Основы устройства персонального компьютера

     Устройства вывода

     Основным  устройством вывода информации, обеспечивающим постоянное взаимодействие пользователя с компьютером, служит монитор. Принцип  вывода информации на экран монитора состоит в следующем: видеопамяти  компьютера содержится битовая карта  изображения и периодически происходит считывания содержимого в видеопамяти и отображение его на экран. Частота считывания (регенерации изображения) определяет стабильность изображения на экране, которая в современных мониторах обычно составляет более 75 Гц.

     Монитор подключается к специальному контроллеру – видеокарте (видеоадаптеру). Этот контроллер может быть как встроенным, так и установленным в слот расширения системной платы. Именно на видеокарте располагается видеопамять, с помощью которой осуществляется управление возможными режимами вывода изображения на экран монитора (количество точек по горизонтали и вертикали, количество цветов).

     В настольных компьютерах могут использоваться мониторы на электронно-лучевой трубке или дисплейные на жидких кристаллах.

     Для вывода числовой, текстовой или графической информации на бумагу – создания «твердой копии» – служат принтеры. По принципу действия принтеры делятся на матричные, струйные и лазерные. Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней (обычно 9 или 24), которые под воздействием магнитного поля «выталкиваются» из головки, ударяют по бумаге (через красящую ленту) и оставляют строку символов. Скорость печати этих принтеров не велика. Поэтому сейчас они имеют ограниченное применение.

     Широкое распространение получили черно-белые  и цветные струйные принтеры. В  них используются термическая или  пьезоэлектрическая чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из ряда сопел на бумагу. Струйные принтеры обеспечивают достаточно высокое качество и скорость печати.

     Лазерные  принтеры обеспечивают наиболее высокое  качество печати. В основе действия лазерного принтера лежит электрографический принцип печати, принятый в ксерографии. Фоточувствительный барабан облучается модулированным лазерным лучом (на барабане возникают положительно заряженные точки), затем на барабан наносится электрографический проявитель (тонер), который осаждается на положительно заряженных участках. Предварительно отрицательно заряженная бумага прижимается к барабану, и тонер прилипает к ней. Последний этап состоит в термической фиксации порошка на бумаге. Этот процесс проходит при температуре около 200 єС. Принтер подключается к магистрали компьютера через параллельный порт.

     Для вывода сложных и широкоформатных графических объектов (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и т.д.) используются специальные устройства вывода – графопостроители или плоттеры. В основу работы плоттера положен тот же принцип действия, как и у струйных принтеров.

     Для вывода звука в ЭВМ используются акустические колонки или наушники, которые подключаются к выходу звуковой платы.

     Устройства  хранения данных

     Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:

• когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на её основном жестком диске;
• если данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешние устройства (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).

     В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько  типов устройств, использующих магнитные  или магнитооптические носители.

     Стримеры – это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность, что связано с тем, что магнитная лента – это устройство последовательного доступа, и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).

     Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких сот мегабайт. Дальнейшее повышение ёмкости за счет повышения плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.

     Рисунок 8 Компоновка компьютера 

     ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими ёмкость 100/250 Мбайт. Они подключаются к стандартному параллельному порту. Поэтому скорость обмена данными существенно снижается.

     Накопители  JAZ также выпускаются компанией Iomega. По своим характеристикам JAZ-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от них является сменным. В зависимости от модели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.

     Базовая конфигурация компьютера

     На  основе изложенного ранее можно  сделать вывод, что современный  персональный компьютер представляет собой универсальную, техническую  систему. Благодаря реализации магистрально-модульного принципа построения ПК его конфигурацию можно изменять в зависимости от тех задач, для решения которых предназначен конкретный ПК, т.е. в зависимости от функциональных обязанностей пользователя, для оснащения рабочего места которого и будет использована данная машина. В соответствии [8] Термин «конфигурация» означает состав оборудования ПК.

     На  практике существует понятие базовой  конфигурации, включающей минимально комплект устройств, необходимых для  нормальной работы. В настоящее время  принято считать [3], что в базовой  конфигурации компьютер включает системный блок, монитор, клавиатуру и мышь (Рисунок 8). Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, подключаемые к системному блоку, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (big tower), среднеразмерный (midi tower) и малоразмерный (mini tower). Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания 200-250Вт.

     Внутри  системного блока размещаются системная  плата, жесткий диск и дисковод для  гибких магнитных дисков. В последнее время в базовую комплектацию включают и устройство для чтения компакт-дисков.

     В свою очередь, системная плата является основой, на которой монтируются  все внутренние устройства ПК.