Архитектура персонального компьютера

и промежутков  между ними (условно - логических нулей). Лазерный луч головки привода  проходит по дорожке и по характеру  отражённого луча считывает информацию.

 

   Наиболее распространены диски CD-ROM, на которые информация наносится фабрично и не может быть изменена. Существуют также диски и приводы CD-R, которые позволяют однократно записывать и читать компакт-диски. Компакт-диски имеют низкую цену, высокое быстродействие и срок хранения данных, измеряемый десятками лет.

 

   В последние годы большое распространение получили диски DVD (Digital versatile disk - цифровой универсальный диск). Изначально изобретённый для записи цифрового видео, сейчас он используется для хранения больших объёмов (до нескольких гигабайт) информации. По своему строению DVD-диски очень походят на компакт-диски.

 

   Существуют также накопители, в которых применяется комбинация магнитных и оптических свойств вещества. Таких накопителей называют магнитооптическими.

 

 

 

                                                       Флэш-память.

 

    Флэш-память основана на некоторых электрических свойствах вещества и позволяет хранить на кристаллах, площадью несколько квадратных миллиметров, большие объёмы информации

 

. Флэш-память энергозависима. Обладая низким электропотреблением при чтении и записи данных, высокой скоростью и низкой ценой, флэш-память обладает таким недостатком, как ограниченное число циклов чтения перезаписи (несколько десятков тысяч раз). В настоящее время флэш-память используется в бытовых цифровых устройствах (цифровых фотоаппаратах, видеокамерах, мобильных телефонах  т. д.) и в качестве внешней памяти персональных компьютеров. В скором времени флэш-память вытеснит флоппи-диски в качестве основного способа обмена информации между персональными компьютерами.

 

                                  Устройство ввода информации.

 

   Устройствами ввода называются устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на машину. Разнообразие выпускаемых устройств ввода обусловлено использованием разных технологий осязаемых и голосовых. Хотя они работают по различным принципам, но предназначаются для реализации одной задачи - позволить пользователю связаться со своим компьютером.

 

                                                                  Клавиатура.

 

    Главным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура. Она в том или ином виде, скорее всего так и останется главным устройством ввода,   даже, несмотря на развитие технологий распознавания речи.

 

    Клавиатура представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом определённую электрическую цепь. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш, причём замыканию или размыканию любого из них соответствует свой уникальный цифровой код.

 

    Современные клавиатуры имеют от 101 до 105 клавиш различного назначения:

- алфавитно-цифровые, или знаковые  клавиши для ввода букв английского  и национального алфавитов, а также и различных символов;

- служебные клавиши (Enter, Tab, Esc, Insert, Delete и другие) для выполнения определённых действий, например: для окончания ввода текста, удаления символа и другие;

- клавиши управления курсором (например, Home, End, Pad Up, Pad Down);

- управляющие клавиши (Shift, Ctrl, Alt), нажимающиеся в комбинации с другими клавишами и изменяющие их значение;

- функциональные клавиши (от F1 до F12), используемые для доступа к определённым функциям в различных программах;

- вспомогательная клавиатура, используемая  для быстрого ввода чисел и  математических операций.

 

                                                            Сканер.

 

  Еще одним устройством ввода является сканер. Сканер - устройство для ввода изображений с бумажных или других оригиналов в компьютер (отсканированные изображения могут в цифровом виде редактироваться и храниться в компьютере, а тексты могут быть распознаны с помощью специальных программ и переведены в цифровой вид.). Сканеры бывают планшетными, ручными и барабанными.

 

   В планшетных сканерах считывающая линейка медленно движется параллельно поверхности листа бумаги и считывает изображения по точкам. На линейке размещены элементы, которые называются ПЗС (приборы с зарядовой связью). Планшетные сканеры имеют хорошую точность и выполняют ввод графических изображений с разрешением от 300 до 1200 точек на дюйм.

 

   Ручные сканеры перемещают вручную. Их точность и разрешение ниже (250 точек на дюйм). Самую высокую точность обеспечивают барабанные сканеры, в которых считывающая головка неподвижна, а цилиндрический барабан вращается с высокой скоростью. Изображение закрепляют на цилиндрической поверхности барабана. Барабанные сканеры обеспечивают разрешение несколько тысяч точек на дюйм.

 

 

                                                            Мышь.

 

   Мышью называется двухмерный аналоговый манипулятор, которая подключается к персональному компьютеру и снабжается, как правило, двумя  кнопками на верхней крышке и, возможно, колёсиком.

 

 Обычно принято считать левую  кнопку основной, а правую –  дополнительной. Мышь - крайне важное  устройство в составе персонального  компьютера, поскольку вместе с  клавиатурой постоянно используется для ввода информации и управления ею внутри персонального компьютера.

 

  Некоторые мыши кроме кнопок также имеют устройства для скроллинга (прокрутка вверх, влево или вправо большого изображения или текста) - резиновое колёсико (вращается дискретными "шагами"), небольшой рычажок (нажимается вперёд или назад, задавая соответствующее направление скроллинга) или так называемую кнопку-качельку (нажатие на её передний конец задаёт скроллинг верх, нажатие на задний конец - вниз).

 

   В механических мышах используется маленький шар, который выступает над нижней поверхностью устройства и вращается по мере его перемещения по поверхности. Переключатели внутри мыши определяют перемещение и направление движения шара.

 

   В оптических мышах вместо крутящегося шарика используется луч света, сканирующий координатную сетку, нанесённую на специальную подложку. С помощью такого механизма и определяется движение. Отсутствие движущихся частей в таком устройстве повышает его надёжность.

 

Мышь – не единственный вид манипулятора для работы с компьютером.

 

                         Другие манипуляторы для работы с компьютером.

 

     Touch Pad представляет собой панель (обычно прямоугольной формы) чувствительную к нажатию пальцев или ладоней. Нажав пальцем на Touch Pad и передвигая его по её поверхности, пользователь может маневрировать курсором так же, как и при использовании мышки. Для выбора какого-то пункта меню можно нажать на кнопку, а можно непосредственно на плоскость Touch Pad.

 

  Трекбол – устройство, подобное мыши, но, в отличие от него, всегда остаётся неподвижным, а управление перемещением курсора осуществляется вращением шарика, который находится в верхней части трекбола.

 

   Джойстик – устройство ввода информации, выполненное, в виде рукоятки управления, по форме напоминающей переключатель скоростей автомобиля или штурвал  самолёта. В основном джойстик используется для компьютерных игр.

 

 

 

                         Другие устройства для ввода информации в компьютер.

 

   В последнее время широкое применение нашли цифровые фотоаппараты. Они способны записывать данные на гибкий диск в виде файла, который потом нетрудно перенести на компьютер.

 

   Возможен ввод изображения в компьютер из видеокамеры.

 

   Это устройства для любителей компьютерных игр – различные рули, педали, геймпады и прочее; устройства для компьютерных художников – планшеты и световое перо; чувствительные к нажатию экраны, микрофоны для ввода в компьютер звуковой информации  и даже уникальные устройства для управления указателем с помощью взгляда.

                        

                                      Устройства вывода информации.

 

   К устройствам вывода информации относят видеосистему, звуковую систему и принтер.

 

   Видеосистема служит для вывода текстовой и графической информации из компьютера. Она состоит из видеоадаптера (или иначе видеокарты), который отвечает за формирование изображения, и, монитора, на который это изображение выводится.

 

Основные компоненты видеокарты – видеопроцессор и видеопамять.

 

   На ранних этапах развития персональных компьютеров  выводом информации на экран занимался основной процессор, а в оперативной памяти существовала специальная область – видеопамять. Однако, по мере того как требования к качеству графики ежегодно возрастали, этой выделенной области оперативной памяти стало не хватать. Да и процессору все труднее давалась обработка растущих потоков информации. Решение вопроса было найдено в создании специального видеопроцессора и вынесении его на отдельную плату вместе с памятью. Эта плата называется видеокартой.

 

                                                                    Монитор.

 

Монитор – это устройство вывода графической и текстовой информации в форме доступной пользователю. Мониторы входят в состав любой компьютерной системы. Сегодня самый распространенный тип мониторов – это мониторы с жидкокристаллическими экранами, сделаны из вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Жидкокристаллические мониторы имеют очень малую толщину (порядка нескольких сантиметров) и не излучают электромагнитных полей. Размер монитора определяется диагональю экрана и измеряется в дюймах. Современные мониторы имеют размер 15, 17, 19, 21 и более дюймов.

 

  Любое изображение на экране формируется с помощью маленьких точек – пикселов, которые могут изменять свой цвет. Количество цветов. Которые может принимать пиксел, называется глубиной цвета. А количество пикселов на экране – разрешением. Современные мониторы поддерживают разрешение не менее 800x600 пикселов с глубиной цвета 16 миллионов цветов.

                                                              Аудиосистема.

 

  Аудиосистема служит для воспроизведения звуковой информации: звуков, музыки, звуковой дорожки в фильмах, речи.

 

  Аудиосистема состоит из звуковой платы (или адаптера) и акустической системы: колонок, наушников.

  Аудиоадаптер содержит в себе два преобразователя информации:

 

- аналого-цифровой, который преобразует  непрерывные (то есть аналоговые) звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его в память компьютера;

 

-цифро-аналоговый, выполняющий обратное  преобразование сохранённого в  цифровом виде звука в аналоговый  сигнал, который затем воспроизводится  с помощью акустической системы.

 

  Акустическая система преобразовывает аналоговый электрический сигнал в звуковые волны. Современные акустические системы способны создать полную и иллюзию трехмерного звука.

 

                                                         Принтеры.

 

 Принтер необходим для изготовления бумажных копий документов, подготовленных на компьютере. На заре вычислительной техники принтеры использовались как основное устройство вывода информации, поскольку мониторы в то время были ещё несовершенны и мало распространенны. Принтеры классифицируются по принципу работы печатающего механизма.

 

  В матричном принтере печатающая головка содержит девять или двадцать четыре расположенных в ряд металлических иголок. Иголки, нажимая на лету с красящим слоем. Оставляют точк5и на бумаге. При перемещении головки формируется горизонтальный ряд точек для каждой иголки. Матричные принтеры способны печатать почти на любом материале, дёшевы в обслуживании. Однако очень шумные и имеют низкую скорость и качество печати.

 

 В струйном принтере краска на бумагу переносится путём «выплёвывания» из сопел печатающей головки микроскопических капель краски. Частицы чернил из ёмкости выталкиваются при помощи пузырька газа. Образующегося внутри печатающей головки в результате резкого локального повышения температуры и давления. Струйные принтеры практически бесшумны, с лёгкостью осуществляют цветную печать. Полученные с помощью струйных принтеров распечатки обладают высоким разрешением фотографического качества.

 

  В основе работы лазерного принтера лежит процесс сухой ксерографии ( от латинского xeros – сухой и graphos – писать). В этом процессе специальный барабан намагничивается в определённых местах с помощью луча лазера или линейки светодиодов. Когда барабан проходит над ёмкостью с тонером – специальным мелким графитовым порошком, частицы тонера прилипают к намагниченным  местам барабана. После этого барабан прокатывается по листу бумаги и переносит на него частицы тонера. Впоследствии лист бумаги проходит через  специальную печку, в которой копия подвергается нагреву и порошок прижигается к бумаге.