Для підключення пристроїв вводу-виводу до системної магістралі на основній (материнській) платі комп’ютера є спеціальні з’єднувачі (слоти). В сучасних комп’ютерах більшість таких пристроїв є вбудованими (інтегрованими) в материнську плату і потреби в їх встановленні немає.

 

4. Периферійні пристрої.

 

      Периферійні пристрої призначені для забезпечення вводу-виводу інформації в необхідному  для оператора форматі, а також  зручності взаємодії останнього з комп’ютером. Периферійні пристрої бувать зовнішніми або вбудованими.

      Зовнішні  пристрої виготовляються, як окремі прилади, які обладнані власним блоком живлення і вимагають для підключення  окремої розетки в електричній  мережі. Зв’язок між комп’ютером та зовнішніми пристроями здійснюється за допомогою спеціальних сигнальних кабелів через відповідні пристрої вводу-виводу. В зовнішньому виконанні виготовляються пристрої, які мають значну споживану потужність, або з ергономічних міркувань (з точки зору зручності використання) не можуть бути виготовлені у внутрішньому виконанні.

      Внутрішні периферійні пристрої не мають власного блоку живлення, а тому використовують блок живлення комп’ютера і є вбудованими в його системний блок. Зв’язок між комп’ютером і такими пристроями реалізується за допомогою спеціальних сигнальних кабелів (шлейфів) через відповідні пристрої вводу-виводу або безпосередньо за системною магістраллю.

      Існують багато різновидів периферійних пристроїв, основними з яких є:

      Клавіатура. Призначена для вводу інформації в комп’ютер та керування з боку оператора процесом виконання програми. Підключається до ПК через контролер клавіатури або порт IrDA і є зовнішнім пристроєм, хоча і не має власного блоку живлення.

      Монітор. Призначений для відображення (виводу) інформації – результатів роботи програм на екрані електронно-променевої трубки (ЕПТ). Сучасні монітори використовують т.з. рідкокристалічний екран, що суттєво покращує їх технічні характеристики, зменшує габарити та споживану потужність а також шкідливий вплив на оператора. Підключається до ПК через відеоадаптер і є зовнішнім пристроєм.

      Маніпулятор “миша”. Є зручним інструментом керування комп’ютером, особливо, якщо на останньому виконуються програми з графічним інтерфейсом користувача. Є електронно-механічним пристроєм, який відслідковує власне переміщення на поверхні і передає дану інформацію до ПК, який, обробивши її, відповідним чином реагує. Власного блоку живлення не має, хоча і виготовляється в зовнішньому виконанні іпідключається до ПК через послідовний порт або порт IrDA.

      Дисководи гнучких дисків (FDD – Floppy Disk Drive). Призначені для запису та читання інформації на змінних магнітних носіях – гнучких дисках (дискетах). Дискети (а відповідно, і дисководи) бувають двох форматів; 5.25 та 3.5 дюймовими (1 дюйм » 2.25 см.). Як правило, є внутрішніми пристроями і підключаються до ПК через контролер гнучких дисків.

      Жорсткі диски (HDD – Hard Disk Drive). Реалізують збереження інформації на незмінних магнітних носіях. В порівнянні з гнучкими магнітними дисками (дискетами) можуть зберігати набагато більші об’єми інформації і здійснювати її читання/запис набагато швидше. Підключаються до комп’ютера через контролер жорстких дисків і є внутрішніми пристроями.

      Дисководи CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD. Дозволяють працювати з інформацією на оптичних дисках (compact-disk). В залежності від матеріалу виготовлення та функціонального призначення оптичних дисків дозволяють читання даних – CD-ROM, одноразовий запис та багаторазове читання – CD-R, багаторазове читання та запис (CD-RW). Оптичні диски можуть зберігати 650-700 МБайт (1 Байт = 1024 кБайт =1 048 576 байт), диски DVD – приблизно в 40 разів більше. Можуть виготовлятися в зовнішньому або внутрішньому виконанні. Зовнішні дисководи підключаються до комп’ютера через паралельний порт; внутрішні – через контролер жорстких дисків.

      Стримери. Призначені для збереження великих об’ємів інформації на магнітних касетних накопичувачах. В якості носіїв інформації можуть використовуватись як звичайні аудіо-відео касети так і спеціалізовані касетні накопичувачі.Бувають внутрішніми (підключаються через контролер жорстких дисків) і зовнішніми (підключаються через послідовний або паралельний порти).

      Принтери, плоттери. Призначені для відображення текстової та графічної інформації на папері та інших матеріалах. Технології фіксування інформації можуть бути різними, найпоширенішми з яких є матрична, лазерна та струменева. Принтери та плоттери є зовнішніми пристроями і підключаються до ПК через послідовний або паралельний порти.

      Модеми. Дозволяють передавати інформацію на значні відстані за телефонними каналами зв’язку. За допомогою модемів реалізуються глобальні комп’ютерні мережі – WAN – Wide Area Network). Модеми виготовляються в зовнішньому або внутрішньому виконанні; зовнішні модеми підключаються через послідовний порт, внутрішні – безпосередньо до системної магістралі комп’ютера.

      Мікрофони, акустичні системи. Забезпечують ввід-вивід аудіо-інформації. Є зовнішніми пристроями, акустичні системи можуть бути активними (обладнаними власним блоком живлення та підсилювачем звукового сигналу), підключаються до ПК через звуковий адаптер.

      Сканери. Призначені для вводу текстової та графічної інформації безпосередньо з паперових носіїв. Є зовнішніми пристроями: підключаються до ПК через паралельний порт або спеціалізований контролер, який входить до комплекту поставки.

      Спеціалізовані  периферійні пристрої та пристрої вводу-виводу. Магістрально-модульна організація комп’ютера дозволяє здійснювати модернізацію (дообладнання) комп’ютера різними пристроями, які можуть бути підключеними до системної магістралі і здійснювати обмін інформацією з ПК за її правилами. Така архітектура комп’ютера називається відкритою.

      Теоретично  існує можливість (і фактично вона реалізується) обладнання комп’ютера будь-якими пристроями, в тому числі і контролерами керування різними фізичними об’єктами та технологічними процесами, що дозволяє ефективно використовувати комп’ютер в промисловому виробництві.

      В промисловості найчастіше комп’ютер використовують для керування потенційно небезпечними або шкідливими об’єктами (наприклад – реактори атомних електростанцій) а також швидкими технологічними процесами, які потребують миттєвої реакції. Особливістю таких комп’ютерів є робота в реальному масштабі часу та необхідність обробки інформації різних форматів, яка надходить від різнотипних пристроїв (датчиків).

 

5. Програмне забезпечення.

 

      У відповідності з принципом програмного  керування Чарлза Беббіджа, одним  з необхідних компонентів комп’ютера є програма (програмне забезпечення). Саме програмне забезпечення реалізує деякі “частково інтелектуальні” функції комп’ютера і дає можливість його застосування в практичній діяльності.

      Програмне забезпечення поділяють на системне та прикладне. Системне програмне забезпечення працює безпосередньо з апаратним  забезпеченням комп’ютера і фактично є комплектом сервісних функцій, які реалізують певні елементарні дії. До системного програмного забезпечення належать операційні системи та драйвери пристроїв, а також набори спеціальних сервісних програм: які прийнято називати утилітами.

      Операційна  система – це програма: яка дозволяє користувачеві працювати з комп’ютером шляхом ініціалізації (запуску) необхідних команд (програм). Операційна система здійснює запуск та припинення роботи програми, розподліл оперативної пам’яті між кількома програмами, надає прикладному програмному забезпеченню в розпорядження набір сервісних функцій. Операційна система завантажується в оперативну пам’ять комп’ютера безпосередньо після його ввімкнення і знаходиться там постійно.

      Драйвери  пристроїв є спеціалізованими програмами, призначеними для керування апаратними пристроями (пристроями вводу-виводу) комп’ютера. Драйвери пристроїв надають можливість операційній системі працювати з різноманітними пристроями без заміни чи модернізації програмного коду останньої; тобто механізм драйверів реалізує відкриту архітектуру операційних систем. Драйвери стандартних пристроїв, найчастіше, є складовими частинами операційних систем; драйвери спеціалізованих пристроїв є окремими програмами, які постачаються разом з пристроями, для яких вони призначені.

      До  прикладного програмного забезпечення належать програми, які дозволяють використовувати комп’ютер в певній конкретній галузі діяльності. Прикладне програмне забезпечення в процесі роботи користується сервісними функціями, наданими йому в розпорядження операційною системою (системним програмним забезпеченням).

      Прикладні програми, в порівнянні з системними, мають свою, жорстко визначену  сферу використання і широкий  набір функціональних можливостей  лише в даній сфері, тому вони є  менш універсальними і мають вищу вартість.

      Застосування  комп’ютера для вирішення певних завдань, в першу чергу, визначається наявністю або можливістю створення відповідного прикладниго програмного забезпечення. Можливість створення прикладного програмного забезпечення надає комп’ютеру властивостей універсальності, тобто комп’ютер є приладом: який може бути ефективно використаний в найрізноманітніших областях.

 

Висновки

 

      Комп’ютер передбачає наявність апаратного та програмного забезпечення. Апаратне забезпечення (hardware) є матеріальною базою, необхідною для успішного функціонування програмного забезпечення (software).

      Апаратне  та програмне забезпечення взаємодіють  між собою згідно описаного принципу програмного управління, який передбачає наявність оперативної пам’яті, яка містить оброблювані дані та програму в процесі її виконання. Із врахуванням даного принципу основними елементами архітектури комп’ютера є процесор (мікропроцесор), пам’ять та пристрої вводу-виводу, а також програма обробки інформації. Процес виконання програми полягає у виконанні послідовності команд (інструкцій), які є складовими частинами програми. Інформація будь-якого типу представлена в комп’ютері в двійковій позиційній системі числення.

      Комп’ютер будується за магістрально-модульним принципом, згідно якого всі функціональні блоки якого можуть здійснювати обмін інформацією за допомогою і за правилами роботи магістралі – набору ліній електричного зв’язку, за якими передаються інформаційні, адресні та керуючі сигнали. Магістрально-модульна організація робить архітектуру комп’ютера відкритою, тобто доступною для модернізації та нарощування функціональних можливостей.

      Для забезпечення зручного вводу та відображення інформації використовується широкий  набір периферійних пристроїв.

      Необхідною  умовою працездатності комп’ютера є наявність системного програмного забезпечення, основним поняттям якого є операційна система. Операційна система керує обладнанням через посередництво драйверів пристроїв і забезпечує можливість запуску та виконання прикладного програмного забезпечення.

      Прикладне програмне забезпечення (applications) дозволяє практично використовувати комп’ютер в деякій конкретній області діяльності. Можливість ефективного використання комп’ютера в деякій сфері безпосередньо залежить від наявності або можливості створення прикладного програмного забезпечення для даної сфери.

 

Додаток 1

Системи числення

 

      Системою  числення називається множина символів (цифр) та правил їх використання для  запису чисел. Кількість цифр, які  використовує система числення для  запису чисел, називається основою системи числення. Розрізняють позиційні або непозиційні системи числення.

      В непозиційних системах числення вага кожної цифри (внесок цифри в числовий еквівалент числа) не залежить від позиції  цифри в запису числа, а числовий еквівалент числа є сумою значень всіх цифр числа. Прикладом непозиційних систем числення є римська система числення.

      В позиційних системах числення внесок кожної цифри до числового еквіваленту  числа безпосередньо залежить від  позиції цифри в запису самого числа. Кількість позицій, яка необхідна для представлення числа, називається розрядністю числа, а номери позицій цифр в числі називаються вагами розрядів.

      Будь-яке  число в позиційній системі числення може бути представленим у вигляді:

      (1)