Понятие персонального компьютера

     Когда мы играем в компьютерные игры, то чаще всего используем клавиши со стрелками. Их еще называют "курсорными клавишами". С помощью этих клавиш можно управлять тем, как бегает по экрану герой игры. Очень часто в играх используются клавиши СTRI и ALT. Одной клавишей герой стреляет, а другой - прыгает. Это довольно большие клавиши, к тому же они находятся в самом низу клавиатуры, и потому ими пользоваться удобно.

     Самая длинная клавиша - ПРОБЕЛ. Ее можно  нажать даже с завязанными глазами. И потому ее тоже очень часто используют в играх. 

     Мышь (мышка) 

     Мышь - очень удобная пластмассовая  машинка для употребления компьютером. Это небольшая коробочка, внутри которой крутится резиновый шарик. Когда мышка двигается по столу или по специальному коврику, шарик крутится, а на экране двигается указатель мышки(курсор).

     Как и клавиатура и джойстик, мышь служит для управления компьютером. Это как бы "клавиатура наоборот". У клавиатуры более 100 клавиш, а у мыши-всего 2, но зато мышь можно катать по столу, а клавиатура стоит на одном месте.

     У мыши есть кнопки. Обычно их две - правая кнопка и левая. На левую кнопку удобно нажимать указательным пальцем. Поэтому  эта кнопка используется очень часто. (У тех, кто не моет руки перед игрой с компьютером, эта кнопка особенно быстро пачкается). Правая кнопка используется реже - когда надо сделать что-то очень хитрое или умное.

     Бывают  мыши с тремя кнопками. У них  между правой и левой кнопками есть еще средняя кнопка. Эта кнопка замечательна тем, что она одна из самых бесполезных вещей на свете. Много лет назад были очень умные люди, которые ее придумали, но программ для таких мышей не делают, а трехкнопочные мыши еще встречаются. 

     Принтер 

     Если  вам удастся создать что-нибудь на компьютере, например, нарисовать свой портрет при помощи графического редактора, то, конечно же, захочется  показать его друзьям. А если у  друзей нет компьютера? Тогда хотелось бы напечатать этот рисунок на бумаге.

     Чтобы вывести на бумагу информацию, имеющуюся  в компьютере, служит принтер. Принтер - это отдельное устройство. Он подключается к компьютеру с помощью разъема. Самые первые принтеры для компьютеров  печатали очень медленно и могли  напечатать только текст, похожий на тот, что получается на пишущей машинке. Потом появились принтеры, способные по точкам печатать картинки.

     Сегодня самые популярные принтеры – лазерные. На них получаются странички, не уступающие по качеству книжным. 

     Сканер 

     Сканер - это как бы принтер "наоборот". С помощью принтера компьютер  печатает на бумаге тексты или картинки. А с помощью сканера - наоборот. Напечатанные на бумаге тексты или картинки вводят в компьютер.

     Сканерами пользуются художники, когда рисуют картинки для компьютерных игр. Но художники  ими пользоваться не очень любят. Они привыкли рисовать карандашом на бумаге - так получается лучше и  быстрее. Поэтому картинки для игр сначала рисуют карандашом. Потом картинку вводят в компьютер при помощи сканера. Так нарисованная картинка превращается в данные, которые поступают в компьютер. На компьютере картинку раскрашивают. Для раскрашивания используют графический редактор.

     Хоть  графический редактор и не очень  удобен для рисования, для раскрашивания он подходит очень хорошо.

     Сканер  так же необходим художнику, как  писателю - принтер.

     Анализ  новых решений построения структуры  компьютера показывает, что процессор, память, устройства ввода - вывода составляют основу любого компьютера. Рассмотрим наиболее распространенную структурную  схему, которая лежит в основе наиболее часто встречающихся моделей  компьютеров, в частности персональных. Модульность, магистральность, микропрограммируемость, используется при разработке практически любой модели компьютера.

     Модульность - это построение компьютера на основе набора модулей. Модуль представляет собой  конструктивно и функционально  законченный электронный блок в  стандартном исполнении. Это означает, что с помощью модуля может  быть реализована какая-то функция  либо самостоятельно, либо совместно  с другими модулями. Организация  структуры ЭВМ на модульной основе аналогична строительству блочного дома, где имеются готовые функциональные блоки, например санузел, кухня, которые устанавливаются в нужном месте.

     Магистральность - это способ связи между различными модулями компьютеров, т.е. все входные и выходные устройства подсоединены одними и теми же проводами, называемыми шинами. Как в городе главной артерией является центральная улица, связывающая центр города с помощью различных улиц и переулков с домами, кварталами, районами, так и в компьютере главной артерией является магистраль, по которой происходит основное движение информации.

     Магистраль  компьютера состоит из нескольких групп  шин, объединенных по функциональному признаку. Шинами данных служат провода, по которым передается только информация, шинами адреса-провода, по которым передаются адреса ячеек и участков памяти, шинами управления-провода, по которым передаются управляющие сигналы. Магистральный принцип лег в основу организации интерфейса. Интерфейс - это совокупность аппаратуры сопряжения и программных средств для организации связи устройств компьютера и самих компьютеров. Аппаратуру сопряжения составляют электронные модули и шины предназначенные для выполнения различных функций. Организует работу аппаратуры сопряжения по передаче информации комплекс специальных программ.

     Для реализации принципа микропрограммируемости необходимо наличие в компьютере так называемой постоянной памяти, в ячейках которой будут постоянно храниться коды, соответствующие различным комбинациям управляющих сигналов. Каждая такая комбинация позволяет выполнить элементарную операцию, т.е. подключить определенные электрические цепи и схемы.

     Для того чтобы выполнить элементарную операцию, необходимо задать управляющий  сигнал. Как уже было сказано, он хранится в ячейке постоянной памяти, имеющей совершенно определенный, конкретный адрес. Значит, достаточно задать определенную последовательность адресов, чтобы был сформирован набор управляющих сигналов для выполнения элементарных операций. Задает эту последовательность адресов микропрограмма, также хранящаяся в постоянной памяти.

     Современный компьютер можно представить  в большинстве случаев упрощенной структурной схемой, где выделены центральная и периферийная части. К центральной части относятся  процессор и внутренняя память, к  периферийной части - устройства ввода-вывода и внешняя память. В основу упрощенной структурной схемы заложены принципы магистральности, модульности, микропрограммирумостью. 
 

3. Внешние запоминающие устройства

     Накопители  на гибких дисках. 

     Одни  из старейших периферийных устройств  ПК - накопители на гибких дисках (Floppy Disk Drive), так называемые флоппи-диски. Носителем  информации служат дискеты диаметрами 3,5”, 5,25”и 8”. В наши дни дискеты 5,25” используются крайне редко, 8” не используются совсем. Для всех форматов конструкция дискет одинакова. На пластмассовый диск, расположенный в пластиковом футляре наносится магнитный слой для записи информации.

     Существует  понятие “плотность записи”. От нее  зависит объем записываемой информации. Существуют стандарты SS/SD, DS/DD, DS/HD для 5/25”  объем записываемой информации от 180 Кб до 1.2 Мб. DD, HD и ED для 3,5” дискет, объем записываемой информации от 720 Кб до 2,88 Мб.

     Чаще  всего встречаются дискеты 3,5” HD. Как носители информации дискеты  почти изжили себя. Малый объем, небольшая  скорость чтения/записи, ненадежность делают их применение невыгодным. Однако, они обладают большой мобильностью.

     Накопители  на жестких дисках.

     Следующий тип носителей – так называемые “винчестеры” или накопители на жестких  дисках (Hard Disk Drive). По сравнению с  дискетами они имеют некоторые  преимущества: объем записываемой информации многократно превосходит возможности  гибких дисков, скорость чтения/записи также намного больше, надежность гораздо более высока. “Винчестеры” выполняются как в виде внутренних и внешних (переносных) устройств. Физические размеры дисков определяются так  называемым форм-фактором. HDD с форм-фактором 3,5” имеют стандартные размеры  корпуса 41.6х101х146 мм. Также они имеют  несколько стандартных значений высоты 2,6”, 1”,3/4”, 0,5”. Чаще всего в  компьютерах используются винчестеры 3,5”, 1” в высоту, так называемые Slimline. Винчестеры бывают нескольких типов: MFM, RLL, ESDI, IDE и SCSI. Диски типов MFM, RLL и ESDI уже не устанавливаются в современные машины. Их использовали на ПК типа ХТ и 286АТ.

     Одними  из первых винчестеров, достигшими емкости 100 Мб были диски типа ESDI. Они использовались на сетевых серверах и высокоскоростных устройствах.

     Сегодня используются винчестеры типа IDE (Integrated Drive Electronics). Их главное отличие от предыдущих типов заключается в  том, что управляющая электроника  расположена не в контроллере, а  на винчестере. Данное преимущество проявляется  при приеме и передаче информации, так как в таких устройствах  оптимально согласованы прием и  передача сигналов. IDE HDD обрабатывают данные совместно с шиной ввода/вывода, поэтому частота тактового сигнала  шины должна соответствовать быстродействию HDD.

     Винчестеры  типа SCSI имеют самую высокую скорость обмена данными. Хотя их основные характеристики сопоставимы с IDE-винчестерами, они  различаются тем, что SCSI-винчестеры могут хранить большие объемы информации за счет высокой скорости обмена данными, в то время как  объем IDE-винчестеров ограничен их производительностью.

     Основной  характеристикой винчестера является его емкость. Сегодня объем данных, которые можно записать должен быть не менее 4-5 Гб. Однако требования постоянно  растут, поэтому жесткий диск приходится менять раз в 1-2 года. Частота смены  зависит от то того насколько интенсивно и с какими целями используется компьютер.

     Следующая важная характеристика - время доступа  необходимое HDD для поиска информации на диске. Сегодня среднее время  доступа для лучших IDE и SCSI дисков - это значение меньше 10 мс.

     Среднее время поиска – время в течение  которого магнитные головки перемещаются от одного цилиндра к другому. Эта  характеристика зависит, в основном, от механизма привода головок, а  не от интерфейса диска.

     Скорость  передачи данных, зависит от числа  байт в секторе, количестве секторов на дорожке и от скорости вращения дисков (3000-3600 об./мин).У самых современных HDD скорость достигает 7200 об/мин.

     Гарантированное производителями время безотказной  работы обычно составляет 20000-500000 часов. Однако, наработка винчестера за год  составит 8760 часов, что делает этот параметр не столь важным, так как  винчестер устареет раньше чем испортится.

     На  скорость работы винчестера существенно  влияет кэш-память – ячейки памяти, размещенные на контроллере винчестера. Она работает по принципу кэш памяти 2-го уровня. Типичная величина может  варьироваться от 64 Кб. до 1024 Кб.

     Съемные/внешние/переносные жесткие диски по своим характеристикам  не отличаются от обычных. Альтернативой  являются накопители со сменными дисками, в отличии от съемных винчестеров  подвижным является лишь непосредственно  носитель информации, функционально  напоминают накопители на жестких дисках, но существенно превосходят их по характеристикам. Объем записываемой информации варьируется от 100 Мб, до 1 Гб, среднее время доступа 10-30 мс, средняя скорость обмена 4-6 Мб/сек. Производственных стандартов на данный вид ВЗУ не существует, однако наиболее распространены накопители серии Zip и Jaz фирмы iOmega.

     Приводы CD-ROM.

     Ранее использовавшиеся для аудиоаппаратуры  компакт-диски были модифицированы для применения в РС и теперь стали  неотъемлемой частью современных компьютеров. СD являются отличным носителем информации. Они более компактны, удобны и  дешевы чем винчестер, однако, не могут  использоваться как HDD, так как стоимость  записи и ее скорость намного выше. Привод выполняется как внутренне устройство, и имеет размер дисковода 5,25”. Может управляются через IDE-, SCSI-интерфейс или звуковую карту. Диск изготавливается из поликарбоната, с одной стороны его покрывают отражающим слоем (из алюминия или золота). Запись осуществляется путем выжигания чередований углублений в металлическом слое лазерным лучом.