Состав персональных компьютеров
Типы персональных компьютеров
Классы современных ЭВМ
(по размерам и функциональным возможностям)
| Супер-ЭВМ | Для выполнения сложных научных расчетов (например, в нефтяной или ядерной промышленности) | 1000 и более параллельно работающих процессоров. | CRAY VAX-1000 nCube |
| Большие ЭВМ (Mainframe) | Для обработки больших массивов информации (банки, крупные предприятия) | Мультипроцессорная архитектура (до 10 МП). Подключение до 200 рабочих мест. | Tandem ЕС-1066 |
| Супермини-ЭВМ | Для управления предприятиями. | Мультипроцессорная архитектура (до 10 МП). Подключение до 200 терминалов. | Семейство VAX Sparc |
| Мини-ЭВМ | Для управления предприятиями среднего размера | Однопроцессорная архитектура | ES/9000 |
| Микро-ЭВМ: Ø Персональные компьютеры Ø Профессиональные рабочие станции Ø Серверы | Для индивидуального обслуживания пользователей, автоматизации проектирования и эксперимента, работы в вычислительных сетях | Однопроцессорная архитектура, высокое быстродействие, гибкость конфигурации. | IBM, APPLE и др. |
Числовые характеристики могут меняться, поскольку компьютерная техника развивается очень динамично.
Ø Настольные (Desktop)
Ø Портативные (Laptop)
Ø Блокнотные (Notebook)
Ø Мультимедиа (MPC)
Ø Плоско панельные (Panel PC, в отличие от других есть сенсорный экран с "дружественным интерфейсом", но возможно подключение клавиатуры и "мыши", в одном корпусе совмещены системный блок и дисплей жидкокристаллический цветной).
Стандартный набор персонального компьютера содержит:
Ø Системный блок (процессорный блок)
Ø Дисплей (Монитор)
Ø Принтер
Ø Клавиатура
Ø Мышь
В состав системного блока входит:
Ø Материнская плата, на которой находится микропроцессор, оперативная память и шина (магистраль передачи данных между процессором и оперативной памятью и внешними устройствами).
Ø Жесткий магнитный диск типа Винчестер (от англ. ружья Винчестер калибра 30/30, т.к. первый диск имел память верхней и нижней поверхностей 30/30 Кб).
Ø Контроллеры или адаптеры - электронные схемы для управления внешними устройствами.
Ø Внешние запоминающие устройства для гибких магнитных дисков, магнитооптических и лазерных (компакт) дисков типа CD-ROM и магнитных лент. В 1995/96 годах появились новые устройства, использующие компакт-диски: CD-R (позволяет выполнять однократную запись), CD-RW (Е) (допускает многократную перезапись данных на диске), DVD (устройство для работы с цифровыми видеодисками).
FОсновные характеристики микропроцессоров: тактовая частота, разрядность и архитектура.
Тактовая частота - это скорость выполнения элементарных операций в секунду (тактов одной операции).
Разрядность - количество разрядов одновременно участвующих в выполнении операции, т.е. разрядность ячеек памяти - 8-, 16-, 32-, 64-разрядные. В связи с этим существуют 8-, 16-, 32-, 64-разрядные микропроцессоры.
Микропроцессоры (МП), используемые в IBM-совместимых ЭВМ от первых до Pentium Pro, имеют CISC-архитектуру (Complex Instruction Set Computing - полный набор команд).
Однако на современном этапе существует уже RISC-архитектура (Reduced Instruction Set Computing - уменьшенный набор команд) и создается MISC-архитектура (Minimum Instruction Set Computing - минимальный набор команд).
Отличие их состоит в том, что первая архитектура содержит полный набор команд, а микропроцессор типа RISC содержит набор простых команд чаще всего встречающихся в программах. При необходимости выполнения более сложных команд в МП производится их автоматическая сборка из простых. В этих МП на выполнение каждой простой команды за счет их параллельного выполнения тратится один такт (на выполнение самой короткой команды CISC - архитектуры обычно тратится 4 такта).
МП типа RISC не совместимы с CISC МП программно. Две архитектуры RISC (уменьшенный набор) и MISC (минимальный набор), позволяют существенно увеличить скорость выполнения команд. Микропроцессоры RISC-архитектуры широко используются для создания суперЭВМ.
Монитор (дисплей) - устройство для вывода на экран текстовой и графической информации. Дисплей настольного компьютера выполнен на основе электронно-лучевой трубки, дисплей переносного компьютера - на основе жидкокристаллической технологии.
Монитор может работать в двух режимах: текстовом и графическом.
В текстовом режиме экран разбивается на знакоместа, (чаще всего на 25 строк по 80 символов в строке) на каждое из которых выводится один из 256 символов таблицы стандарта ASCII.
В графическом режиме на экран выводятся изображения по пикселям (picture element). Важными параметрами видеосистемы являются: разрешающая способность, палитра и размер видеопамяти.
Разрешающая способность выражается количеством пикселей по горизонтали и вертикали.
Палитра - это множество цветов, которые способна отображать видеосистема.
Видеосистема компьютера содержит, кроме монитора, видеоадаптер, содержащий собственную память (видеопамять). Изображение на экране формируется в видеопамяти процессором. Для черно-белых мониторов 1 пикселю соответствует 1 бит видеопамяти. Для цветных - 1 пикселю может соответствовать от 0,5 до 3-х байтов. В соответствии с этим количество воспроизводимых цветов меняется от 16 (24) - 256 (28) - 65000 (216) - 16,7 млн. (224).
Размер видеопамяти компьютера зависит от требований к разрешающей способности и палитре. Формула для подсчета видеопамяти (количество пиксель по горизонтали * количество пиксель по вертикали) * количество байт.
Разные типы мониторов имеют различные возможности для показа изображений.
| Тип монитора | Разрешение | Количество цветов | Размер видеопамяти |
| MDA - Monochrome Display Adapter | 720*360 | ||
| CGA - Color Graphics Adapter | 640*200 | ||
| EGA - Enhanced Graphics Adapter | 640*350 | 128 Кб | |
| VGA - Video Graphics Adapter | 640*480 320*200 | 256 Кб | |
| SVGA - Super Video Graphics Adapter | 640*480 800*600 1024*768 1600*1200 | 65000 (HiColor) 16,7 млн. (TrueColor) | 512 Кб 1 Мб 2 Мб 4 Мб |
| PGA - Professional Graphics Adapter | Свыше 16 млн. |
Важными характеристиками монитора являются также размер зерна и частота кадровой развертки (количество кадров в единицу времени). Если частота кадровой развертки >= 25, то человеческий глаз не воспринимает смену кадров.
Клавиатура - устройство ввода, на которой располагаются следующие группы клавиш:
Ø Алфавитно-цифровые и знаковые
Ø Функциональные (F1 - F12)
Ø Служебные клавиши для редактирования - INS (INSERT), DEL (DELETE)
Ø Служебные клавиши для смены регистров и модификации кодов других клавиш - ALT (ALTERNATE), Ctrl (CONTROL), SHIFT
Ø Клавиши для управления курсором (стрелки, Home, End, PgUp, PgDn)
Ø Служебные клавиши для фиксации регистров - CapsLock, NumLock, ScrollLock
Ø Специальные клавиши - ESC (ESCAPE), TAB, ENTER, BACKSPACE
Ø Вспомогательные клавиши - PrtSc (PrintScreen), +, -, Break
В последнее время клавиатура стандартизована, она содержит по 101-103 клавиши по стандарту QWERTY и различается расположением служебных клавиш.
Принтер - устройство вывода на печать. Основу принтера составляет сложный электромеханический агрегат, обеспечивающий формирование изображения, продвижение бумаги, подачу красителя и др. Кроме того, в состав принтера входит электронная схема управления и буферное запоминающее устройство, где хранится очередная порция информации для вывода.
Виды принтеров отличаются способами нанесения красителя на бумагу:
Ø Матричные (ударные, игольчатые, 9-48-игольные).
Ø Струйные (безударные, используются специальные чернила, вместо иголок - трубки (сопла), 12-64 тр., высокое быстродействие, бесшумность и довольно высокое качество).
Ø Лазерные (используется принцип ксерографии: изображение формируется на специальном барабане с помощью лазерного луча, а затем оттиском с подогревом закрепляется на бумаге; их отличает высокая скорость, они снабжены собственной оперативной памятью 2Мб и выше и содержат интерпретаторы с языков описания страниц - Postscript фирмы Adobe и PCL фирмы Hewlett-Packard).
Манипулятор "Мышь" - устройство ввода для управления курсором на экране монитора. Наиболее распространены механические мыши с шариком в основании, однако самые точные и надежные, но дорогие - оптические мыши. Разные модели манипуляторов типа "Мышь" для IBM PС могут иметь две или три кнопки. Но большинство программ поддерживает стандарт Microsoft Mouse - работу с двумя кнопками. Как правило, активно используется левая кнопка "мыши", правая - вспомогательная.