Разъем на каком либо элементе аппаратного обеспечения компьютера для подключения различных устройств
Аппаратное обеспечение компьютера – это все аппаратные средства, из которых состоит компьютер, т.е. вся аппаратура, необходимая для работы компьютера.
Аппаратное обеспечение компьютера можно разделить на две части:
• основные устройства компьютера;
• дополнительные устройства компьютера.
Базовая конфигурация персонального компьютера — это минимальный комплект аппаратных средств, которых достаточно для работы с компьютером. На сегодняшний день для настольных компьютеров базовой считается конфигурация, содержащая четыре устройства:
2.Компоненты системного блока.
Системный блок - основной блок компьютерной системы. Именно в нем располагаются внутренние устройства компьютера. Те устройства, которые подключаются к системному блоку снаружи, называются внешними. Системный блок включает в себя процессор, оперативную память, накопители на жестких, оптических и гибких магнитных дисках, а также другие устройства. На лицевой панели располагается две кнопки - кнопка включения «Power» и кнопка перезагрузки компьютера «Reset». Также там находятся два дисковода — для дискет и компакт-дисков, и световые индикаторы – индикатор обращения к жесткому диску и индикатор включения.
Итак, чтобы изучить устройство компьютера и увидеть состав системного блока, необходимо снять боковую крышку.
Здесь расположены все перечисленные части компьютера. Бывают различных размеров и форм-факторов. Чем корпус объемней и массивней, тем легче обеспечивать хорошее охлаждение и низкий уровень шума.
2. Блок питания
Один из важнейших компонентов, входящих в состав системного блока, так как обеспечивает питание всех частей компьютера.
Его мощность и качество влияет на состояние всех комплектующих. Некачественный блок питания может являться причиной нестабильной работы компьютера и даже причиной выгорания дорогостоящих деталей. Мощность выбирается в зависимости от целей и назначения компьютера.
Например, для компьютера, используемого в офисах, достаточно будет 300 Вт, а для игровой машины может и 500 Вт не хватить.
3. Центральный процессор
(CPU). Комплектуется охлаждающим радиатором и вентилятором (кулером). Центральный процессор - это главное устройство обработки данных. Именно он выполняет действия, из последовательности которых состоят программы.
Производительность компьютера во многом зависит от быстродействия центрального процессора, которое определяется тактовой частотой работы, разрядностью, архитектурой и количеством ядер.
Сегодня на рынке лидируют два основных производителя: Intel и AMD.
4. Корпусный вентилятор (кулер)
Служит для охлаждения комплектующих компьютера. В некоторых случаях устанавливается два и более вентилятора.
5. Оперативная память
Оперативная память (ОЗУ, RAM) - отличается высоким быстродействием и используется процессором непосредственно во время работы для кратковременного хранения информации. При выключении источника питания информация, хранящаяся в ОЗУ стирается.
Оперативной памяти никогда не бывает много, поэтому чем ее больше, тем лучше. Сегодня рекомендуется иметь от 2 до 4 Гигабайт оперативной памяти.
6. Постоянная память
Постоянная память (ПЗУ или ROM) содержит программы и данные, определяющие работу ПЭВМ после включения питания. Информация в ПЗУ заносится на заводе-изготовителе один раз и навсегда, то есть содержимое этой области памяти (реализованной чаще всего на одной микросхеме) не может быть изменено пользователем.
В ПЗУ хранятся следующие программы:
самотестирования устройств ПК при включении питания;
начальной загрузки ОС;
пакет программ-драйверов, которые реанимируют базисный интерфейс между ОС и аппаратными средствами;
установки параметров конфигурации системы.
блок питания (генератор тактовых импульсов), который преобразует электрический ток сети и подает его на электронные схемы компьютера;
устройство управления вырабатывает и распределяет по различным устройствам управляющие сигналы.
7. Видеокарта (видеоадаптер, видеопроцессор)
(Видеоплата, видеоадаптер, videoadapter, videocard)- устройство компьютера, которое отвечает за обработку и вывод графической информации на монитор.
Видеоадаптер имеет свой собственный графический процессор, который обрабатывает 2D/3D графическую информацию. Это снижает вычислительную нагрузку на центральный процессор (CPU).
Для офисных компьютеров подойдет практически любая видеоплата (даже встроенная в материнскую плату), а вот для игровых машин придется приобрести что-нибудь по серьезнее.
7. CD/DVD приводы
(CD/DVD-ROM). Осуществляет чтение и запись информации с дисков/на диски CD , DVD и др. Между собой отличаются скоростью чтения и скоростью записи.
8. Жесткий диск
(Винчестер, HDD, harddisk) - это устройство хранения информации на Вашем компьютере. При выключении питания данные не стираются. По сравнению с оперативной памятью скорость работы HDD намного ниже, а объем хранимой информации намного больше.
Емкость жесткого диска измеряется в Гигабайтах или даже в Терабайтах. Естественно, что чем больше объем винчестера, тем больше Вы сможете хранить на своем компьютере документов, программ, игр, фильмов, музыки и т.д.
9. Материнская плата
(Материнка, мather-board) – основной компонент, входящий в состав системного блока. Именно на материнку устанавливаются все комплектующие элементы, входящие в состав ПК.
От выбора материнской платы зависит какой именно у Вас будет стоять процессор, оперативная память и т.д.
10. шины (bus) – их называют компьютерными артериями, по которым передается информация. Различают два вида шин: системная и локальная шины. Системная шина предназначена для организации взаимодействия периферийных устройств с ядром компьютера, в состав которого входит микропроцессор, ОЗУ и ПЗУ. Локальной обычно называют шину, которая непосредственно выходит на контакты микропроцессора и которая обычно работает на внешней частоте микропроцессора.
помимо общего управления, расположенного на системной плате, ПК содержит ряд специальных устройств контроллеры или адаптеры. Они решают две основные задачи: обеспечивают включение в систему и управляют работой внешних устройств. Например, контроллер ОЗУ, контроллер жесткого диска и др.
3.Устройства ввода-вывода.
Устройства ввода-вывода - устройства взаимодействия компьютера с внешним миром: с пользователями или другими компьютерами. Устройства ввода позволяют вводить информацию в компьютер для дальнейшего хранения и обработки, а устройства вывода - получать информацию из компьютера.
Устройства ввода и вывода относятся к периферийным (дополнительным) устройствам.
Периферийные устройства - это все устройства компьютера, за исключением процессора и внутренней памяти.
Устройства ввода и вывода разделяются на:
Устройства ввода данных
Классификация по типу вводимой информации:
устройства ввода текста: клавиатура;
устройства ввода графической информации:
цифровые фото- и видеокамера,
веб камера - цифровая фото- или видеокамера маленького размера, которая делает фото или записывает видео в реальном времени для дальнейшей их передачи по сети Интернет;
графический планшет (дигитайзер) - для ввода чертежей, графиков и планов с помощью специального карандаша, которым водят по экрану планшета;
устройства ввода звука: микрофон;
Устройства-манипуляторы (преобразуют движение руки в управляющую информацию для компьютера):
трекбол - устройство в виде шарика, управляется вращением рукой;
трекпойнт (Pointing stick) - джойстик очень маленького размера (5 мм) с шершавой вершиной, который расположен между клавишами клавиатуры, управляется нажатием пальца;
игровые манипуляторы: джойстик, педаль, руль, танцевальная платформа, игровой пульт (геймпад, джойпад);
тачпад (сенсорный коврик) - прямоугольная площадка с двумя кнопками, управляется движением пальца и нажатием на кнопки, используется в ноутбуках,
сенсорный экран - экран, который реагирует на прикосновение пальца или стилуса (палочка со специальным наконечником), используется в планшетных персональных компьютерах;
графический планшет (дигитайзер) - для ввода чертежей, схем и планов с помощью специального карандаша, которым водят по экрану планшета,
световое перо - устройство в виде ручки, ввод данных приконовением или проведением линий по экрану ЭЛТ-монитора (монитора на основе электронно-лучевой трубки). Сейчас световое перо не используется.
Устройства вывода данных .
Классификация по типу выводимой информации:
устройства вывода графической и текстовой информации:
монитор - для вывода на дисплей (экран монитора),
проектор - для вывода на большой экран,
устройства для вывода на печать:
принтер - для вывода информации на бумагу, а также на поверхность дисков;
широкоформатный принтер ("широкий" принтер) - для вывода на листах форматов: А0, А1, А2 и А3,
плоттер (графопостроитель) - для вывода векторных изображений (различных чертежей и схем) на бумаге, картоне, кальке;
каттер (режущий плоттер) - вырезает изображения из пленки, картона по заданному контуру;
устройства вывода (воспроизведения) звука :
колонки и акустические системы (динамик, усилитель),
встроенный динамик ( PC speaker ; Beeper ) - для подачи звукового сигнала в случае возникновения ошибки.
жесткий диск (винчестер) (входящий в него дисковод) - для ввода-вывода информации на жесткие пластины жесткого диска;
флэшка (флешка или USB-флеш-накопитель) - для ввода-вывода информации на микросхему памяти флэшки
дисководод оптических дисков - для ввода-вывода информации на оптические диски,
дисководод гибких дисков - для ввода-вывода информации на дискеты,
стример - для ввода-вывода информации на картриджи (ленточные носители);
кардридер - для ввода-вывода информации на карту памяти;
многофункциональное устройство (МФУ) - копировальный аппарат с дополнительными функциями принтера (вывод данных) и сканера (ввод данных)
модем (телефонный) - для связи компьютеров через телефонную сеть;
сетевая плата (сетевая карта или сетвой адаптер) - для подключения персонального компьютера к сети и организации взаимодействия с другими устройствами сети (обмен информацией по сети).
Перечень и описание всех компьютерных разъемов ![описание всех компьютерных разъемов 🔴 Все разъемы компьютера CPU HDD порты память блок питания]()
Внешние устройства подключаются к разъёмам и гнёздам, расположенных на внешней стороне системного блока ПК (задней и лицевой стороны) или ноутбука (по бокам или сзади):
Ответные разъёмы блока питания компьютера выглядят следующим образом:
Кабели питания компьютера, принтера, подходит к другой бытовой технике Кабели питания (220 в)
COM-кабель.
Кабель USB.
(разъём RJ-45)
Кабель для подключения к сети Интернет и локальной сети. Может называться, «витая пара», «сетевой кабель», «RJ-45». Максимальная длина до 100 метров.
Слоты с разъёмом PCI (мама):
и звуковая карта с разъёмом PCI (папа):
Разъёмы PCI используются для подключения внутреннего модема, звуковой карты, сетевой карты, SCSI-контроллера дисков.
![описание всех компьютерных разъемов]()
Слоты с разъёмом ISA (мама). Интерфейс ISA устарел. В современных ПК он, как правило, отсутствует.
Диагностическая плата PCISA FlipPOST с разъёмами PCI и ISA (папа) компании PCZWiz
Слот с разъёмом AGP (папа — вверху, мама — внизу).
Интерфейс AGP предназначен для подключения видеоадаптера к отдельной шине, с выходом непосредственно на системную память.
Слот с разъёмом UDMA (папа — справа, мама — слева). К нему подключаются жёсткие диски и не только.
Следует отметить, что каждый тип слота имеет свой цвет. Открыв доступ к материнской плате, Вы легко можете сориентироваться. Но лучше, чтобы это Вам не пригодилось. А вот кабели, которые подключают внешние устройства к ПК, «надо знать в лицо». Помните, что мама и папа разъёма должны быть одного цвета. Всегда помните о совпадении цвета папы и мамы разъёмов или знайте, что обозначают цвета разъёмов на корпусе ПК (ноутбука).
Взять, к примеру, стандартную звуковую карту:
Линейный выход звука на динамик всегда зелёного цвета.
Линейный вход для усиления звука всегда синего цвета.
Разъём подключения микрофона всегда розового цвета.
Подстать им и штекеры:
Цветовое исполнение разъёмов будет Вам в помощь. Правда, цвета у производителей ПК не унифицированы. Например, у одних разъём подключения клавиатуры может быть фиолетовый, у других – красный или серый. Поэтому обращайте внимание на специальные символы, которыми помечены разъёмы. В этом случае Вам не составит труда узнать.
Расшифровка символов разъемов компьютера
Внешний вид портов компьютера и ноутбука
Интерфейсные кабели внешних устройств уникальны. В другой разъём на ПК Вы его не вставите (конструкция и количество гнёзд разное). Всё это поможет Вам без подсказки кого-либо перемещать Ваш ПК (ноутбук) с места на место. Вы сможете правильно подключать устройства и кабели к ПК. Надеюсь, что изложенный материал Вам в этом поможет.
А теперь рассмотрим каждый разъем подробнее. Начнем сверху вниз по порядку. Первым в списке будет гнездо для подключения кабеля питания: Стандартный кабель питания, таким кабелем подключаются все компьютерные устройства начиная от принтеров и сканеров, заканчивая факсами и мониторами. Очень удобный кабель, различается между собой только длиной провода и толщиной сечения провода. Соответственно чем толще кабель, тем большую нагрузку он может выдержать.
Разъем PS/2 используется для подключения мышки и клавиатуры. По своему визуальному виду они абсолютно одинаковы, различие только в их окраске. Зеленый порт – для подключения мышки, фиолетовый порт – для подключения клавиатуры. В современных материнских платах можно встретить один порт PS/2 который окрашен сразу двумя цветами, зеленым и фиолетовым, это говорит о том, что к нему можно подключить либо мышку, либо клавиатуру.
COM порт – некогда был задействован для подключения мышки, модемов, сканеров. Сейчас этот порт практически не используется. За последние 7 лет, приходилось пользоваться этим портом несколько раз. Для подключения к нему датчиков температуры. Именно через этот порт считывались накопленные на нем данные. Так же через этот порт подключал приставку для спутниковых антенн (обновлял прошивку).
VGA порт – для подключения монитора. Порт очень похож на предыдущий, однако имеет три ряда контактов и всегда выкрашен в синий цвет. Много лет этим портом пользуются для подключения мониторов. Сейчас очень активно внедряются новые видеокарты с портом DVI (фото справа). При выборе монитора с таким кабелем советую внимательно проверять какой именно DVI порт у вас в материнской плате, так как их бывает не менее пяти разных видов.
LPT порт – раньше использовался для подключения принтера или сканера. Сейчас этот порт морально устарел и им никто не пользуется. На смену устаревшему LPT порту пришел новый, более функциональный – USB порт. В современных материнских платах этот порт не устанавливается за ненадобностью.
USB порт – самый широко используемый разъем в любом современном компьютере. К этому разъему можно подключить мышку, клавиатуру, фотоаппарат, флэшку, принтер, сканер, видеокамеры и много чего еще. Различаются два вида USB портов – USB 2.0 и USB 3.0. У USB 3.0 внутри порт окрашен в синий цвет, этот порт имеет большую пропускную скорость. USB 2.0 порты имеют белый и черный цвет.
Type-C — современный скоростной разъём, по своей сути это разновидность USB 3.1 (1 и 2 поколение), логичное продолжение с помощью которого можно не только подключить Ваш телефон к компьютеру, но и зарядить ноутбук, подключить скоростной внешний накопитель, внешнюю видеокарту или дополнительный экран.
Цоколевка 24 контактного разъёма Type-C:
Поддержка стандарта Thunderbolt также входит в концепцию стандарта Type-C:
Сетевой порт (RJ-45)– служит для подключения сетевого кабеля. В этот порт подключается кабель от провайдера, который вам предоставляет услугу интернет. Такие же порты присутствуют в вашем роутере (если вы его используете). С помощью этого порта можно подключиться к сети Вашего интернет провайдера напрямую или через роутер. Как правило такой порт снабжен индикатором линка. Если индикатор горит зеленым, значит подключение в порядке.
Разъемы для подключения аудио устройств. Для подключения колонок, наушников, микрофонов и т.д. Красный разъем для подключения микрофона, зеленый разъем для подключения колонок (наушников), голубой разъем – линейный выход (для передачи звукового сигнала на другое устройство).
Разъемы жесткого диска
В процессе развития компьютера HDD или хард диск поменял несколько спецификаций разъемов, для многих современных компьютерщиков, такие названия как IDE, SCSI и их модификации уже история. Размеры жесткого диска тоже значительно изменились, первые кирпичи, с которыми мне приходилось работать весили более килограмма!
На данный момент, актуальны следующие разъемы жесткого диска:
SATA разъем — самый популярный в настоящее время, жесткие диски с таким интерфейсом стоят в компьютерах, ноутбуках, серверах, видеорегистраторах и др. компьютерной технике.
на материнской плате компьютера от 4 до 8 разъемов SATA. Через этот интерфейс подключаются не только жесткие диски. CD-ROM, DVD-ROM приводы его тоже используют.
MSATA разъем — Разновидность SATA разъема, задумана специально для твердотельных дисков (SSD), которые пришли на смену механическим жестким дискам. SSD диски с таким интерфейсом стоят в компьютерах, ноутбуках, серверах, видеорегистраторах и др. компьютерной технике.
Цель работы: изучить основные блоки и периферийные устройства персонального компьютера, способы их соединения, конструктивы (разъемы), основные характеристики (название, тип разъема, количество контактов, скорость передачи данных, дополнительные свойства); научиться определять по внешнему виду типы разъемов, подключаемое к ним оборудование, знать основные устройства персонального компьютера, их назначение и основные характеристики; научиться определять компоненты системного блока по внешнему виду, уяснить порядок и способы их соединения.
Бюджет времени: 2 часа.
Оборудование: системный блок, кабели в комплекте, монитор, клавиатура, периферийные устройства для различных разъемов (мышь, принтер, модем и др.), системный блок в сборе, макеты видеоадаптера, материнской платы, корпуса, жесткого диска, накопителя на флоппи-дисках, интерфейсные кабели.
Краткие теоретические сведения
В основу устройства компьютера положен принцип открытой архитектуры, т.е. возможность подключения к системе дополнительных независимо разработанных устройств для различных прикладных применений. Все устройства подключаются к системе и взаимодействуют друг с другом через общую шину.
Системный блок. Системный блок является центральной частью ПК. В корпусе системного блока размещены внутренние устройства ПК.
Системные блоки ПК имеют различные дополнительные элементы (вентилятор, динамик) и конструктивные особенности, обусловленные назначением и условиями эксплуатации ПК. Обязательным узлом системного блока является блок питания, который преобразует поступающий из сети переменный ток напряжением 220В в постоянный -3.3В, -5В и -12В для электропитания всех внутренних устройств компьютера. Основным параметром блока питания, учитываемым при сборке требуемой конфигурации ПК, является его мощность. Питание монитора также возможно через блок питания системного блока.
Рисунок 3.
Основой корпуса системного блока является каркас , к которому крепятся: блок питания, панель крепления материнской платы , передняя панель, а также секции для дисководов размером 5,25- (5) и 3,5. Оба типа секций можно использовать для накопителей на жестких магнитных дисках.
В состав системного блока входят следующие аппаратные средства ПК:
- Системная (материнская) плата с микропроцессором.
- Оперативная память.
- Накопитель на жестком магнитном диске.
- Контроллеры или адаптеры для подключения и управления внешними устройствами ПК (монитор, звуковые колонки и др.).
- Порты для подключения внешних устройств (принтер, мышь и др.).
- Внешние запоминающие устройства для гибких магнитных дисков и лазерных дисков CD и DVD.
Рисунок 4.
Если открыть корпус системного блока, то можно увидеть большую плату, на которой размещаются микросхемы, электронные устройства и разъемы (слоты). В разъемы материнской платы вставлены платы меньшего размера, к которым, посредством кабелей, подключены периферийные устройства. Это и есть системная плата (рис. 5).
Рисунок 5.
На системной плате помимо процессора расположены (рис6):
Основные элементы системной платы показаны на рис. 6, где цифрами обозначены:
Интерфейсы ПК. В общем случае под стандартным интерфейсом понимается совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных компонентов в системах. Применительно к персональным компьютерам к стандартным интерфейсам относятся все порты ввода/вывода, различные слоты расширения системной платы (PCI, AGP) и другие разъемы, используемые для подключения различных устройств в единое целое.
Рассмотрим набор и внешний вид интерфейсов, размещенных на задней стенке системного блока (рис. 7). Все эти интерфейсы предназначены для подключения периферийных устройств к персональному компьютеру.
| Вилка (устанавливается на кабеле) | Розетка (устанавливается на корпусе системного блока) |
| Вилка (устанавливается на корпусе системного блока) | Розетка (устанавливается на кабеле) |
| Вилка (устанавливается на кабеле) | Розетка (устанавливается на корпусе системного блока) |
В архитектуре современных персональных компьютеров все большее значение приобретают внешние шины, служащие для подключения различных устройств, таких как внешние накопители flash-памяти и накопители на жестких магнитных дисках, CD/DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и др. Основными требованиями к таким шинам и их интерфейсам заключаются в высоком быстродействии, компактности интерфейса и удобстве коммутации устройств пользователем.
В современных ПК к таким внешним шинам и интерфейсам относятся: USB, FireWire, IrDA, Bluetooth. Последние два интерфейса относятся к классу беспроводных интерфейсов.
Рисунок 8.
Корневой концентратор расположен в одной из микросхем системной логики (как правило, это южный мост чипсета). Всего через один корневой концентратор USB может быть подключено до 127 устройств (концентраторов и устройств USВ). Однако, учитывая относительно невысокую пропускную способность шины USВ версии 1.1 (до 12 Мбит/c), что с учетом служебных расходов составляет 1 Мбайт/c, оптимальным является подключение 4-5 низкоскоростных устройств (клавиатура, манипулятор, сканер).
Проблема низкой пропускной способности частично решена версией интерфейса USB 2.0, в соответствии с которой пиковая пропускная способность увеличена до 480 Мбит/с (60 Мбайт/c). Этого вполне достаточно для работы типичных современных USB-устройств: принтеров, офисных сканеров, цифровых фотокамер, джойстиков и др. (более скоростные устройства должны подключаться ближе к корневому концентратору).
Все устройства USB соединяются между собой четырехжильным кабелем (рис. 9).
Рисунок 9.
Спецификация интерфейса IEEE1394 предусматривает последовательную передачу данных со скоростями 100, 200, 400, 800 Мбит/с (последнее значение не стандартизировано). Выбор последовательного интерфейса обусловлен необходимостью связать удаленные внешние устройства, работающие с различными скоростями. В этом случае обеспечивается их работа по одной линии, отсутствие громоздких кабелей и шлейфов, габаритных разъемов. Появление последовательных интерфейсов IEEE1394 и USB привело к вытеснению параллельных интерфейсов для подключения внешних устройств.
Автоматическая конфигурация интерфейса IEEE1394 происходит после включения питания, отсоединения или подключения устройства. При изменении конфигурации подается сигнал сброса и производится новая идентификация дерева.
Как и USB, шина IEEE 1394 обеспечивает возможность переконфигурации аппаратных средств компьютера без его выключения. В соответствии с принятым стандартом IEEE1394 существует два варианта разъемов и кабелей (рис. 1.12).
Рисунок 12.
Первый вариант с 6-контактным разъемом IEEE1394 предусматривает не только передачу данных, но и подачу электропитания на подключенные к соответствующему контроллеру ПК устройства IEEE1394. При этом общий ток ограничен величиной 1.5 А.
Второй вариант с 4-контактным разъемом IEEE1394 рассчитан только на передачу данных. В этом случае подключаемые устройства должны иметь автономные источники питания. Интерфейс IEEE1394, используемый для подключения различного видео и аудио оборудования (телевизоры, видеомагнитофоны, видеокамеры и т.д.), осуществляющего передачу данных в цифровом коде, широко известен под названием iLink (торговая марка Sony).
Инфракрасный интерфейс IrDA (Infrared Data Association). IrDA относится к категории беспроводных (wireless) внешних интерфейсов, однако, в отличие от радио-интерфейсов, канал передачи информации создается с помощью оптических устройств. Инфракрасный (ИК) открытый оптический канал является самым недорогим и удобным интерфейсом передачи данных на небольшие расстояния (до нескольких десятков метров) среди других беспроводных линий передачи информации.
Технически интерфейс IrDA основан на архитектуре коммуникационного СОМ-порта ПК, который использует универсальный асинхронный приемопередатчик и работает со скоростью передачи данных 2400-115200 бит/с. В IrDA реализован полудуплексный режим передачи данных, т.е. прием и передача данных происходит по очереди.
Первым вариантом интерфейса IrDA стал стандарт Serial Infrared standart (SIR). Этот стандарт обеспечивает передачу данных со скоростью 115.2 Кбит/с. В 1994 году IrDA была опубликована спецификация на общий стандарт, получивший название IrDA-standart, который включал в себя описание Serial Infrared Link (последовательная инфракрасная линия связи), Link Access Protocol (IrLAP) (протокол доступа) и Link Management Protocol (IrLMP) (протокол управления). С 1995 года компания Microsoft включила поддержку интерфейса IrDA-standart в стандартный пакет операционной системы Windows 95. В настоящее время IrDA-standart? самый распространенный стандарт для организации передачи информации по открытому инфракрасному каналу.
На рис. 1.13показан интерфейс IrDA, подключаемый к системному блоку через USB порт. В мобильных устройствах такой интерфейс встраивается, как правило, на лицевой стороне корпуса.
Интерфейс Bluetooth относится к перспективным беспроводным интерфейсам передачи данных. Этот интерфейс активно разрабатывается и продвигается консорциумом Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG).
Технология Bluetooth разрабатывалась для построения беспроводных персональных сетей (WPAN, Wireless Personal Area Network). В 2001 году был принят стандарт IEEE 802.15.1, описывающий технологию построения таких сетей, а в 2002 году технология получила развитие в стандарте IEEE 802.15.3 (протокол связи для беспроводных частных сетей).
Задания:
Мышь может подключаться к разъему последовательного порта или к специальному порту PS/2, имеющему разъем круглой формы. Последний способ является более современным и удобным. В этом случае мышь имеет собственный выделенный порт, что исключает возможность ее конфликта с другими устройствами, подключаемыми к последовательным портам. Последние модели могут подключаться к клавиатуре через разъем интерфейса USB.
- Заполните таблицу:
- Определить наличие основных устройств персонального компьютера.
- Установите местоположение блока питания, выясните мощность блока питания (указана на ярлыке).
- Установите местоположение материнской платы.
- Установите характер подключения материнской платы к блоку питания.
Установите местоположение его разъема питания. Проследите направление шлейфа проводников, связывающего жесткий диск с материнской платой. Обратите внимание на местоположение проводника, окрашенного в красный цвет (на жестком диске он должен быть расположен рядом с разъемом питания).
- Установите местоположения дисководов гибких дисков и дисковода CD-ROM.
Проследите направление их шлейфов проводников и обратите внимание на положение проводника, окрашенного в красный цвет, относительно разъема питания.
- Установите местоположение платы видеоадаптера.
Определите тип интерфейса платы видеоадаптера.
- При наличии прочих дополнительных устройств выявите их назначение, опишите характерные особенности данных устройств (типы разъемов, тип интерфейса и др.).
- Заполните таблицу:
Подготовьте отчет по лабораторной работе.
Отчет
Отчет должен содержать:
- наименование работы;
- цель работы;
- задание;
- последовательность выполнения работы;
- ответы на контрольные вопросы;
- вывод о проделанной работе.
Контрольные вопросы
- Какие устройства входят в базовую конфигурацию ПК?
- Назначение, основные характеристики, интерфейс устройств персонального компьютера (по каждому устройству), входящих в состав системного блока.
- Назовите основные устройства жесткого диска SSD.
- Перечислите состав базовой аппаратной конфигурации.
- Укажите основные характеристики монитора.
- Характеристики (тип разъема, количество контактов, скорость передачи данных) разъемов: видеоадаптера; последовательных портов; параллельного порта; шины USB; сетевой карты; питания системного блока; питания монитора.
- Назовите типы периферийных устройств.
- Что понимается под интерфейсом передачи данных?
- К каким интерфейсам ПК относятся разъемы, представленные на этих рисунках?
- По представленному рисунку составьте список с названиями интерфейсов.
Задание (часть 2-ая)
Подключение периферийных устройств и мультимедийное оборудования к персональному компьютеру
Аппаратная реализация компьютера
Современный персональный компьютер может быть реализован в настольном (desktop), портативном (notebook) или карманном (handheld) варианте.
Системный блок компьютера
Все основные компоненты настольного компьютера находятся внутри системного блока: системная плата с процессором и оперативной памятью, накопители на жестких и гибких дисках, CD-ROM и др. Кроме этого, в системном блоке находится блок питания.
Системная плата. Основным аппаратным компонентом компьютера является системная плата. На системной плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних устройств.
Южный мост обеспечивает обмен информацией между северным мостом и портами для подключения периферийного оборудования.
Логическая схема системной платы
Мышь и внешний модем подключаются к южному мосту с помощью последовательных портов, которые передают электрические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются последовательные порты как СОМ1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока.
Принтер подключается к параллельному порту, который обеспечивает более высокую скорость передачи информации, чем последовательные порты, так как передает одновременно 8 электрических импульсов, несущих информацию в машинном коде. Обозначается параллельный порт как LPT, а аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней панели системного блока.
Клавиатура подключается обычно с помощью порта USB и PS/2(устарело).
Вопросы для размышления
- Почему различаются частоты процессора, системной шины и шины периферийных устройств?
- Почему мышь подключается к последовательному порту, а принтер к параллельному?
Практические задания
С помощью программы тестирования SiSoft ware Sandra провести тестирование материнской платы и определить частоты процессора, системной шины, шины периферийных устройств и шины AGP
7. разъёмы для подключения дополнительных внутренних устройств (слоты).
Жёсткий диск - устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ.
На самом деле, это не один диск, а группа дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Над поверхностью каждого диска располагается головка чтения-записи. При высоких скоростях вращения возникает аэродинамическая подушка между поверхностью диска и головкой. При изменении силы тока, протекающего через головку, меняется напряженность магнитного поля в зазоре, что вызывает изменение магнитного поля ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на диск. Чтение происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции, возникают электромагнитные сигналы, которые усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жёсткого диска осуществляется специальным устройством - контроллером жесткого диска. Функции контроллера частично вмонтированы в жёсткий диск, а частично находятся на микросхемах чипсета. Отдельные виды высокопроизводительных контроллеров поставляются на отдельной плате.
Дисковод гибких дисков
Для оперативного переноса небольших (до 1.4Мб) объёмов информации используются гибкие диски, которые вставляют в специальный накопитель - дисковод.
Дисковод для компакт-дисков CD или DVD
Принцип действия устройства CD состоит в считывании(записи) данных, с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. При этом плотность записи, по сравнению с магнитными дисками, очень высокая. На стандартный CD-диск можно записать до 650Мб. Появление формата DVD ознаменовало собой переход на новый, более продвинутый, уровень в области хранения и использования данных, звука и видео. Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с большой емкостью. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Поэтому, появившаяся несколько позже расшифровка аббревиатуры DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск - более логична. Снаружи, диски DVD выглядят как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным CD-ROM. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска или CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 650MB данных. Стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел -- DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB.
Совместно с монитором видеокарта образует видеосистему компьютера. Видеокарта(видеоадаптер) выполняет все операции, связанные с управлением экраном монитора и содержит видеопамять в которой хранятся данные об изображении.
Звуковая карта выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через колонки (наушники), подключаемые к выходу звуковой карты. Имеется также разъём для подключения микрофона. Основным параметром ЗК является разрядность, Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем лучше звучание.
Порты (каналы ввода - вывода)
На задней стенке корпуса современных ПК размещены (точнее могут размещаться) следующие порты :
Game - для игровых устройств (для подключения джойстика)
VGA - интегрированный в материнскую плату VGA – контроллер для подключения монитора для офисного или делового ПК
COM - асинхронные последовательные (обозначаемые СОМ1—СОМЗ). Через них обычно подсоединяются мышь, модем и т.д.
PS/2 – асинхронные последовательные порты для подключения клавиатура и манипулятора мышь
LPT - параллельные (обозначаемые LPT1—LPT4), к ним обычно подключаются принтеры
USB - универсальный интерфейс для подключения 127 устройств (этот интерфейс может располагаться на передней или боковой стенке корпуса)
IEЕЕ-1394 (FireWire) - интерфейс для передачи больших объемов видео информации в реальном времени (для подключения цифровых видеокамер, внешних жестких дисков, сканеров и другого высокоскоростного оборудования). Интерфейсом FireWire оснащены все видеокамеры, работающие в цифровом формате. Может использоваться и для создания локальных сетей.
iRDA - инфракрасные порты предназначены для беспроводного подключения карманных или блокнотных ПК или сотового телефона к настольному компьютеру. Связь обеспечивается при условии прямой видимости, дальность передачи данных не более 1 м. Если в ПК нет встроенного iRDA адаптера, то он может быть выполнен в виде дополнительного внешнего устройства (USB iRDA адаптера), подключаемого через USB-порт.
Bluetooth ("блутус")- высокоскоростной микроволновый стандарт, позволяющий передавать данные на расстояниях до 10 метров. Если нет встроенного Bluetooth адаптера, то он может быть выполнен в виде дополнительного внешнего устройства (USB bluetooth адаптера), подключаемого через USB-порт. USB bluetooth адаптеры предназначены для беспроводного подключения карманных или блокнотных ПК, или сотового телефона к настольному компьютеру
Разъемы звуковой карты: для подключения колонок, микрофона и линейный выход.
Необходимо отметить, что наличие или отсутствие в ПК перечисленных портов зависит от его стоимости и уровня современности.
В системном блоке расположены основные узлы компьютера:
Системная или материнская плата (motherboard), на которой установлены дочерние платы (контроллеры устройств, адаптеры или карты) и другие электронные устройства:
блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, для электронных схем компьютера;
накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).
накопители на оптических дисках (типа DVD - RW или CD – RW), предназначенные для чтения и записи на компакт - диски
накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на дискеты;
Периферийные устройства подключаются к интерфейсам компьютера и предназначены для выполнения вспомогательных операций. По значению периферийные устройства можно подразделить на:
- устройства ввода данных
Клавиатура - устройство ввода символьных данных.
Мышь - устройство командного управления
Сканеры, планшеты (дигитайзеры), цифровые фото и видео-камеры - устройства для ввода графических данных
- устройства выхода данных
Лазерные. Обеспечивают высокое качество печати и высокую скорость.
Струйные. Главное назначение - цветная печать. Превосходят лазерные по показателю качество/цена.
- устройства хранения данных
Флэш-диски. Устройство хранения данных на основе энергонезависимой флэш-памяти. Имеет минимальные размеры и допускает "горячее" подключение через разъём USB, после чего распознаётся как жёсткий диск. Объем флэш-диска может составлять от 32 Мб до нескольких Гб.
- устройства обмена данными
· Устройство, предназначенное для обмена информацией между удалёнными компьютерами по каналам связи. В зависимости от типа канала модемы подразделяют на радио-модемы, кабельные и т.д. Наиболее распространены модемы для телефонных линий.
Структурная схема и устройства ПК
Основным устройством ПК является материнская плата, которая определяет его конфигурацию. Все устройства ПК подключаются к этой плате с помощью разъемов расположенных на этой плате. Соединение всех устройств в единую систему обеспечивается с помощью системной магистрали (шины), представляющей собой линии передачи данных, адресов и управления.
Ядро ПК образуют процессор (центральный микропроцессор) и основная память, состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) или перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ. ПЗУ предназначается для записи и постоянного хранения данных. Подключение всех внешних устройств: клавиатуры, монитора, внешних ЗУ, мыши, принтера и т.д. обеспечивается через контроллеры, адаптеры, карты. Контроллеры, адаптеры или карты имеют свой процессор и свою память, т.е. представляют собой специализированный процессор.
Центральный микропроцессор (небольшая микросхема, выполняющая все вычисления и обработку информации) – это ядро ПК. В компьютерах типа IBM PC используются микропроцессоры фирмы Intel и совместимые с ними микропроцессоры других фирм.
АЛУ выполняет логические и арифметические операции
Устройство управления управляет всеми устройствами ПК
Регистры используются для хранения данных и адресов
Схема управления шиной и портами – осуществляет подготовку устройств к обмену данными между микропроцессором и портом ввода – вывода, а также управляет шиной адреса и управления.
Основные характеристики процессора:
Разрядность – число двоичных разрядов, одновременно обрабатываемых при выполнении одной команды. Большинство современных процессоров – это 32 – разрядные процессоры, но выпускаются и 64 - разрядные процессоры.
Тактовая частота – количество циклов работы устройства за единицу времени. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность.
Наличие встроенного математического сопроцессора
Наличие и размер Кэш- памяти.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) - область памяти, предназначенная для хранения информации в течение одного сеанса работы с компьютером. Конструктивно ОЗУ выполнено в виде интегральных микросхем.
Из нее процессор считывает программы и исходные данные для обработки в свои регистры, в нее записывает полученные результаты. Название “оперативная” эта память получила потому, что она работает очень быстро, в результате процессору не приходится ждать при чтении или записи данных в память.
Однако быстродействие ОЗУ ниже быстродействия регистров процессора, поэтому перед выполнением команд процессор переписывает данные из ОЗУ в регистры. По принципу действия различают динамическую память и статическую.
Ячейки динамической памяти представляют собой микроконденсаторы, которые накапливают заряд на своих обкладках. Ячейки статической памяти представляют собой триггеры, которые могут находиться в двух устойчивых состояниях.
Основные параметры, которые характеризуют ОЗУ – это емкость и время обращения к памяти. ОЗУ типа DDR SDRAM (синхронная память с двойной скорость передачи данных) считается наиболее перспективной для ПК.
Компьютеру необходимо обеспечить быстрый доступ к оперативной памяти, иначе микропроцессор будет простаивать, и быстродействие компьютера уменьшится. Поэтому современные компьютеры оснащаются Кэш-памятью или сверхоперативной памятью.
При наличии Кэш-памяти данные из ОЗУ сначала переписываются в нее, а затем в регистры процессора. При повторном обращении к памяти сначала производится поиск нужных данных в Кэш-памяти и необходимые данные из Кэш-памяти переносятся в регистры, поэтому повышается быстродействие.
Только та информация, которая хранится в ОЗУ, доступна процессору для обработки. Поэтому необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные.
В ПК информация с внешних устройств (клавиатуры, жесткого диска и т.д.) пересылается в ОЗУ, а информация (результаты выполнения программ) с ОЗУ также выводится на внешние устройства (монитор, жесткий диск, принтер и т.д.).
Таким образом, в компьютере должен осуществляться обмен информацией (ввод-вывод) между оперативной памятью и внешними устройствами. Устройства, которые осуществляют обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами называются контроллерами или адаптерами, иногда картами. Контроллеры, адаптеры или карты имеют свой процессор и свою память, т.е. представляют собой специализированный процессор.
Контроллеры или адаптеры (схемы, управляющие внешними устройствами компьютера) находятся на отдельных платах, которые вставляются в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате.
Системная магистраль (шина) - это совокупность проводов и разъемов, обеспечивающих объединение всех устройств ПК в единую систему и их взаимодействие.
Для подключения контроллеров или адаптеров современные ПК снабжены такими слотами как PCI. Слоты PCI – E Express для подключения новых устройств к более скоростной шине данных. Слоты AGP предназначены для подключения видеоадаптера
Для подключения накопителей (жестких дисков и компакт-дисков) используются интерфейсы IDE и SCSI. Интерфейс – это совокупность средств соединения и связи устройств компьютера.
Подключение периферийных устройств (принтеры, мышь, сканеры и т.д.) осуществляется через специальные интерфейсы, которые называются портами. Порты устанавливаются на задней стенке системного блока.
Слоты (разъемы) расширения конфигурации ПК предназначены для подключения дополнительных устройств к основной шине данных компьютера. К основным платам расширения, предназначенным для подключения к шине дополнительных устройств, относятся:
Сетевые адаптеры (для подключения к локальной сети)
Внешняя память. Классификация накопителей
Для хранения программ и данных в ПК используются накопители различных типов. Накопители - это устройства для записи и считывания информации с различных носителей информации. Различают накопители со сменным и встроенным носителем.
По типу носителя информации накопители разделяются на накопители на магнитных лентах и дисковые накопители. К накопителям на магнитных лентах относятся стримеры и др. Более широкий класс накопителей составляют дисковые накопители.
По способу записи и чтения информации на носитель дисковые накопители разделяются на магнитные, оптические и магнитооптические.
К дисковым накопителям относятся:
накопители на флоппи-дисках;
накопители на несменных жестких дисках (винчестеры);
накопители на сменных жестких дисках;
накопители на магнитооптических дисках;
накопители на оптических дисках (CD-R CD-RW CD-ROM) с однократной записью и
Читайте также: