сканируемой области, позволяя тем самым светочувствительной матрице передавать полноценное изображение сканируемого объекта на персональный компьютер.

 

МФУ (многофункциональное устройство) – устройство, объединяющее в себе несколько устройств, среди которых:

• Сканер;
• Принтер;
• Факс (далеко не во всех моделях).

Такие устройства способны выполнять функции копировального аппарата.

Факс – устройство, способное принимать и передавать изображение посредством телефонной линии.

 

 

3. Устройство персонального компьютера.

 

Функционирование компьютера обеспечивается двумя взаимосвязанными и равно необходимыми компонентами: техническим обеспечением (hardware — «хард», «железо»), т.е. комплексом технических устройств, и программным обеспечением, ПО (software — «софт»), включающим системные и прикладные программы.

 

Системные программы. Среди всех системных программ особое место занимает операционная система – программа, которая загружается при включения компьютера. Она будет осуществлять диалог, управляет компьютером, запускает прикладных программы и т.д. Она обеспечивает пользователю компьютера удобный способ общения (интерфейс). К системным программам относятся относится: Windows 95, 98, 2000, Windows XP, Vista, Windows 7, 8.

 

Прикладные программы. Существуют программы для работы с текстами:

• Текстовые редакторы (Лексикон, Word, Write и др.);
• Программы проверки правописания (SPELL-RUS, «Корректор», «Арф», Орфо» и др.)
• Программы- переводчики (Stylus, Socrat).
• Программы словари и т.д.

Есть графические редакторы, например, CorelDraw, Photoshop, 3D Studio и др.

Есть также музыкальные редакторы, базы данных (например, для учета кадров), интегральные пакеты программ, телекоммуникационные и сетевые программы, игры и многое другое.

 

Наиболее общие принципы построения и функционирования компьютеров принято называть архитектурой. Впервые такие принципы были сформулированы в 1946 американским ученым Джоном фон Нейманом. В соответствии с архитектурой фон Неймана в состав компьютера должны входить: устройство, выполняющее арифметические и логические операции (АЛУ); устройство управления; запоминающее устройство (ЗУ) и внешние устройства для ввода-вывода данных. Большинство современных компьютеров в целом соответствует принципам фон Неймана, однако, арифметическо-логическое устройство и устройство управления, как правило, объединены в центральный процессор — вычислительный мозг машины.

Многие быстродействующие компьютеры осуществляют параллельную обработку данных на нескольких процессорах (многопроцессорные системы) или ядрах внутри одного процессора (многоядерные процессоры). Пользовательские данные и программы хранятся различных запоминающих устройствах, которые обобщенно называют памятью. Для долговременного хранения данных используют энергонезависимые и емкие устройства внешней памяти (жесткие диски, оптические компакт-диски и т.д.). Для хранения данных, непосредственно используемых процессором в текущем сеансе работы, применяются устройства внутренней памяти, многие из которых (оперативная память, кэш-память) выполняют роль буфера между процессором и более медленными устройствами (внешней) памяти. Ввод и вывод данных в компьютер осуществляется с помощью целого ряда устройств (клавиатуры, мыши, сканера, монитора, принтера и т.д.).

Современный персональный компьютер (ПК), построенный на базе открытой архитектуры, как правило, состоит из системного блока, в котором с помощью системы шин материнской (системной) платы объединены все важнейшие устройства, в том микропроцессор, модули оперативной памяти, жесткий диск, дисководы, а также карты расширения (для создания изображения служит видеокарта, для создания звука — звуковая карта, для подключения компьютера к сети — сетевая карта и т.д.). К системному блоку подключаются внешние устройства, в т.ч. устройства ввода и вывода информации. В некоторых компьютерах одни устройства могут интегрироваться с другими. Так, в корпусе портативных компьютеров (ноутбуки, КПК и т.д.) системный блок часто бывает совмещен с устройствами ввода-вывода информации. В бюджетных настольных компьютерах устройства преобразования аудио и видеосигнала, обеспечения сетевой коммуникации и т.д. могут быть интегрированы в чипсет материнской платы.