Аппаратное обеспечение ПК

Внутренний динамик

Внутренний  динамик (PC Speaker) – устройство, предназначенное для вывода системных звуковых сообщений. Например, в начале загрузки компьютера происходит тестирование оборудования. Ниже приведена таблица звуковых сигналов, возникающих при самотестировании компьютера. Кроме того, внутренний динамик может использоваться некоторыми DOS программами и играми.

Звуковая карта

Звуковая карта  – устройство, необходимое для  редактирования и вывода звука, посредством звуковых колонок. Существуют 8, 16 и 20 разрядные (битные) карты. Для домашнего компьютера хватает 16 битной звуковой карты, поскольку 20 битные – профессиональные карты для программистов, занимающихся музыкой на компьютере.

Устройства CD

Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM)

Устройство  для чтения компакт-дисков (CD-ROM (compact disk read only memory)) предназначено для чтения записей на компакт-дисках. Достоинства устройства – большая емкость дисков, быстрый доступ, надежность, универсальность, низкая стоимость. Основное понятие, характеризующее работу данного устройства – скорость. Самые первые CD-ROM – 1-скоростные. Сейчас появились 52-скоростные CD-ROM.

Устройство однократной записи CD-R

CD-R – дисковод с возможностью однократной записи информации на специальный диск, в России их называют «болванками». Запись на эти диски осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя, выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча.

Устройство многократной записи CD-RW

CD-RW – дисковод с возможностью многократной записи информации. Это устройство работает совершенно по другому принципу и совсем другими дисками, чем CD-R.

В последнее  время всё большее распространение  получает DVD-ROM – устройство, предназначенное для чтения дисков формата DVD.

BIOS (Basic Input - Output System)

BIOS (Basic Input - Output System) – базовая система ввода-вывода – микросхема, установленная на материнской плате. Именно здесь хранятся основные настройки компьютера. С помощью BIOS можно изменить скорость работы процессора, параметры работы для других внутренних и некоторых внешних устройств компьютера. BIOS – это первый и самый важный из мостиков, связующий между собой аппаратную и программную часть компьютера. Поэтому для современных BIOS немало важными особенностями является возможность её обновления, работы со стандартом Plug&Play (включи и работай), возможность загрузки компьютера с CD-ROM, сети и дисководов ZIP.

За пределами  системного блока расположены устройства, обеспечивающие ввод информации в ПК и устройства вывода информации из ПК.

Устройства ввода информации в  ПК

Клавиатура

Клавиатура  – устройство, с помощью которого осуществляется ввод данных и команд в ПК. Клавиатура снабжена специальным  кабелем, посредством которого она подключается к специальному разъему на системном блоке.

Мышь

Мышь – манипулятор для ввода информации в компьютер. Он необходим для работы с графическими пакетами, чертежами, при разработке схем и при работе в новых операционных системах. Основной характеристикой мыши является разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (dpi). Неплохо иметь также специальный коврик под мышь, что обеспечивает её сохранность и долговечность. Самые простые и дешевые модели – оптико-механические. Более дорогие и надёжные модели «мышек» - оптические. Еще более дорогие инфракрасные беспроводные мыши.

Джойстик

Джойстик - манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопками, употребляется в компьютерных играх.

Трекбол

Трекбол – манипулятор  в виде шара на подставке. Используется для замены мыши, особенно в портативных компьютерах (Notebook).

Сканер

Сканер – устройство для ввода в компьютер текстовой и графической информации. Сканеры бывают нескольких видов:

• ручные – предназначены для мобильных пользователей;
• протяжные – используются для специфического круга задач, позволяя работать с оригиналами нестандартных размеров (могут быть мобильными);
• сканеры-насадки – используются в некоторых моделях принтеров для повышения их функциональности;
• слайд-сканеры – предназначены для высококачественной оцифровки 35-мм пленок;
• барабанные сканеры – это сугубо профессиональный вид сканеров;
• планшетные сканеры – созданы для решения всевозможных задач широким кругом пользователей (сканирование фото форматов 9х13 и 10х15см., полноцветных изображений большого формата (вплоть до А4), текстовых документов, смешанных документов, содержащих и текст, и графические изображения, 35-мм. пленок).

Дигитайзер

Дигитайзер  – приспособление для ввода графической  информации в компьютер, а проще – для рисования. Это планшет чувствительный к нажатию специального карандаша – стилуса. Изображение моментально с планшета переносится на экран монитора. В комплекте с дигитайзером поставляется 4-кнопочная «мышь». Формат планшетов – от А4 до А0. Для дизайнеров и художников-полиграфистов это устройство незаменимый помощник.

Существуют  и другие устройства ввода информации в компьютер: цифровые фотоаппараты, планшеты, манипуляторы «световое перо» и пр. Некоторые манипуляторы, функционально аналогичны или дополняют мышь: трекбол, джойстик, виртуальный шлем и др.

Устройства вывода информации из ПК

Монитор

Монитор (дисплей) – устройство вывода алфавитно-цифровой и графической информации ПК. Монитор  является основным техническим средством  организации общения между пользователем и компьютером. Внешне напоминает телевизор.

Современные мониторы, соответствующие принятым стандартам на допустимое электромагнитное излучение (ТСО–95, ТСО-99), безопасны для пользователей, хотя при этом время пребывания за экраном включенного монитора обычно нормируется (до 4 часов).

Качество изображения  монитора определяют следующие характеристики: размер диагонали, разрешение, палитра, частота кадров.

Изображение на экране монитора формируется с помощью  точек (пикселей). Количество пикселей по горизонтали и вертикали и определяет разрешение экрана. Типичные значения: 800´600 для 14-дюймового монитора, 1600´1200 для 19-дюймового. Чем больше размер диагонали экрана и выше разрешение, тем качественнее изображение, так как лучше прорисовываются мелкие детали.

Цветовую гамму (палитру) выводимого изображения определяет размер видеопамяти – чем больше ее объем, тем больше цветов и оттенков может вывести монитор.

Комфортность  работы за монитором во многом определяет такая характеристика монитора, как максимальная частота смены кадров  (обычные значения: 75–100Гц, т.е. за секунду изображение на экране обновляется 75-100 раз).

Принтер

Принтер – устройство вывода, обеспечивающее печать выдаваемой компьютером информации. В качестве носителя чаще всего используется бумага.

Принтеры делятся  на следующие типы: матричные, струйные, лазерные.

Наиболее простые  принтеры – матричные (дешевые, качество изображения низкое, уровень шума высокий). Принцип печати таких принтеров следующий: печатающая головка содержит ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту.

В струйных принтерах  изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Такие принтеры обеспечивают высокое качество при печати на специальную бумагу, удобны и для цветной печати.

Лазерные принтеры обеспечивают самое высокое качество печати. В этих принтерах используется принцип ксерографии: изображение  переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски, только в отличие от ксерокса печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам компьютера.

Плоттер

Графопостроитель (плоттер) – устройство, позволяющее выводить графическую информацию на бумагу или другие носители. Типовые задачи для плоттеров – выполнение различных чертежей, схем, рисунков, графиков, карт и т.п. Современные плоттеры классифицируются по формату использования бумаги и типу пишущего механизма. Цена плоттера и расходных материалов, как правило, достаточно высока. Но качество близко к полиграфическому и оправдывает все затраты. Зачастую используются в рекламных агентствах с собственным производством.

Стример

Стример – устройство для сохранения информации с жесткого диска на кассеты с магнитной лентой.

Ризограф

Ризограф –  множительный аппарат (производитель  – японская фирма RISO Cagaku, отсюда и  название), который при подключении к компьютеру способен работать и как принтер, и как сканер.

Мультимедиа-шлем

Мультимедиа-шлем – элемент системы виртуальной  реальности, снабженный оптической системой высокого разрешения, трехмерным цветным  изображением, стереосистемой.

Устройства ввода–вывода

Ряд периферийных устройств могут, как вводить, так и выводить информацию из компьютера. Устройствами ввода–вывода являются, например, почти все рассмотренные выше накопители на дисках (за исключением CD–ROM) и ряд других устройств, которые часто представлены в современном компьютере.

Чтобы в компьютер  можно было вводить речь и другие звуки, он должен иметь в своем составе звуковую карту (sound card) с подключенным к ней микрофоном. Выводится звук на акустические системы или наушники, которые также подключаются к звуковой карте.

Для ввода видеосигналов  в ПК и преобразования информации из компьютера в видеосигнал (например, для записи на видеомагнитофон) существуют специальные устройства, называемые графические карты (video card), часто содержащие в своем составе TV–тюнер, позволяющий принимать телевизионные передачи и отображать их на экране монитора.

Для связи нескольких компьютеров в локальную компьютерную сеть каждый из этих компьютеров должен быть оснащен сетевой картой, которая  позволяет осуществлять быстрый  обмен (ввод–вывод) информацией между  компьютерами сети. Объединяются такие компьютеры в сеть с помощью кабелей.

Модем

Модем (модулятор-демодулятор) - устройство, позволяющее компьютеру выходить на связь с другим компьютером посредством телефонных линий. По своему внешнему виду и месту установки модемы подразделяются на внутренние (internal) и внешние (external). Внутренние модемы представляют собой электронную плату, устанавливаемую непосредственно в компьютер, а внешние - автономное устройство, подсоединяемое к одному из портов. Внешний модем стоит дороже внутреннего того же типа из-за внешней привлекательности и более легкой установки. Основной параметр в работе модема - скорость передачи данных. Она измеряется в bps (бит в секунду). Также важными показателями в современных модемах является наличие режима коррекции ошибок и режима сжатия данных.

Первый режим  обеспечивает дополнительные сигналы, посредством которых модемы осуществляют проверку данных на двух концах линии  и отбрасывают немаркированную  информацию, а второй сжимает информацию для более быстрой и четкой ее передачи, а затем восстанавливает ее на получающем модеме. Оба эти режима заметно увеличивают скорость и чистоту передачи информации, особенно в российских телефонных линиях.

Также существуют мировые стандарты скорости модема, сжатия данных и коррекции ошибок. Очень дорогие суперсовременные модемы имеют возможность воспроизведения голоса, записанного в цифровом режиме и сжатия речевых сигналов, что позволяет использовать их в качестве автоответчиков. Также некоторые модели снабжены переключателем речь/данные, встроенным тестированием, определителем номера и другими полезными функциями.

Последние годы спрос на модемы стал достаточно высок, т.к. они необходимы практически  каждому работающему на компьютере человеку. Модемы позволяют достаточно быстро передавать с одного компьютера на другой пакеты документов и связываться по электронной почте, а также обеспечивают доступ в глобальные мировые сети.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

Источник бесперебойного питания (ИБП) – устройство, предназначенное  для защиты компьютера от скачков напряжения или отключения электроэнергии. Для надёжной работы компьютера ему необходимо устойчивое питание. Как показывает исследование фирмы IBM, за месяц практически каждый компьютер испытывает 128 нарушений электропитания – от скачков напряжения (которые могут привести к повреждению оборудования) до мгновенных и длительных понижений напряжения и отключения питания, которые могут вызвать потерю данных. ИБП при малейших колебаниях напряжения мгновенно переключает компьютер на аварийное питание от резервных батарей, позволяя продолжить работу при кратковременном отключении или корректно завершить работу при длительном отключении электроэнергии.

Взаимосвязь аппаратного и программного обеспечения

Аппаратное  обеспечение ПК включает электронные компоненты и различные внешние устройства для обработки и хранения данных, обмена информации с пользователем и связи с другими электронными системами. Обмен информацией между компонентами компьютера выполняет системная шина. Стандартная конфигурация ПК – это системный блок, монитор, клавиатура. Все остальное аппаратное обеспечение относится к периферийному оборудованию и подключается к компьютеру через порты – специальные разъемы на тыльной стороне системного блока.

Работа системного блока обеспечивается взаимодействием электрических схем на кремниевом кристалле, площадь которого не превышает 2 кв.см. Размер схемы определил ее название – микросхема, чип (chip), интегральная схема.