Видеопамять — это специальная
оперативная память, в которой
формируется графическое изображение.
Чаще всего ее величина от 512
Кб до 4 Мб для самых лучших
ПК при реализации 16,7 млн. цветов.
Настольные компьютеры, как правило, снабжены
телевизионными мониторами. Предпочтение
следует отдавать мониторам с низким уровнем
излучения (Low Radiation). Компьютеры типа NoteBook
часто используют жидкокристаллический
дисплей. Он более безопасен, чем телевизионный.
К персональному компьютеру могут
подключаться и другие дополнительные
устройства (мышь, принтер, сканер
и др.). Подключение производится
через Порты - специальные разъемы
на задней панели.
ПОРТЫ бывают параллельные и
последовательные. По последовательному
порту информация передается
поразрядно (более медленно) по малому
числу проводов. К последовательному
порту подключаются мышь и
модем. По параллельному порту
информация передается одновременно
по большому числу проводов, соответствующему
числу разрядов. Скорость передачи
информации при этом выше, но
длина проводов может быть
не более 1,5 м. К параллельному
порту подключается принтер и
выносной винчестер.
ПРИНТЕРЫ предназначены для распечатки
текста и графических изображений.
Принтеры бывают матричные, струйные
и лазерные. Они, как правило,
подключаются к параллельному
порту LPT1. Струйные и лазерные
принтеры позволяют осуществлять
цветную печать. Матричные принтеры
бывают с 9-игольчатой и 24-игольчатой
головкой (более медленная, но
более качественная печать). Они
подобны пишущей машинке - печать
производится ударом матрицы
из иголок через красящую ленту,
ресурс которой около 500 листов
бумаги. Матричные принтеры относительно
дешевы и дают удовлетворительное
качество печати как на английском,
так и на русском языке. Максимальное разрешение
9-игольного принтера Epson FX-100 — 244 точки
на дюйм.
МЫШЬ представляет собой манипулятор
для управления программами, внешне
похожий на мышку. Она резко
облегчает процесс управления, но
многие современные программы,
например Windows, просто не могут нормально
работать без мыши. Большинство программ
используют две из трех клавиш мыши. Левая
клавиша — основная, ей управляют компьютером.
Она играет роль клавиши Enter. Функции правой
клавиши зависят от программы. Часто она
играет роль клавиши Esc. Если пользователь
"левша", то можно в ряде программ
поменять клавиши местами. Для мыши, как
правило, используется специальный коврик
для более надежного контакта с шариком
мыши при перемещении ее по столу. Мыши
бывают механическая и оптическая.
8).Характеристики
основных устройств.
Процессор
(микропроцессор, центральный процессор,
CPU) – основная микросхема компьютера,
в которой и производятся все
вычисления. Он представляет из себя большую
микросхему (например, размеры микропроцессора
Pentium примерно 5*5*0,5 см), которую можно легко
найти на материнской плате. На процессоре
установлен большой медный ребристый
радиатор, охлаждаемый вентилятором. Конструктивно
процессор состоит из ячеек, в которых
данные могут не только храниться, но и
изменяться. Внутренние ячейки процессора
называют регистрами. Важно также отметить,
что данные, попавшие в некоторые регистры,
рассматриваются не как данные, а как команды,
управляющие обработкой данных в других
регистрах. Среди регистров процессора
есть и такие, которые в зависимости от
своего содержания способны модифицировать
исполнение команд. Таким образом, управляя
засылкой данных в разные регистры процессора,
можно управлять обработкой данных. На
этом и основано исполнение программ.
С остальными устройствами компьютера,
и в первую очередь с оперативной
памятью, процессор связан несколькими
группами проводников, называемых
шинами. Основных шин три: шина
данных, адресная тина и командная
шина.
Адресная шина. У процессоров
Intel Pentium (а именно они наиболее распространены
в персональных компьютерах) адресная
шина 32-разрядная, то есть состоит из 32
параллельных линий. В зависимости от
того, есть напряжение на какой-то из линий
или нет, говорят, что на этой линии выставлена
единица или ноль. Комбинация из 32 нулей
и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий
на одну из ячеек оперативной памяти. К
ней и подключается процессор для копирования
данных из ячейки в один из своих регистров.
Шина данных. По этой шине происходит
копирование данных из оперативной
памяти в регистры процессора
и обратно. В компьютерах, собранных
на базе процессоров Intel Pentium, шина
данных 64-разрядная, то есть состоит из
64 линий, по которым за один раз на обработку
поступают сразу 8 байтов.
Шина команд. Для того чтобы
процессор мог обрабатывать данные,
ему нужны команды. Он должен
знать, что следует сделать
с теми байтами, которые хранятся
в его регистрах. Эти команды
поступают в процессор тоже
из оперативной памяти, но не
из тех областей, где хранятся
массивы данных, а оттуда, где
хранятся программы. Команды тоже
представлены в виде байтов. Самые
простые команды укладываются
в один байт, однако есть и
такие, для которых нужно два,
три и более байтов. В большинстве современных
процессоров шина команд 32-разрядная (например,
в процессоре Intel Pentium), хотя существуют
64-разрядные процессоры и даже 128-разрядные.
Система команд процессора. В
процессе работы процессор обслуживает
данные, находящиеся в его регистрах,
в поле оперативной памяти, а
также данные, находящиеся во
внешних портах процессора. Часть
данных он интерпретирует непосредственно
как данные, часть данных –
как адресные данные, а часть
– как команды. Совокупность
всех возможных команд, которые
может выполнить процессор над
данными, образует так называемую
систему команд процессора. Процессоры,
относящиеся к одному семейству,
имеют одинаковые или близкие
системы команд. Процессоры, относящиеся
к разным семействам, различаются
по системе команд и невзаимозаменяемыми.
Совместимость процессоров. Если
два процессора имеют одинаковую
систему команд, то они полностью
совместимы на программном уровне.
Это означает, что программа, написанная
для одного процессора, может
исполняться и другим процессором.
Процессоры, имеющие разные системы
команд, как правило, несовместимы
или ограниченно совместимы на
программном уровне.
Группы процессоров, имеющих ограниченную
совместимость, рассматривают как
семейства процессоров. Так, например,
все процессоры Intel Pentium относятся
к так называемому семейству х86. Родоначальником
этого семейства был 16-разрядный процессор
Intel 8086, на базе которого собиралась первая
модель компьютера IBM PC. Впоследствии выпускались
процессоры Intel 80286, Intel 80386, Intel 80486, Intel Pentium
60,66,75,90,100,133; несколько моделей процессоров
Intel Pentium MMX, модели Intel Pentium Pro, Intel Pentium II,
Intel Celeron, Intel Xeon, Intel Pentium III (см. рис. 2.3,а),
Intel Pentium IV и другие. Все эти модели, и не
только они, а также многие модели процессоров
компаний AMD и Cyrix относятся к семейству
х86 и обладают совместимостью по принципу
«сверху вниз».
Основные параметры процессоров.
Основными параметрами процессоров
являются: рабочее напряжение, разрядность,
рабочая тактовая частота, коэффициент
внутреннего умножения тактовой
частоты и размер кэш-памяти.
Рабочее напряжение процессора
обеспечивает материнская плата,
поэтому разным маркам процессоров
соответствуют разные материнские
платы (их надо выбирать совместно).
По мере развития процессорной
техники происходит постепенное
понижение рабочего напряжения.
Ранние модели процессоров х86
имели рабочее напряжение 5 В.
С переходом к процессорам
Intel Pentium оно было понижено до 3,3 В, а в настоящее
время оно составляет менее 3 В. Причем
ядро процессора питается пониженным
напряжением 2,2 В. Понижение рабочего напряжения
позволяет уменьшить расстояния между
структурными элементами в кристалле
процессора до десятитысячных долей миллиметра,
не опасаясь электрического пробоя. Пропорционально
квадрату напряжения уменьшается и тепловыделение
в процессоре, а это позволяет увеличивать
его производительность без угрозы перегрева.
Разрядность процессора показывает,
сколько бит данных он может
принять и обработать в своих
регистрах за один раз (за
один такт). Первые процессоры
х86 были 16-разрядными. Начиная с процессора
80386 они имеют 32-разрядную архитектуру.
Современные процессоры семейства Intel
Pentium остаются 32-разрядными, хотя и работают
с 64-разрядной шиной данных (разрядность
процессора определяется не разрядностью
шины данных, а разрядностью командной
шины).
В основе работы процессора
лежит тот же тактовый принцип,
что и в обычных часах. Исполнение
каждой команды занимает определенное
количество тактов. В настенных
часах такты колебаний задает
маятник; в ручных механических
часах их задает пружинный
маятник; в электронных часах
для этого есть колебательный
контур, задающий такты строго
определенной частоты. В персональном
компьютере тактовые импульсы
задает одна из микросхем, входящая
в микропроцессорный комплект (чипсет),
расположенный на материнской
плате. Чем выше частота тактов,
поступающих на процессор, тем
больше команд он может исполнить
в единицу времени, тем выше
его производительность. Первые
процессоры х86 могли работать
с частотой не выше 4,77 МГц, а
сегодня рабочие частоты, некоторых
процессоров уже превосходят
500 миллионов тактов в секунду
(500 МГц).
Тактовые сигналы процессор получает
от материнской платы, которая,
в отличие от процессора, представляет
собой не кристалл кремния,
а большой набор проводников
и микросхем. По чисто физическим
причинам материнская плата не
может работать со столь высокими
частотами, как процессор. Сегодня
ее предел составляет 100-133 МГц.
Для получения более высоких
частот в процессоре происходит
внутреннее умножение частоты
на коэффициент 3; 3,5; 4; 4,5; 5 и более.
Обмен данными внутри процессора
происходит в несколько раз
быстрее, чем обмен с другими
устройствами, например с оперативной
памятью. Для того чтобы уменьшить
количество обращений к оперативной
памяти, внутри процессора создают
буферную область – так называемую
кэш-память. Это как бы «сверхоперативная
память». Когда процессору нужны
данные, он сначала обращается
в кэш-память, и только если
там нужных данных нет, происходит
его обращение в оперативную
память. Принимая блок данных
из оперативной памяти, процессор
заносит его одновременно и
в кэш-память. «Удачные» обращения
в кэш-память называют попаданиями
в кэш. Процент попаданий тем
выше, чем больше размер кэш-памяти,
поэтому высокопроизводительные
процессоры комплектуют повышенным
объемом кэш-памяти.
Центральный
процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) —
это основной рабочий компонент компьютера,
который выполняет арифметические и логические
операции, заданные программой, управляет
вычислительным процессом и координирует
работу всех устройств компьютера.
Центральный процессор в общем
случае содержит в себе:
арифметико-логическое
устройство;
шины
данных и шины адресов;
регистры;
счетчики
команд;
кэш
— очень быструю память малого
объема (от 8 до 512 Кбайт);
математический
сопроцессор чисел с плавающей
точкой.
Современные процессоры выполняются
в виде микропроцессоров. Физически
микропроцессор представляет собой
интегральную схему — тонкую
пластинку кристаллического кремния
прямоугольной формы площадью
всего несколько квадратных миллиметров,
на которой размещены схемы,
реализующие все функции процессора.
Кристалл-пластинка обычно помещается
в пластмассовый или керамический
плоский корпус и соединяется
золотыми проводками с металлическими
штырьками, чтобы его можно
было присоединить к системной
плате компьютера.
В вычислительной системе может
быть несколько параллельно работающих
процессоров; такие системы называются
многопроцессорными. Память компьютера
построена из двоичных запоминающих
элементов — битов, объединенных
в группы по 8 битов, которые
называются байтами. (Единицы измерения
памяти совпадают с единицами
измерения информации). Все байты
пронумерованы. Номер байта называется
его адресом.
Байты могут объединяться в
ячейки, которые называются также
словами. Для каждого компьютера
характерна определенная длина
слова — два, четыре или
восемь байтов. Это не исключает
использования ячеек памяти другой
длины (например, полуслово, двойное
слово).
Как правило, в одном машинном
слове может быть представлено
либо одно целое число, либо
одна команда. Однако, допускаются
переменные форматы представления информации
Широко используются и более
крупные производные единицы
объема памяти: Килобайт, Мегабайт,
Гигабайт, а также, в последнее
время, Терабайт и Петабайт.